徐晓驰,张 会
(1.济南市排水管理服务中心,山东 济南 250000;2.济南市城乡水务局,山东 济南 250000)
2015年我国城镇化率达到56.1%[1]。城市建成面积不断增大,但城市基础配套设施建设滞后,尤其是城市地下排水管网建设滞后,部分城市河道、沟渠被占压棚盖,塘坝、湿地等被填埋,失去原有蓄滞功能,加上城市硬化率高,导致城市雨水排放无出路,容易形成马路行洪、城市积水内涝等灾害,传统的城市治水思路已难以适应新形势的要求,亟需谋划新时期城市治水的新思路[2]。
2014年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南(试行)》[3],济南作为第一批全国海绵城市试点,立足当地自然特征,努力恢复泉城“自然蓄存、自然渗透、自然净化”的海绵体功能,实现促渗保泉、洪涝控制、资源回用、污染削减等多重目标。依据试点区域建设与管理经验总结,形成可复制可推广的模式,为坡地与平原区城市开展海绵城市建设提供借鉴。
济南市域面积约8200km2,主城区建成面积约400km2,人口约400万,多年平均降雨量约670mm。“南部陡降、北部平缓”是济南地形最大特点,南北高差达130m,南部为岩溶地质,泉水渗漏带分布广泛,雨水入渗条件优越;北部岩浆岩阻隔,将渗入地下的雨水续存,转化成地下水,具有良好的“蓄水、渗水、净水、释水”条件,是一块“天然海绵体”。
试点区域选择为南至兴隆山片区山脊线,北至经十路,东至千佛山东路,西至英雄山路,面积39km2。该区域南依群山、北靠泉群,是典型的坡地与平原、新老城区相结合的区域,是微缩版济南,试点区域海绵城市建设成功与否,对今后全市推开海绵城市建设具有重要意义。
济南是坡地与平原相结合的复合型城市,开展海绵城市试点,构建现代雨水控制利用系统,主要解决四大问题。
(1)泉水枯竭。济南的名泉“中国唯一,世界著名”,是济南乃至国家的名片。为了保持泉水的常年喷涌,减少地下水开采,城市生活用水大多利用黄河水,市民守着优质的地下水不能喝。但是,由于城市硬化面积的增加,改变了降雨入渗条件,降雨补给量减少,泉水仍然面临着停喷的危机。
(2)洪涝多发。济南城区南北12km2、高差130m,加上降雨季节性极强,短时强降雨时有发生,且空间分布不均,城市内涝严重,山洪多发。2007年“7.18”由于短时强降雨引发的特大城市山洪造成的巨大损失至今令人心痛。
(3)水源不足。济南是典型的资源型缺水城市,人均水资源占有量仅为290m3,约占全国人均占有量的七分之一,水资源短缺困扰十分严重;水资源空间分布不均,主要水源地黄河位于城区西北部,由于不能开采地下水,城市东部发展受到掣肘。
(4)水质污染。径流雨水污染严重,据监测,主城区雨水径流年外排COD量约1.2万t,降雨过后,部分河道污染物浓度明显上升,径流污染已成为影响河道水质的重要因素;老城区部分雨污合流管渠难以彻底分流改造,城区部分河道沿线污水溢流口在汛期大雨时,易出现污水溢流,严重污染河道水环境质量。
综合考虑济南市坡地与平原城市的典型特征及下垫面条件,将位于城区南部的39km2区域作为海绵城市建设试点区。按照“上游优先、最大化担当与区别对待”原则,以及“源头减排、过程控制、系统治理”的要求,采取灵活多样的雨水收集、蓄存、净化和利用方式[4],统筹规划与系统实施试点区域内建筑小区、园林绿地、道路交通、城区水系、能力建设“五大系统”建设,达到年雨水径流率、污染物浓度等多重目标要求,确保实现“小雨不积水,大雨不内涝,水体不黑臭,热岛有缓解”目标。
4.1.1 规划指标作管控
牢牢把握试点建设的问题与目标导向,根据城市自然格局和生态本底,依据试点建设区控制性详细规划,着重针对低影响开发的雨水系统、城市雨水管渠的排水系统及超标准雨水径流的排放系统[5],明确了建设原则、任务和管控措施。
