文/徐曉星 上海賽星景觀設計研究所

試論海綿城市建設中的抗?jié)硢栴}

文/徐曉星 上海賽星景觀設計研究所

近年來，天氣變化異常，每逢暴雨來襲，很多城市澇情嚴重。街道成河、家中進水、交通堵塞，城市看?，F(xiàn)象屢見不鮮，城市安全受到極大威脅！

本文在簡述國內澇情后，剖析內澇原因，指出抗?jié)酬P鍵是解決暴雨后超量的雨水徑流問題，并提出了解決70%雨水徑流蓄存的可行性方案，同時能達到錯峰、延峰的目的，供海綿城市設計者參考。

城市建設 市政工程 海綿城市 給排水 內澇 交通抗?jié)吃O施 規(guī)劃

1.抗?jié)呈墙ㄔO海綿城市的重要內容

住房城鄉(xiāng)建設部于2010年曾經對全國351個城市進行調研，其結果指出：2008—2010年的三年間，全國有62%的城市都發(fā)生過內澇事件，而且內澇發(fā)生三次以上的城市有137個。

雖然很多城市，在新建和改建過程中，都采取了防澇、抗?jié)炒胧匀辉诒┯陙砼R時無濟于事。例如，廣州、深圳、上海、南京、武漢等城市，年年都對城市建設中的防洪排澇設施進行改造，但仍然年年內澇不斷。

在城鎮(zhèn)化建設中，要提高城市建設質量，促進人與自然和諧發(fā)展，必須有效地防止城市內澇，以保障城市生態(tài)安全。

2015年10月，國務院辦公廳發(fā)布的《關于推進海綿城市建設的指導意見》指出：“為加快推進海綿城市建設，修復城市水生態(tài)、涵養(yǎng)水資源，增強城市防澇能力”等方面工作，“切實提高城市排水、防澇、防洪和防災減災能力”。“逐步實現(xiàn)小雨不積水，大雨不內澇”等要求。

國務院《關于加強城市基礎設施建設的意見》也明確提出：加強城市排水防澇防洪設施建設，用10年左右時間建成較完善的城市排水防澇、防洪工程體系。

由住房城鄉(xiāng)建設部編著的《海綿城市建設技術指南》更具體地提出了城市內澇防治系統(tǒng)是建設海綿城市的重要組成部分，同時要求制定排水防澇規(guī)劃。

2.城市內澇成因剖析

在城鎮(zhèn)化建設中，由于氣候反常，暴雨頻發(fā)，所以澇情不斷，影響著城市的安全和文明建設。

那么城市內澇是怎么形成的呢？現(xiàn)在就國內城市發(fā)生內澇的原因進行剖析。

1）排水管建設標準落后 在國外發(fā)達城市，一般內澇發(fā)生較少，這是因為他們排澇設施的設計標準較高的緣故。例如日本東京的排水管設計的重現(xiàn)期為5～10年，法國巴黎的設計重現(xiàn)期為5年，而美國紐約的設計重現(xiàn)期為15年。

但是我國的設計重現(xiàn)期相對很低、很落后。

1975年發(fā)布的《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定，排水管的設計重現(xiàn)期為0.33～2年；

1987年標準修改，修改后的《室外排水設計規(guī)范》中規(guī)定排水管的設計重現(xiàn)期為0.5～3年；

2006年，《室外排水設計規(guī)范》又將重現(xiàn)期修改為2～3年，重要地區(qū)為3～5年，對中心城區(qū)的地下通道和下沉式廣場為30～50年。

顯然，我國30多年來的排水設計標準，雖然經過幾次修改和提高，但與國外先進城市相比，仍然比較落后，而且不少城市的實際使用重現(xiàn)期還停留在1年左右。

2）城市建設重地上建筑、輕地下設施 在一些城市建設領導者看來，地上工程的業(yè)績大家都能看得到，匯報、參觀，面子光彩！從而，重地上建筑、輕地下設施就成了一種潛規(guī)則來指導工作。另外，當需要降低造價時，卻又首先考慮削減地下設施。施工中偷工減料也在所難免。

3）舊管道年久失修，缺乏正常維護 舊管道經過幾十年的使用，很多因年久失修而堵塞、破裂，平時又沒有定期檢查和維護，不能正常使用。

4）棄流措施不到位，泥沙淤積 棄流措施是雨水徑流進入管道的重要一環(huán)。由于長期以來，不注意對棄流處理，雜物堵塞、泥沙淤積，流水不暢。

5）超標雨水徑流處理不及時 超標雨水徑流沒有及時得到妥善處理也是造成城市內澇的成因之一。

6）城區(qū)建設加大排水壓力，舊管道更新不及時 城區(qū)的地面進行大量建設，但仍然沿用原來排水管道，增加了排水的壓力。

3.城市抗?jié)车碾y點

傳統(tǒng)的觀點認為，內澇是由于設計排水能力小于雨水徑流或小于時段雨量，從而積澇成災。由此觀點出發(fā)，得出抗?jié)炒胧┚褪羌訌娕藕榱Χ?，及時、快速地把多余的雨水徑流排放出去，內澇就不復存在了。但是從建設海綿城市的理念出發(fā)，我們必須把雨水徑流的70%就地消納、吸收，同時要嚴格控制排放的徑流總量，以保證實現(xiàn)與河系的錯峰、延峰功能。

