媒體五問“海綿城市”:如何讓城市不再看海
2016年07月25日 02:11
來源:京華時報
原標題:五問“海綿城市”如何讓城市不再看海
距離7·21特大暴雨過去已有四年,北京在此次的7·20強降水過程中有驚無險。而在日前的長江洪水中,武漢作為全國海綿城市試點之一,還是未完全消化大雨漫灌的“洗禮”,一遇暴雨城市就“看海”的景象仍有上演。城市與水該如何和平共處?中國城市陷入的“治水方式”之困境又該如何解開?相關專家給出的答案是以“源頭治理”的新思路建造海綿城市。日前,北京市“十三五”時期水務發展規劃發布,通州也被確定為全國第二批海綿城市建設試點,將著力打造自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。
怎樣從通俗的角度理解“海綿城市”建設?
答:據北京市水務局相關專家介紹,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。“海綿城市”應當能夠很好地應對汛期從小到大的各種降雨,使其不發生洪澇災害,同時又能合理地資源化利用雨洪水和維持良好的水文生態環境。
從資源利用的角度,城市建設能夠順應自然,通過構建建筑屋面-綠地-硬化地面-雨水管渠-城市河道五位一體的水源涵養型城市下墊面,使城市內的降雨能夠被積存、凈化、回用、入滲補給地下。從防洪減災的角度,要求城市能夠與雨洪和諧共存,通過預防預警、應急等措施最大限度地降低洪澇風險、減小災害損失,能夠安全度過洪澇期并快速恢復生產和生活。而從生態環境的角度,要求城市建設和發展能夠與自然相協調,不污染環境、不破壞生態。
武漢“海綿城市”建設在此次城市內澇時發揮了多大作用?
答:中國水利水電科學研究院副總工程師程曉陶說,之前試點城市剛剛做了中期檢查,一個平方公里的投資,少則1個億,多則11個億,為了達到“小雨不積水,大雨不內澇、水體不黑臭,熱島有緩解”這個目標實際需要很大的投資。這個難就難在用什么技術、有多少人懂這個技術、我們的人才隊伍在哪里,還有管理體制。就是部門之間,它涉及到水利、住建、交通、環保等很多部門怎么協調起來,這都是問題。
現行的思路提出來,國務院正式文中提出的要求就是要“滲、滯、蓄、凈、用、排”。要將70%的降雨就地消納利用,2020年有20%以上的面積達到目標要求,2030年城市建設區80%以上的面積達到目標要求。按這個要求大部分措施都實施在小區尺度上,因為每一個小區都要實現這個指標,把70%以上的雨水留下來利用。結果就出現了現在網上批評的海綿城市建設“碎片化”現象。
今年汛前住建部要求每一個城市做好排水防澇工作自查,找出薄弱環節,認真分析原因,明確整改措施和時限。政府也很著急,讓城市不要內澇,要限期整改。這個時限是多少?如果今年還發生嚴重內澇,這些城市就要撤銷海綿城市的試點,海綿城市試點一共才試行三年,今年剛開始,如果再發生內澇就要取消資格,這個是太急了,還沒有立竿就要見影。
我們這些“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,消除黑臭水體,恢復水生態,保障水安全,這里有一個大大的問號,針對當時發的這個通知,說要這時要打速決戰、殲滅戰的架勢,對防治城市內澇的復雜性和艱巨性,體現出政府和民眾的認識不足。
海綿城市的本質追求和階段特征是什么?
