媒体五问“海绵城市”:如何让城市不再看海
2016年07月25日 02:11
来源:京华时报
原标题:五问“海绵城市”如何让城市不再看海
距离7·21特大暴雨过去已有四年,北京在此次的7·20强降水过程中有惊无险。而在日前的长江洪水中,武汉作为全国海绵城市试点之一,还是未完全消化大雨漫灌的“洗礼”,一遇暴雨城市就“看海”的景象仍有上演。城市与水该如何和平共处?中国城市陷入的“治水方式”之困境又该如何解开?相关专家给出的答案是以“源头治理”的新思路建造海绵城市。日前,北京市“十三五”时期水务发展规划发布,通州也被确定为全国第二批海绵城市建设试点,将着力打造自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。
怎样从通俗的角度理解“海绵城市”建设?
答:据北京市水务局相关专家介绍,海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。“海绵城市”应当能够很好地应对汛期从小到大的各种降雨,使其不发生洪涝灾害,同时又能合理地资源化利用雨洪水和维持良好的水文生态环境。
从资源利用的角度,城市建设能够顺应自然,通过构建建筑屋面-绿地-硬化地面-雨水管渠-城市河道五位一体的水源涵养型城市下垫面,使城市内的降雨能够被积存、净化、回用、入渗补给地下。从防洪减灾的角度,要求城市能够与雨洪和谐共存,通过预防预警、应急等措施最大限度地降低洪涝风险、减小灾害损失,能够安全度过洪涝期并快速恢复生产和生活。而从生态环境的角度,要求城市建设和发展能够与自然相协调,不污染环境、不破坏生态。
武汉“海绵城市”建设在此次城市内涝时发挥了多大作用?
答:中国水利水电科学研究院副总工程师程晓陶说,之前试点城市刚刚做了中期检查,一个平方公里的投资,少则1个亿,多则11个亿,为了达到“小雨不积水,大雨不内涝、水体不黑臭,热岛有缓解”这个目标实际需要很大的投资。这个难就难在用什么技术、有多少人懂这个技术、我们的人才队伍在哪里,还有管理体制。就是部门之间,它涉及到水利、住建、交通、环保等很多部门怎么协调起来,这都是问题。
现行的思路提出来,国务院正式文中提出的要求就是要“渗、滞、蓄、净、用、排”。要将70%的降雨就地消纳利用,2020年有20%以上的面积达到目标要求,2030年城市建设区80%以上的面积达到目标要求。按这个要求大部分措施都实施在小区尺度上,因为每一个小区都要实现这个指标,把70%以上的雨水留下来利用。结果就出现了现在网上批评的海绵城市建设“碎片化”现象。
今年汛前住建部要求每一个城市做好排水防涝工作自查,找出薄弱环节,认真分析原因,明确整改措施和时限。政府也很着急,让城市不要内涝,要限期整改。这个时限是多少?如果今年还发生严重内涝,这些城市就要撤销海绵城市的试点,海绵城市试点一共才试行三年,今年刚开始,如果再发生内涝就要取消资格,这个是太急了,还没有立竿就要见影。
我们这些“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,消除黑臭水体,恢复水生态,保障水安全,这里有一个大大的问号,针对当时发的这个通知,说要这时要打速决战、歼灭战的架势,对防治城市内涝的复杂性和艰巨性,体现出政府和民众的认识不足。
海绵城市的本质追求和阶段特征是什么?
