那么,國外雨洪管控經(jīng)歷了哪些發(fā)展歷程以及目前上到底有哪些成功經(jīng)驗和模式可資借鑒學習?據(jù)中國工程院院士、中國水利水電科學研究院水資源研究所所長王浩介紹,國外對海綿城市建設(shè)的探索可追溯到19世紀,大規(guī)模的建設(shè)始于20世紀70年代。
早在1852年,巴黎的城市排水系統(tǒng)就被納入建設(shè)規(guī)劃之中;1859年,倫敦地下排水系統(tǒng)工程動工,6年后完工,全長2000公里。美國在1972年以前沒有內(nèi)澇防治體系,之后因為合流制的污染和城市內(nèi)澇等,開始規(guī)劃建設(shè)大排水系統(tǒng)。澳大利亞因為1974年發(fā)生大洪水,1975年便開始規(guī)劃建設(shè)城市內(nèi)澇體系;日本東京于1992年開始建造“地下神廟”,歷時15年,耗資30億美元,終于建成堪稱世界上先進的下水道排水系統(tǒng)。
在雨洪管控理念方面,比較成熟的有:美國的低影響開發(fā)(LID),采用源頭削減、過程控制、末端處理的方法進行滲透、過濾、蓄存和滯留,防治內(nèi)澇災害;英國的可持續(xù)發(fā)展排水系統(tǒng)(SUDS);澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計(WSUD);日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲存系統(tǒng)。
美國的低影響開發(fā)(LID)
LID理念由美國喬治省馬里蘭州環(huán)境資源署于1990年提出,用于城市暴雨優(yōu)化管理實踐(BestManagementsPractices)。主要采取分散式小規(guī)模措施對雨水徑流進行源頭控制,核心是通過采用合理的場地開發(fā)方式,模擬自然水文條件并通過采取綜合性措施,從源頭上減少開發(fā)導致的水文條件的顯著變化和雨水徑流對生態(tài)環(huán)境的影響。融合了經(jīng)濟、環(huán)境、發(fā)展等元素,是一種基于經(jīng)濟及生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計策略。
英國的可持續(xù)發(fā)展排水系統(tǒng)(SUDS)
SUDS系統(tǒng)同樣要求盡可能從源頭處理徑流和潛在的污染源,保護水資源免于點源與非點源的污染。1999年5月,英國更新國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和21世紀議程,為解決傳統(tǒng)排水體制產(chǎn)生的多發(fā)洪澇、嚴重的污染和對環(huán)境破壞等問題,將長期的環(huán)境和社會因素納入到排水體制及系統(tǒng)中,建立了SUDS(SustainableUrbanDrainageSystems)系統(tǒng)。主要綜合考慮城市環(huán)境中水質(zhì)、水量和地表水舒適宜人的娛樂游憩價值。
顯然,SUDS系統(tǒng)由傳統(tǒng)的以排放為核心的排水系統(tǒng)上升到維持良性水循環(huán)高度的可持續(xù)排水系統(tǒng),在設(shè)計時綜合考慮徑流的水質(zhì)、水量、景觀潛力和生態(tài)價值等。由原來只對城市排水設(shè)施的優(yōu)化上升到對整個區(qū)域水系統(tǒng)的優(yōu)化,不但要考慮雨水,而且還要考慮城市污水與再生水,通過采取綜合措施來改善城市整體水循環(huán)。
澳大利亞得水敏感性城市設(shè)計(WSUD)
WSUD是澳大利亞對傳統(tǒng)開發(fā)措施的改進,強調(diào)通過城市規(guī)劃和設(shè)計的整體分析方法減少對自然水循環(huán)的負面影響和保護水生態(tài)系統(tǒng)的健康,把城市水循環(huán)作為一個整體,將雨洪管理、供水和污水管理一體化。把雨水、供水、污水(中水)管理視為各個環(huán)節(jié),相互聯(lián)系、相互影響、統(tǒng)籌考慮,打破了傳統(tǒng)的單一模式,同時兼顧景觀和生態(tài)環(huán)境。
日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲存系統(tǒng)(LID)