那么，既要嚴格控制對雨水徑流的排放總量，同時又要將70%的雨水徑流吸納儲存下來，問題的關鍵就是70%的雨水徑流儲存在何處？這對城區(qū)建設，特別是老城區(qū)改造，是一個十分嚴峻的問題！

4.在海綿城市建設中各種抗?jié)炒胧┑脑u估

在海綿城市建設中，低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)是實現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化和生態(tài)文明城市的重要手段。而徑流總量的控制，徑流峰值的控制，都是構建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的重要目標之一，同時要實現(xiàn)從源頭到末端的全過程控制雨水系統(tǒng)，必須把徑流總量控制和峰值控制作為首要的控制目標。

為此，住房城鄉(xiāng)建設部在《海綿城市建設技術指南》一書中，提出了多種設施，如透水鋪裝、屋頂花園、下沉式綠地、雨水濕地及雨水收集系統(tǒng)等。

眾所周知，內澇的成因與徑流峰值所引起的超標雨水徑流有密切關系。所以在低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)中，對徑流峰值流量控制是一個極為重要的任務。

但是低影響雨水開發(fā)設施的消納和儲存雨水的效果，正如《海綿城市建設技術指南》中所指出的：“它們受到降雨頻率與雨型、低影響開發(fā)設施與維護管理條件等因素有關，它們一般對中、小降雨事件的峰值削減效果較好，而對特大暴雨事件，雖仍然可以起到一定的錯峰、延峰作用，但其對峰值削減強度往往較低”。特別是沒有根本解決，在暴雨及特大暴雨事件中，形成城市內澇的主要原因，超標雨水徑流的儲存問題，這是致使某些城市年年改造、年年內澇的根本原因。如廣州市自2008年以來，水務部門宣布已完成300多個水浸點改造。當時預計的效果是，達到20年一遇，對24小時的暴雨不會成災的目標。但是在2013年的一次暴雨，中心城區(qū)易澇點達44個，內澇黑點13個。24小時暴雨不成災仍然是一個夢想而已，重現(xiàn)城市看海的內澇景象！

5.解決城市內澇的對策

在城鎮(zhèn)化過程中，要建設現(xiàn)代化生態(tài)文明城市就必須要解決城市內澇的問題，確保城市安全，告別城市看海！

由前面分析可知，解決內澇的根本關鍵是，暴雨之后，其70%的雨水徑流就地消納、就地消化的問題。對具體地塊來說，其徑流排放總量又受到國家剛性控制，那么對于這個70%的雨水徑流如何儲存呢？

在住房城鄉(xiāng)建設部編寫的《海綿城市建設技術指南》一書，對海綿城市設計者提出了一定的要求，明確提出了低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)的設計內容，落實了低影響雨水開發(fā)控制目標。

具體來說就是，對于小區(qū)綠地，在滿足美化公共空間、改善生態(tài)環(huán)境，為居民提供游憩場地等基本功能的前提下，結合綠地規(guī)模，考慮設計可消納屋面、路面、廣場及停車場徑流雨水的低影響開發(fā)設施，同時通過溢流排放系統(tǒng)與城市雨水管渠系統(tǒng)和超標雨水徑流排放系統(tǒng)有效銜接。

根據(jù)這個思路，筆者設計了一個《海綿城市抗?jié)硣绦钏亍贩桨?，它就是在綠地廣場上建造一個1 m高的圍堤，其綠地的出入口，如果加上閘門，就成了一個抗?jié)硣绦钏亍Ｓ山ㄔ煸跐硡^(qū)最低處的集水井，用足夠排量的潛水泵，將超標雨水徑流，快速、有效地提升到圍堤蓄水池內，使低洼地區(qū)無水成澇，解決了城市看海問題。

同時，與此配套的計量排放池，根據(jù)河系的水位有序排放，既能達到錯峰和延峰的目的，又能科學地記錄了該地塊的雨水徑流排放總量。

筆者在2015年“上海交通大學城市科學秋季論壇”上，向與會者介紹了《海綿城市抗?jié)硣绦钏亍贩桨负螅岢鰜碜屩袊鞘懈鎰e看海的目標，引起了同行界的強烈共鳴和媒體的關注。同時又提出，更理想地解決城市內澇，那必須借助互聯(lián)網+技術，實現(xiàn)智慧抗?jié)?，為突發(fā)性自然災害提供有效的治理措施。

徐曉星 1939年生于上海，1964年畢業(yè)于武漢大學，系科普作家。長期就職于上海電氣自動化研究所。1975年開始從事計算機應用技術研究。1979年擔任當時中國最大的丹江口水庫洪水預報項目的課題組組長，是我國最早將計算機應用于洪水預報的科技人員之一。36年來，一直潛心研究人與自然的關系，把雨水看作資源，化解雨水的負面效應，為人類服務?，F(xiàn)任上海賽星景觀設計研究所總工程師、生態(tài)城市研究中心主任和《中國海綿城市網》總監(jiān)。