答:过去在水利里面有“防洪排涝”这个词,在城市里面我们过去只有排水,没有“涝”这个说法。为什么现在涝变得严重?就是城市发展过程中,先地上后地下,基础设施欠账太多的结果。
内涝反映出城市与水的紧张关系,城市在扩张,水泥坚固的表面也是不渗水的硬壳。以北方为例,城市开发后,下渗的比例急降到三成,更多的雨水成为径流,在街道上流淌。更糟糕的是,大雨停歇,“海”潮退去,城市的硬壳之下埋藏着巨大的地下水漏斗,水资源告急。快速城镇化的中国,城市硬壳正在扩张,大量新增建筑矗立在被填的湖泊和湿地,即城市海绵的天然气孔上。
微观层面上的景观技术仍需追赶,在基础设施的建设上,我们仍然存在很多“欠账”。目前即使完全依照美国或日本的样板,也很难避免看海的命运。
程晓陶表示,海绵城市一定是构建三个尺度的系统。不仅有社区尺度,现在做的工作都在这个尺度上,但实际上我们还有城市尺度的措施,还要有流域尺度的措施,只有这三个尺度匹配起来,才能解决城市受淹的问题。现在缺少良性互动机制,出了事部门之间互相扯皮,政府和群众之间也没有形成良性互动机制,就是互相的指责。现阶段一定要抓大放小,而不是抓小放大,而且是部门合作,循序渐进,要有一个良性互动的机制。
海绵城市的本质应该是道法自然、天人合一,构建良性的水循环体系,而非碎片化的人造景观。为什么碎片化,大家以实现高指标为目标,而不是以解决问题为导向。现在最突出的问题不是小雨不积水,而是关系民生的大雨不内涝和水体不黑臭,这个只有靠持久战和良性互动才能逐步解决。否则我们花再多的时间还是继续在走弯路。
在建设海绵城市的过程中与国外现状有哪些不同?
答:程晓陶表示,首先,亚洲降雨条件跟欧美降雨条件不一样。其次是我们社会发展阶段不同。发达国家已经处于发展的平衡态势,他们全部的目标是要“维持已有平衡”。但我们不是,中国处在爬坡阶段,还只爬到了一半。这些年城市迅猛扩张摊大饼,大量新增的城区就是湿地、湖泊填出来的。因此,与发达国家不同,我们的问题是要“构建新的平衡”。
另外,美国在五六十年代也经历快速发展阶段,他们地上地下是同步的,没有基础设施欠账太多的现象,但到了70年代,发现一个新问题,就是雨水通过排水管网更快更多排到河里去后,出现了洪峰流量倍增、峰现时间提前的现象。于是70年代搞最佳雨洪管理实践,目标就是削峰和减污,主要依靠大型工程措施。90年代针对城市面积扩大后外排水量增多的问题,又从源头控制搞海绵城市这些分散、小型、绿色的措施。可见,美国是在前期20年雨洪管理实践基础上,再用低影响开发理念来解决问题。而我们是在前期欠账多的情况下,希望用“海绵城市”这个概念解决严重的水问题,于是出现了一个成本非常高的现象。
国外有哪些好的经验可以借鉴?
答:人口密集的日本东京早年间发展“顾地上不顾地下”,饱受内涝之苦。上世纪90年代,日本建筑法修订案规定大型建筑必须建设地下雨水储存池和再利用系统,东京地标建筑、世界第一高塔“天空树”的蓄水池能储存7000吨雨水。东京的巨型地下分洪工程竣工于2006年,这座人们脚下的宫殿有近7层楼高,立柱林立。而位于地下50米处的隧道一头连接东京下水道,一头流入江户川,暴雨突发时,城市雨水可以由大型抽水机排入大海。
除了基础工程的建设,日本在教育上也颇下功夫,力争提高全民的积极性。
程晓陶表示,其实日本城镇化进程也曾达到我们这样的速度,只是没有我们这么大的规模而已。为解决城市内涝,2003年出台了一个治理城市内涝的法规,把这个责任归结为全民的责任。每一个单位、家庭都有义务要将雨水留下来。不要因为自己的开发改为家庭的排放,导致外排的流量增加。
日本的模式是构建一个包含各相关部门的任务分解框架,各部分针对要解决的问题分头制定具体的实施计划,每个部门做自己熟悉的事,但是大的目标是一致的。于是形成了总体目标的优化分解,实施方案的优化遴选,实施力量的优化组合,循序渐进,这样才有利于因地制宜,良性互动,逐步实现治理的目标。
北京在近几年的“海绵城市”建设中做出了哪些努力?