日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲存系統(tǒng)是將建筑物周圍的雨水收集起來,儲存于在地下建設(shè)的儲水溝渠中,用于澆灌和沖洗等。上個世紀90年代初,日本修改了建筑法,要求大型建筑物和大型建筑群必須建設(shè)地下雨水儲存和再利用系統(tǒng)。
王浩表示,其他國家的建設(shè)理念、措施與LID基本一致,只是側(cè)重點不同。英國的SUDS側(cè)重“蓄、滯、滲”,提出了4種途徑“消化”雨水(儲水箱、滲水坑、蓄水池、人工濕地),減輕城市排水系統(tǒng)壓力。澳大利亞的WSUD側(cè)重“凈、用”,強調(diào)城市水循環(huán)過程的“擬自然設(shè)計”。日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲存系統(tǒng)則強調(diào)“滯”和“排”。
這些國外經(jīng)驗哪些可以用于我國的海綿城市建設(shè)?王浩分析認為,發(fā)達國家人口少,一般土地開發(fā)強度較低,綠化率較高,在場地源頭有充足空間來消納場地開發(fā)后徑流的增量。
而我國大多數(shù)城市土地開發(fā)強度大,僅在場地采用分散式源頭消減措施,難以維持開發(fā)前后徑流總量和峰值流量等基本不變,所以必須借助中途、末端等綜合措施,從平面攔截到立體攔截,“變平地為凹凸不平地”,同時根據(jù)城市特點,為50年一遇或100年一遇洪水預留出路。
國外經(jīng)驗不宜照搬,但也能為我國海綿城市建設(shè)提供思路,結(jié)合國情制訂“中國特色”的技術(shù)路線和措施。章林偉對此表示,我國海綿城市建設(shè)的技術(shù)路線只有12個字“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”,而主要工程技術(shù)措施則更簡練,只有6個字“滲、滯、蓄、凈、用、排”,但要真做到這18個字,并非易事。
源頭減排,就是要在城市各類建筑、道路、廣場等易形成硬質(zhì)下墊面(雨水產(chǎn)匯流形成的地區(qū))處著手,實現(xiàn)有效的“徑流控制”,即從形成雨水產(chǎn)匯流的源頭著手,盡可能將徑流減排問題在源頭解決。
這就要綜合采用綠色建筑和低影響開發(fā)建設(shè)的方法,在地塊開發(fā)建設(shè)過程中,結(jié)合區(qū)域雨水排放管控制度,落實雨水徑流控制的要求。源頭減排既分解了責任和資金(類似開發(fā)商在地塊開發(fā)建設(shè)中落實綠地率指標要求),又從源頭分解了市政管網(wǎng)等排水設(shè)施的壓力。
過程控制,就是利用綠色建筑、低影響開發(fā)和綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的技術(shù)手段,通過對雨水徑流的過程控制和調(diào)節(jié),延緩或者降低徑流峰值,避免雨水徑流的“齊步走”。系統(tǒng)治理,即從生態(tài)系統(tǒng)的完整性來考慮治水,充分利用好地形地貌、自然植被、綠地、濕地等天然“海綿體”的功能,充分發(fā)揮自然的力量。同時,也要考慮水體的“上下游、左右岸”的關(guān)系,既不能造成內(nèi)澇壓力,也不能截斷正常徑流,影響水體生態(tài)。
作為海綿城市建設(shè)主要工程技術(shù)措施的“六字箴言”,各有各的門道。滲,減少硬質(zhì)鋪裝、充分利用自然下墊面滲透作用,減少徑流,涵養(yǎng)生態(tài)與環(huán)境,積存水資源。滯,通過雨水滯留,以空間換時間,提高雨水滯滲的作用,同時減緩雨水匯集速度、延遲峰現(xiàn)時間、降低排水強度和災害風險。蓄,降低峰值流量,調(diào)節(jié)時空分布,為雨水利用創(chuàng)造條件。凈,減少面源污染,降解化學需氧量、懸浮物、總氮、總磷等主要污染物,改善城市水環(huán)境。用,充分利用雨水資源和再生水,提高用水效率,緩解水資源短缺。排,構(gòu)建灰綠結(jié)合的蓄排體系,避免內(nèi)澇等災害,確保城市運行安全。
既有先進的理念指引,又有明確實現(xiàn)路徑支持,只要因地制宜抓好落地工作,我國海綿城市建設(shè)必將迎來又好又快發(fā)展。章林偉對此信心十足:“只要抓好落地問題,保守估計10年~20年后,這些理念就可以在我國5萬~10萬人口的城鎮(zhèn)全面實現(xiàn),成為中國好的宜居小城。”
原標題:四大“寶典”各有千秋——海綿城市建設(shè)的經(jīng)驗