答:過去在水利里面有“防洪排澇”這個詞,在城市里面我們過去只有排水,沒有“澇”這個說法。為什么現在澇變得嚴重?就是城市發展過程中,先地上后地下,基礎設施欠賬太多的結果。
內澇反映出城市與水的緊張關系,城市在擴張,水泥堅固的表面也是不滲水的硬殼。以北方為例,城市開發后,下滲的比例急降到三成,更多的雨水成為徑流,在街道上流淌。更糟糕的是,大雨停歇,“海”潮退去,城市的硬殼之下埋藏著巨大的地下水漏斗,水資源告急。快速城鎮化的中國,城市硬殼正在擴張,大量新增建筑矗立在被填的湖泊和濕地,即城市海綿的天然氣孔上。
微觀層面上的景觀技術仍需追趕,在基礎設施的建設上,我們仍然存在很多“欠賬”。目前即使完全依照美國或日本的樣板,也很難避免看海的命運。
程曉陶表示,海綿城市一定是構建三個尺度的系統。不僅有社區尺度,現在做的工作都在這個尺度上,但實際上我們還有城市尺度的措施,還要有流域尺度的措施,只有這三個尺度匹配起來,才能解決城市受淹的問題。現在缺少良性互動機制,出了事部門之間互相扯皮,政府和群眾之間也沒有形成良性互動機制,就是互相的指責。現階段一定要抓大放小,而不是抓小放大,而且是部門合作,循序漸進,要有一個良性互動的機制。
海綿城市的本質應該是道法自然、天人合一,構建良性的水循環體系,而非碎片化的人造景觀。為什么碎片化,大家以實現高指標為目標,而不是以解決問題為導向。現在最突出的問題不是小雨不積水,而是關系民生的大雨不內澇和水體不黑臭,這個只有靠持久戰和良性互動才能逐步解決。否則我們花再多的時間還是繼續在走彎路。
在建設海綿城市的過程中與國外現狀有哪些不同?
答:程曉陶表示,首先,亞洲降雨條件跟歐美降雨條件不一樣。其次是我們社會發展階段不同。發達國家已經處于發展的平衡態勢,他們全部的目標是要“維持已有平衡”。但我們不是,中國處在爬坡階段,還只爬到了一半。這些年城市迅猛擴張攤大餅,大量新增的城區就是濕地、湖泊填出來的。因此,與發達國家不同,我們的問題是要“構建新的平衡”。
另外,美國在五六十年代也經歷快速發展階段,他們地上地下是同步的,沒有基礎設施欠賬太多的現象,但到了70年代,發現一個新問題,就是雨水通過排水管網更快更多排到河里去后,出現了洪峰流量倍增、峰現時間提前的現象。于是70年代搞最佳雨洪管理實踐,目標就是削峰和減污,主要依靠大型工程措施。90年代針對城市面積擴大后外排水量增多的問題,又從源頭控制搞海綿城市這些分散、小型、綠色的措施。可見,美國是在前期20年雨洪管理實踐基礎上,再用低影響開發理念來解決問題。而我們是在前期欠賬多的情況下,希望用“海綿城市”這個概念解決嚴重的水問題,于是出現了一個成本非常高的現象。
國外有哪些好的經驗可以借鑒?
答:人口密集的日本東京早年間發展“顧地上不顧地下”,飽受內澇之苦。上世紀90年代,日本建筑法修訂案規定大型建筑必須建設地下雨水儲存池和再利用系統,東京地標建筑、世界第一高塔“天空樹”的蓄水池能儲存7000噸雨水。東京的巨型地下分洪工程竣工于2006年,這座人們腳下的宮殿有近7層樓高,立柱林立。而位于地下50米處的隧道一頭連接東京下水道,一頭流入江戶川,暴雨突發時,城市雨水可以由大型抽水機排入大海。
除了基礎工程的建設,日本在教育上也頗下功夫,力爭提高全民的積極性。
程曉陶表示,其實日本城鎮化進程也曾達到我們這樣的速度,只是沒有我們這么大的規模而已。為解決城市內澇,2003年出臺了一個治理城市內澇的法規,把這個責任歸結為全民的責任。每一個單位、家庭都有義務要將雨水留下來。不要因為自己的開發改為家庭的排放,導致外排的流量增加。
日本的模式是構建一個包含各相關部門的任務分解框架,各部分針對要解決的問題分頭制定具體的實施計劃,每個部門做自己熟悉的事,但是大的目標是一致的。于是形成了總體目標的優化分解,實施方案的優化遴選,實施力量的優化組合,循序漸進,這樣才有利于因地制宜,良性互動,逐步實現治理的目標。
北京在近幾年的“海綿城市”建設中做出了哪些努力?