答:在“十二五”期间,北京市水务局要求各区县水务局在老旧小区、公共机构,因地制宜地开展了具有渗、蓄、滞、净、用、排功能的雨水利用工程。
截至2015年底,全市已建成城镇雨洪利用工程1178处,较2010年的779处增加了399处,综合利用能力达3139万立方米。其中透水砖铺装项目269项,累计铺装透水砖面积470.27万平方米;下凹式绿地项目126项,累计建成下凹式集雨式绿地387.45万平方米;建成集蓄式雨水利用工程783项,蓄水容积达951.14万立方米。2013-2014年又新建23座立交桥下雨水调蓄池,蓄水能力新增近13万立方米。
除此之外,全市城镇地区2.95万公顷的公共绿地,市政人行步道透水地面铺装等,为减少地面径流、促进地下水入渗也发挥了巨大作用。2015年全市城镇雨水综合利用量达1.62亿立方米。
在“十三五”期间,北京将要大力推进海绵城市试点建设,到2020年建成区20%的面积完成海绵体建设,新建区海绵体建设与主体工程同步规划、同步建设、同步投入使用,实现70%降雨就地消纳和利用。进一步完善中心城“西蓄、东排、南北分洪”的防洪排涝格局。日前,通州被确定为全国第二批海绵城市建设试点。
■海绵城市进程
2013年12月,习总书记在中央城镇化工作会议上针对城市缺水问题提出,“必须顺应自然,打造自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’,促进新型城镇化建设。”2014年2月发布的《住房和建设部城市建设司2014工作要点》中提出“大力推行低影响开发建设模式,加快研究建设海绵型城市的政策措施”的要求。2015年4月首批16个试点城市“出炉”。国家16个海绵城市建设试点城市榜如下:迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。
【暴雨袭京】脆弱的现代城市
最后更新:2012-08-07 14:47:01来源:南方人物周刊
大雨将北京许多地方变成一片汪洋
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北京的城市排水系统始建于建国初期,因为当时的政治和经济因素,北京和国内的很多地方都是沿用了“苏联老大哥”的城市设计理念和理论
“7·21”特大自然灾害中,丁志健先生在北京中心城区溺亡最令人惊骇。人们一般认为暴雨袭击下,城市会更安全些。事实上,受“雨岛效应”影响的现代城市,如果规划、防御不力,平常构成城市风景的立交桥极易变成夺命场。
由于城市的大气环流较弱,城市热岛产生的局部地区气流上升,碰到冷空气,就容易降下来——这让城市上空更易下雨。另外,城区的空气污染造成了城市空气中凝结核多,大型的凝结核同样有促进暖云降雨的作用。1971-1975年,美国对其中部城市圣路易斯城进行的5年期气象监测,证实了城市及其下风向确有促使降水增多的雨岛效应。
与雨岛效应类似,气候变化也对城市降雨的强度和频次造成了影响。
现代城市在水患面前,十分脆弱。城市的扩张带来了原来自然水系的萎缩,而混凝土面积的增多,让雨水不易下渗,雨水更容易变成地面积水。出现强降雨时,雨水只能往低洼地区聚集,而下凹式立交桥常常是多条街道和路面的低洼点,最易形成积水、导致险情。
7月21日的北京暴雨前,中国水利水电科学研究院副总工程师程晓陶曾撰文指出:“城市空间的立体开发及对供水、供电、供气、交通、通讯、计算机网络等生命线系统的依赖性增大,一旦暴雨洪涝造成城市生命线系统瘫痪,地下商店、仓库、车库、旅店进水,大量贵重资产受淹等等,不仅直接经济损失倍增,而且影响范围远超出受淹范围,间接损失甚至更大……”
作为一个处于雨涝“易发”、“多发”位置的季风气候城市,北京的城市排水系统始建于建国初期,因为当时的政治和经济因素,北京和国内的很多地方都是沿用了“苏联老大哥”的城市设计理念和理论,而苏联的地理环境是地处高寒、降水量小。
