不得不防的城市灾害——内涝

2015-06-26 11:15中国科学院高峰
城市与减灾 2015年5期
关键词:海绵体内涝海绵

中国科学院 高峰

每年夏秋季节,中国多地进入“雷雨模式”。这样的天气在带来丰富降水的同时,也考验着城市的“下水道”。如北京“看海”、杭州“白娘子水漫金山”等诸多城市内涝事件出现。据国家防汛抗旱总指挥部统计,2012年以来,每年均有上百座城市发生内涝。

如何有效解决城市内涝问题?在2013年底召开的中央城镇化工作会议上,习近平总书记提出要大力建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”理念。这一理念目前正在中国一些城市尝试推行,并取得了一定效果。

“钢筋水泥”破坏天然“海绵体”

何谓“海绵城市”?资料显示,“海绵城市”的核心定义在于修复和保护城市水生态系统,充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,让城市成为“会呼吸的海绵”,能在降雨时有效蓄水、避免城市内涝;干旱时释放水资源,天然地起到调节作用。

大自然本身就是一块天然的“海绵体”。每当降水形成时,雨雪或直接降落在江河湖海,或通过湿地、绿地自然地面渗透到地下;一部分被湿地吸收,其余的下渗到地下河流,最终流入江河湖海。然而,随着工业化、城市化的推进,特别是“钢筋混凝土”版的城市模式全面流行,城市自然“海绵体”惨遭破坏。

大量的硬质铺装改变了原有的自然生态本底和水文特征。硬化的地表使得雨水无法渗透。尽管各城市都修建了排水管道,但是一旦遇到强降雨也是“双拳难敌四手”。

排水口少、井口小、管道直径不够大、位置不合理,这些都使雨水无法全部流入排水管道。如果降雨持续且强度不减,雨水更加无处可排,自然造成城市内涝。

同时,各地大兴土木、填湖造地,扩大城市规模,将湖泊这个重要的生态平衡阀关死,破坏了整个水循环的良性运转,加剧了城市水生态的不平衡。

以我国北方为例。城市开发建设前,70%~80%的降雨可以通过自然滞渗进入地下,涵养了本地的水源和生态,只有20%~30%的雨水形成径流外排;而城市开发建设后,由于屋面、道路、地面等设施建设导致的下垫面硬化,70%~80%的降雨形成径流,仅有20%~30%的雨水能够渗入地下。

城市的开发建设破坏了自然“海绵体”,呈现了与开发建设前相反的水文特征,导致“逢雨必涝、雨后即旱”,更带来了包括水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。

“海绵城市”景观水环境设计

“海绵城市”设计重塑水生态

面对自然“海绵体”遭破坏、城市内涝问题频现的状况,重塑城市“海绵体”,恢复自然水生态的理念越来越受到关注。

比如说,两小时内降雨50 毫米,得多大的管子才能把这些水一下子消化掉?如果单纯依靠下水道是不可能解决的。推进“海绵城市”建设是解决城市排水的重要途径,它起到了下水道不能解决的作用。关键就是要仿造生态,使地表径流尽可能达到开发前自然状态,先让雨水渗透,再把它们收集、贮蓄起来,不产生大的汇流。

那么,具体需要怎么做才能重塑城市“海绵体”呢?目前已有一些城市开展了这方面的项目,形象地展示了“海绵城市”的原理。

在湖南省长沙市雨花区的沙湾路,其中有一个路段设置了雨水收集与利用功能的浅草沟。它将植被下的土壤进行了分层。最上面是植被覆盖层,在覆盖层中铺设了有孔的软式透水溢流管,中间是隔离层,最底下是蓄水的砾石层。因为颗粒大,空隙足,雨水可以储存在里面。

通过建设浅草沟这种城市“海绵体”,每当城市遇到暴雨,土壤中的水分达到饱和有余时,水就会渗透进溢流管中,溢流管与市政排水管网相连,多余的水便能流进地下排水管中。

另外,作为全国首批16 个“海绵城市”试点之一的浙江嘉兴市早在2011年就开始利用低影响开发技术打造“海绵城市”,即在城市开发建设过程中,合理控制开发强度,减少对城市原有水生态环境的破坏,留足生态用地,适当开挖河湖沟渠,增加水域面积。此外,从建筑设计开始,全面采用屋顶绿化、可渗透路面、人工湿地等技术,促进雨水积存净化。

社区里收集的雨水可以用来浇花、洗车、冲厕所,大大减少了家庭用水。如果整个城市都实现了雨水收集并循环利用,那么产生的价值更是呈几何倍的增长。

全面推广还需完整规划

“海绵城市”的理念在部分城市得到了实践,而要向全国推广还需要考虑如下问题。

一是抓紧编制规划,预留和控制地下空间;二是明确建设要求,城市新区都要同步建设地下综合管廊,老城区要统筹安排管廊建设;三是加强管线入廊管理;四是保障管廊质量;五是创新投融资机制,发挥开发性金融作用。

日本最具特色的技术手段是建设雨水调节池,有雨时,发挥调蓄功能,在非雨季或没有大暴雨时,发挥城市景观、公园、绿地、停车场、运动场和娱乐场所等多种功能。德国采用经济手段控制排污量。他们制定雨水费用征收标准,结合各地降水状况、业主所拥有的不透水地面面积,向业主收取应缴纳的雨水费。此项资金主要用于雨水项目的投资补贴,以鼓励雨水利用项目的建设。

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