答:在“十二五”期間,北京市水務局要求各區縣水務局在老舊小區、公共機構,因地制宜地開展了具有滲、蓄、滯、凈、用、排功能的雨水利用工程。
截至2015年底,全市已建成城鎮雨洪利用工程1178處,較2010年的779處增加了399處,綜合利用能力達3139萬立方米。其中透水磚鋪裝項目269項,累計鋪裝透水磚面積470.27萬平方米;下凹式綠地項目126項,累計建成下凹式集雨式綠地387.45萬平方米;建成集蓄式雨水利用工程783項,蓄水容積達951.14萬立方米。2013-2014年又新建23座立交橋下雨水調蓄池,蓄水能力新增近13萬立方米。
除此之外,全市城鎮地區2.95萬公頃的公共綠地,市政人行步道透水地面鋪裝等,為減少地面徑流、促進地下水入滲也發揮了巨大作用。2015年全市城鎮雨水綜合利用量達1.62億立方米。
在“十三五”期間,北京將要大力推進海綿城市試點建設,到2020年建成區20%的面積完成海綿體建設,新建區海綿體建設與主體工程同步規劃、同步建設、同步投入使用,實現70%降雨就地消納和利用。進一步完善中心城“西蓄、東排、南北分洪”的防洪排澇格局。日前,通州被確定為全國第二批海綿城市建設試點。
■海綿城市進程
2013年12月,習總書記在中央城鎮化工作會議上針對城市缺水問題提出,“必須順應自然,打造自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’,促進新型城鎮化建設。”2014年2月發布的《住房和建設部城市建設司2014工作要點》中提出“大力推行低影響開發建設模式,加快研究建設海綿型城市的政策措施”的要求。2015年4月首批16個試點城市“出爐”。國家16個海綿城市建設試點城市榜如下:遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區和西咸新區。
【暴雨襲京】脆弱的現代城市
最后更新:2012-08-07 14:47:01來源:南方人物周刊
大雨將北京許多地方變成一片汪洋
- 標簽
- 北京
- 暴雨
- 排水系統
- 雨島效應
北京的城市排水系統始建于建國初期,因為當時的政治和經濟因素,北京和國內的很多地方都是沿用了“蘇聯老大哥”的城市設計理念和理論
“7·21”特大自然災害中,丁志健先生在北京中心城區溺亡最令人驚駭。人們一般認為暴雨襲擊下,城市會更安全些。事實上,受“雨島效應”影響的現代城市,如果規劃、防御不力,平常構成城市風景的立交橋極易變成奪命場。
由于城市的大氣環流較弱,城市熱島產生的局部地區氣流上升,碰到冷空氣,就容易降下來——這讓城市上空更易下雨。另外,城區的空氣污染造成了城市空氣中凝結核多,大型的凝結核同樣有促進暖云降雨的作用。1971-1975年,美國對其中部城市圣路易斯城進行的5年期氣象監測,證實了城市及其下風向確有促使降水增多的雨島效應。
與雨島效應類似,氣候變化也對城市降雨的強度和頻次造成了影響。
現代城市在水患面前,十分脆弱。城市的擴張帶來了原來自然水系的萎縮,而混凝土面積的增多,讓雨水不易下滲,雨水更容易變成地面積水。出現強降雨時,雨水只能往低洼地區聚集,而下凹式立交橋常常是多條街道和路面的低洼點,最易形成積水、導致險情。
7月21日的北京暴雨前,中國水利水電科學研究院副總工程師程曉陶曾撰文指出:“城市空間的立體開發及對供水、供電、供氣、交通、通訊、計算機網絡等生命線系統的依賴性增大,一旦暴雨洪澇造成城市生命線系統癱瘓,地下商店、倉庫、車庫、旅店進水,大量貴重資產受淹等等,不僅直接經濟損失倍增,而且影響范圍遠超出受淹范圍,間接損失甚至更大……”
作為一個處于雨澇“易發”、“多發”位置的季風氣候城市,北京的城市排水系統始建于建國初期,因為當時的政治和經濟因素,北京和國內的很多地方都是沿用了“蘇聯老大哥”的城市設計理念和理論,而蘇聯的地理環境是地處高寒、降水量小。