一项截至2007年底的数据显示,北京市城八区共有地下排水管网3807公里,相当于北京到乌鲁木齐的距离,其中雨水管道1386公里,合流管道756公里,暴雨时,城市靠这些管道通过清河、坝河、通惠河和凉水河这四大雨水排放系统进行排水。有专业人士指出,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脑地丢给污水处理站——投入成本低,施工容易,但对处理能力有限的污水站来说,碰上大规模的暴雨则很难应对。
根据业内人士介绍,建国初期北京城的排水网管设计的标准是0.5年,碰上“半年一遇的大雨”就会产生积水。今天,按照国家《室外排水设计规范》,一般地区排水标准为0.5-3年,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般采用3-5年。然而在实际建设中,多数城市设施都采用了规范允许的下限,因为高标准意味着高投入,而高投入会减少工程收入。而欧美、日本等发达国家对于重现期只规定最低限,而非一个区间:纽约的排水系统标准为10年,东京和巴黎是5年。
【相关链接】
香港城市水浸应对机制
1989年9月港政府成立了渠务署,致力于解决全港的水浸问题。应对水浸,形成了3个层面的体系。
基础设施建设
1、1996年展开了“雨水排放系统整体计划”。建立排水绕道、恢复蓄洪池等工程来缓解城市水涝压力。
2、据香港多山的地理状况,兴建雨水排放隧道,将高地集水区的雨水直接引流入大海,减轻下游市区排水系统负荷。例如港岛西雨水隧道,可截取30%的雨水流量。
3、设立蓄水及水泵系统。在水浸严重的“黑点”地区设立蓄水池,暂存部分雨水,待高峰期过后,利用水泵排出储存雨水。
警报与应急措施
1、在警报系统中,实现了广播、电视、网络等现代信息传媒的全覆盖。
2、在易受水浸乡村安装了地区性洪水警告响号系统,当洪水水平达到某一个预定的发出警报水平,便会向村民示警。警报的传播方式是透过水浸警报器或通过自动电话致电村代表。
3、渠务署还特别向部分水浸“黑点”地区住户提供“预警短信”服务。当天文台做出预警,渠务署会发短信给水浸高发区的住户和店家,通知他们将有暴雨或台风到来。
4、在大雨到来时,渠务署会在全港范围内派出三十几个小分队,每队4至5人,携带清渠设备,在容易出现水浸的地区蹲守,一旦发现管道堵塞等问题,即时清理。
5、民政署常年开设的64个临时庇护中心将向市民开放,为市民提供临时避护场所。在台风、雷电、暴雨等恶劣天气下,该署的紧急事故协调中心以及临时庇护站会在信息发布后15分钟内运作。
长期维护
1、每年,渠务署都会巡查大约1623公里的排水渠及水道,其中包括洪泛抽水站及洪水警告响号系统,以确保这些装置在暴雨期间能完全运作正常。
2、“雨水排放系统资料储存和管理电脑化”,将所有渠道的资源信息、曾发生过的水浸情况、做过何种维修改善工程等内容输入电脑,以便随时掌握情况,作为日后跟进、改善工程的参考。
当特大台风暴雨袭击香港时,三级应变措施启动,紧急事故监察及支持中心接到保安局局长指示后迅速启动,所有救援部门24小时待命。所有救援措施会在第一时间知会相关单位,并通过电视台、电台、网络等发布信息;处于灾害威胁之中的群众将在最短时间内收到政府的警报通知。针对正在造成的灾害,各应急服务机构便会立即采取行动,参与应对突发事件的政府部门和机构有32个,各司其职、有条不紊地展开救助。
英国应对城市内涝
英国是受城市内涝等地表水泛滥影响较大的国家之一,2007 年夏季强降雨造成英国大范围洪灾,并引发一些城市内涝,是英国近几百年来最大的一次水灾,造成严重损失。英国政府从中反思,由Michael Pitt写成《Lessons from the 2007 Floods: what people need》一书。政府不断探索和优化洪灾预防与管理手段,形成了及时预警和科学排水为主要特征的城市内涝预防体系。
警报系统的完善:及时发布“强降雨预警”