一項截至2007年底的數據顯示,北京市城八區共有地下排水管網3807公里,相當于北京到烏魯木齊的距離,其中雨水管道1386公里,合流管道756公里,暴雨時,城市靠這些管道通過清河、壩河、通惠河和涼水河這四大雨水排放系統進行排水。有專業人士指出,那些使用合流制的排水方式的管道——把雨水和污水混在一起一股腦地丟給污水處理站——投入成本低,施工容易,但對處理能力有限的污水站來說,碰上大規模的暴雨則很難應對。
根據業內人士介紹,建國初期北京城的排水網管設計的標準是0.5年,碰上“半年一遇的大雨”就會產生積水。今天,按照國家《室外排水設計規范》,一般地區排水標準為0.5-3年,重要干道、重要地區或短期積水即能引起較嚴重后果的地區,一般采用3-5年。然而在實際建設中,多數城市設施都采用了規范允許的下限,因為高標準意味著高投入,而高投入會減少工程收入。而歐美、日本等發達國家對于重現期只規定最低限,而非一個區間:紐約的排水系統標準為10年,東京和巴黎是5年。
【相關鏈接】
香港城市水浸應對機制
1989年9月港政府成立了渠務署,致力于解決全港的水浸問題。應對水浸,形成了3個層面的體系。
基礎設施建設
1、1996年展開了“雨水排放系統整體計劃”。建立排水繞道、恢復蓄洪池等工程來緩解城市水澇壓力。
2、據香港多山的地理狀況,興建雨水排放隧道,將高地集水區的雨水直接引流入大海,減輕下游市區排水系統負荷。例如港島西雨水隧道,可截取30%的雨水流量。
3、設立蓄水及水泵系統。在水浸嚴重的“黑點”地區設立蓄水池,暫存部分雨水,待高峰期過后,利用水泵排出儲存雨水。
警報與應急措施
1、在警報系統中,實現了廣播、電視、網絡等現代信息傳媒的全覆蓋。
2、在易受水浸鄉村安裝了地區性洪水警告響號系統,當洪水水平達到某一個預定的發出警報水平,便會向村民示警。警報的傳播方式是透過水浸警報器或通過自動電話致電村代表。
3、渠務署還特別向部分水浸“黑點”地區住戶提供“預警短信”服務。當天文臺做出預警,渠務署會發短信給水浸高發區的住戶和店家,通知他們將有暴雨或臺風到來。
4、在大雨到來時,渠務署會在全港范圍內派出三十幾個小分隊,每隊4至5人,攜帶清渠設備,在容易出現水浸的地區蹲守,一旦發現管道堵塞等問題,即時清理。
5、民政署常年開設的64個臨時庇護中心將向市民開放,為市民提供臨時避護場所。在臺風、雷電、暴雨等惡劣天氣下,該署的緊急事故協調中心以及臨時庇護站會在信息發布后15分鐘內運作。
長期維護
1、每年,渠務署都會巡查大約1623公里的排水渠及水道,其中包括洪泛抽水站及洪水警告響號系統,以確保這些裝置在暴雨期間能完全運作正常。
2、“雨水排放系統資料儲存和管理電腦化”,將所有渠道的資源信息、曾發生過的水浸情況、做過何種維修改善工程等內容輸入電腦,以便隨時掌握情況,作為日后跟進、改善工程的參考。
當特大臺風暴雨襲擊香港時,三級應變措施啟動,緊急事故監察及支持中心接到保安局局長指示后迅速啟動,所有救援部門24小時待命。所有救援措施會在第一時間知會相關單位,并通過電視臺、電臺、網絡等發布信息;處于災害威脅之中的群眾將在最短時間內收到政府的警報通知。針對正在造成的災害,各應急服務機構便會立即采取行動,參與應對突發事件的政府部門和機構有32個,各司其職、有條不紊地展開救助。
英國應對城市內澇
英國是受城市內澇等地表水泛濫影響較大的國家之一,2007 年夏季強降雨造成英國大范圍洪災,并引發一些城市內澇,是英國近幾百年來最大的一次水災,造成嚴重損失。英國政府從中反思,由Michael Pitt寫成《Lessons from the 2007 Floods: what people need》一書。政府不斷探索和優化洪災預防與管理手段,形成了及時預警和科學排水為主要特征的城市內澇預防體系。
警報系統的完善:及時發布“強降雨預警”
1、英國2009 年4月11日成立“洪水預報中心”。該中心綜合利用氣象局的預報技術和環境署的水文知識,就強降雨可能引發地表水泛濫風險發布預警。該中心強降雨預警向郡一級發布,并幫助地方相關部門和機構應對洪災。
2、通過電話、手機短信、網站向人們發布警告。
完善“可持續排水系統”
英國政府2010年啟動了可持續排水系統(sustainable drainage systems)建設計劃,要求所有新開發和重新開發的地區都要認真考慮減少排水壓力,建設這個系統旨在管理地表徑流的流速和流量,從而減少城市水災和水污染的風險,同時緩解污水收集網絡的壓力。
主要通過四種途徑“消化”雨水、減輕城市排水系統的壓力:
1、對雨水進行收集,將屋頂、停車場等處流下的雨水就地或在附近用水箱儲存起來再利用;
2、源頭控制,新開發和重新開發項目都要確保盡可能將地表水保留在其源頭,方法是建設滲水坑、可滲水步道以及進行屋頂綠化等;
3、定地點管理,即把從屋頂等地方流下來的雨水引入水池或盆地;
4、區域控制,通常利用池塘或濕地吸納一個地區的雨水。
基礎設施建設應考慮洪災的影響
2007年英國洪災期間,受沖擊最大的就是基礎設施,即公路、電力、飲用水處理和污水處理設施,原因是當初一些基礎設施建設并未充分考慮洪災風險。城市在進行基礎設施規劃時,要考慮到各種可能的影響,其中包括未來發生洪災的影響
東京的排水系統
全球知名排水系統
日本于1963年開始興建滯洪和蓄水的蓄洪池,并于1992年頒布了“第二代城市下水總體規劃”,正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。日本政府規定:在城市中廣泛利用公共場所,甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空間調蓄雨洪,防止城市內澇災害。具體措施包括:
1、降低操場、綠地、公園、花壇、樓間空地的地面高程,一般使其較地面低0.5 -1.Om,在遭遇較大降雨時可蓄滯雨洪。
2、在停車場、廣場鋪設透水或碎石路面,并建設滲水井,加速雨水滲流;在運動場下修建大型地下水庫,并利用高層建筑的地下室作為水庫調蓄雨洪。
3、在東京、大阪等特大城市建設地下河,直徑十余米,長度數十公里,將低洼地區雨水導入地下河,排入海中;
4、為防止上游雨洪涌入市區,在城市上游側修建分洪水路,將水直接導至下游,在城市河道狹窄處修筑旁通水道;在低洼處建設大型泵站排水,排水量可達200-300m3/s。
5、在城市中新開發土地,每公頃土地應附設500m3的雨洪調蓄池。
6、大型的建筑還會建有獨特的雨水再利用系統。比如,著名的東京巨蛋體育館就建有自己獨用的大型雨水存積池,儲集的雨水可用于沖洗廁所、消防、洗車和澆灌,一年由此可節約2000萬日元水費。
最先進排水系統——“首都圈外郭放水路”
1、這一巨型分洪工程,位于東京北郊的琦玉縣春日部市國道16號沿線的地下約五十米處。
2、該系統于1992年開工,2006年竣工,斥資2400億日元(約合人民幣兩百億元),是世界上最先進的下水道排水系統,其排水標準是“5至10年一遇”,堪稱“地下宮殿”
3、系統由一連串混凝土立坑組成,每個混凝土立坑有65米高(約22層樓)、32米寬,在地下50米深處,由6.3公里長的隧道串接而成,除此之外,還有一座巨型調壓水槽:25.4米高(約8層樓)、177米長、78米寬,內有59支混凝土支柱,總貯水量為67萬立方米,以14000匹馬力的渦輪機達到最大排水量每秒200立方米。
4、為了保證排水道的暢通,東京下水道局從污水排放階段就開始介入。
東京降雨信息系統—“東京Amesh”
該信息系統用來預測和統計各種降雨數據,并進行各地的排水調度。利用統計結果就可以在一些容易浸水的地區建立特殊的處理措施。比如說,東京江東區南沙地區,就建立了一系列的雨水調整池和雨水儲集管道來協助泄洪。