1、英国2009 年4月11日成立“洪水预报中心”。该中心综合利用气象局的预报技术和环境署的水文知识,就强降雨可能引发地表水泛滥风险发布预警。该中心强降雨预警向郡一级发布,并帮助地方相关部门和机构应对洪灾。
2、通过电话、手机短信、网站向人们发布警告。
完善“可持续排水系统”
英国政府2010年启动了可持续排水系统(sustainable drainage systems)建设计划,要求所有新开发和重新开发的地区都要认真考虑减少排水压力,建设这个系统旨在管理地表径流的流速和流量,从而减少城市水灾和水污染的风险,同时缓解污水收集网络的压力。
主要通过四种途径“消化”雨水、减轻城市排水系统的压力:
1、对雨水进行收集,将屋顶、停车场等处流下的雨水就地或在附近用水箱储存起来再利用;
2、源头控制,新开发和重新开发项目都要确保尽可能将地表水保留在其源头,方法是建设渗水坑、可渗水步道以及进行屋顶绿化等;
3、定地点管理,即把从屋顶等地方流下来的雨水引入水池或盆地;
4、区域控制,通常利用池塘或湿地吸纳一个地区的雨水。
基础设施建设应考虑洪灾的影响
2007年英国洪灾期间,受冲击最大的就是基础设施,即公路、电力、饮用水处理和污水处理设施,原因是当初一些基础设施建设并未充分考虑洪灾风险。城市在进行基础设施规划时,要考虑到各种可能的影响,其中包括未来发生洪灾的影响
东京的排水系统
全球知名排水系统
日本于1963年开始兴建滞洪和蓄水的蓄洪池,并于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”,正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。日本政府规定:在城市中广泛利用公共场所,甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空间调蓄雨洪,防止城市内涝灾害。具体措施包括:
1、降低操场、绿地、公园、花坛、楼间空地的地面高程,一般使其较地面低0.5 -1.Om,在遭遇较大降雨时可蓄滞雨洪。
2、在停车场、广场铺设透水或碎石路面,并建设渗水井,加速雨水渗流;在运动场下修建大型地下水库,并利用高层建筑的地下室作为水库调蓄雨洪。
3、在东京、大阪等特大城市建设地下河,直径十余米,长度数十公里,将低洼地区雨水导入地下河,排入海中;
4、为防止上游雨洪涌入市区,在城市上游侧修建分洪水路,将水直接导至下游,在城市河道狭窄处修筑旁通水道;在低洼处建设大型泵站排水,排水量可达200-300m3/s。
5、在城市中新开发土地,每公顷土地应附设500m3的雨洪调蓄池。
6、大型的建筑还会建有独特的雨水再利用系统。比如,著名的东京巨蛋体育馆就建有自己独用的大型雨水存积池,储集的雨水可用于冲洗厕所、消防、洗车和浇灌,一年由此可节约2000万日元水费。
最先进排水系统——“首都圈外郭放水路”
1、这一巨型分洪工程,位于东京北郊的琦玉县春日部市国道16号沿线的地下约五十米处。
2、该系统于1992年开工,2006年竣工,斥资2400亿日元(约合人民币两百亿元),是世界上最先进的下水道排水系统,其排水标准是“5至10年一遇”,堪称“地下宫殿”
3、系统由一连串混凝土立坑组成,每个混凝土立坑有65米高(约22层楼)、32米宽,在地下50米深处,由6.3公里长的隧道串接而成,除此之外,还有一座巨型调压水槽:25.4米高(约8层楼)、177米长、78米宽,内有59支混凝土支柱,总贮水量为67万立方米,以14000匹马力的涡轮机达到最大排水量每秒200立方米。
4、为了保证排水道的畅通,东京下水道局从污水排放阶段就开始介入。
东京降雨信息系统—“东京Amesh”
该信息系统用来预测和统计各种降雨数据,并进行各地的排水调度。利用统计结果就可以在一些容易浸水的地区建立特殊的处理措施。比如说,东京江东区南沙地区,就建立了一系列的雨水调整池和雨水储集管道来协助泄洪。