(1)按照“上游优先”原则,明确建设目标。按照雨水径流排放路径,自上游向下游梳理,将试点建设区化分为6个独立汇水区域,明确各汇水区域的年径流总量控制率、雨水收集利用率等区域雨水排放控制要求。
(2)按照“最大化担当”原则,明确雨水控制任务。上游海绵体尽可能充分发挥其对雨水的蓄滞能力,下游区域按建筑小区、园林绿地、道路交通、城市水系4个系统布设海绵设施,系统间实现统筹互补。
(3)按照“可达性、最大化”原则,明确地块管控指标。根据不同地块自然生态本底和现状条件,统筹考虑规划目标的可达性,按照指标最大化原则确定各地块规划指标,制定规划管控措施。
4.1.2 坡地断流,平地增渗,多措并举
根据地形地貌特点,综合采取“以蓄促渗、促渗减排、渗滞蓄用、疏清增排、强净增排、强蓄增排”等措施。坡地区域,通过与径流方向垂直布置的线性排水沟、雨水横篦等措施将雨水断流,通过建设雨水调蓄与利用设施,实现就地入渗,源头减排,最大程度缓解马路行洪;山体区域,利用山间沟壑,采取水平阶、截洪沟等措施截留、拦蓄雨水,控制雨水就地滞蓄、入渗,减少雨水径流外排及马路径流汇入量;平原区域,通过建设和改造城市建筑物、道路、绿化带、停车场、广场、公园等设施,提高雨水渗透率[6],同时对现有河道、管网、沟渠清淤疏浚,消除城市易涝点,确保排水功能。
4.1.3 系统谋划,综合治理
(1)完善管网。全面梳理城市排水系统,完善雨污水管网,变河道排污为截污并网,消除城市黑臭水体。
(2)提高分散式污水处理能力。按照集中与分散处理相结合原则,对既有分散污水处理设施实施提标改造,提高污水处理能力、稳定性及出水水质,解决中水回用及河道生态补水问题。
(3)蓄水保泉。利用天然山谷、自然沟壑,建设雨洪水拦蓄设施,减缓汛期洪峰,增补地下水,提升河道景观;同时,把四大泉群汇入大明湖的泉水引入历阳河、玉绣河,把锦绣川水库拦蓄的雨水补给兴济河,并在河道中种植水生植物等,形成一个完整有序、自然过渡的河道生态系统[7],实现活水保泉及泉水先观后用。
4.2.1因地制宜,严格管控,推进建筑小区源头减排
(1)对于在建小区,出台了配套费缓缴、物业质量保证金优惠及新建海绵设施纳入绿化率指标等优惠政策,提高了开发商落实海绵指标的积极性;对于新建小区,按照控制性详细规划要求,将海绵城市指标纳入建设项目“两证一书”程序,严格落实规划指标。
(2)试点开展建筑小区基于海绵城市理念的屋面雨水技术,通过屋面雨水过程自动弃流与收集[8],将屋面雨水引流,实现屋面雨水就地入渗;有条件的建筑小区,因地制宜,设置植草沟、蓄水池等设施,增强雨水调蓄能力,改善微环境。
4.2.2精心布局,灰绿结合,发挥园林绿地吸水功能
(1)深挖潜力,增强雨水入渗能力。充分利用千佛山、佛慧山等景区天然植被好、雨水入渗率高的自然本底特色,结合山体景观改造,通过雨水花园、复式种植等海绵设施,提高雨水渗蓄能力,同时对山势陡峭的大型山体建设挡墙、拦蓄墙等,通过层层拦蓄,增强山体水土保持能力,减少周边道路的径流汇入量。
(2)以人为本,打造山体休闲景观。在注重对原有生态系统保护的基础上,科学规划、精心布局,强化海绵改造与便民服务相结合,通过构建复层混交植物群落[9]、景观树种与园林小景的科学配植等,打造休闲景观,充分体现山体的自然生态野趣。
(3)灰绿结合,完善山体截洪设施。在充分发挥绿色设施径流控制指标最大化的基础上,梳理山体洪水汇集的历史路径与排泄通道,通过修复或新建山体截洪沟等灰色设施,将城市雨水管网系统、超标雨水径流排放系统相衔接[10],合理引导超标山体洪水有序外排,缓解城市防洪压力。
4.3.1 流域打包,按效付费,创新建设运营模式
为避免项目碎片化和社会资本关注度低等问题,摒弃按道路、水系、园林等专业简单打包的传统模式,按流域及汇水分区进行打包,发挥连片效应,降低全生命周期成本,将分包内所有项目交由一个社会资本统一运作,实施PPP模式,提高财政资金的供给绩效,保证海绵城市建设的可持续性和稳定性[11];同时,明确基础考核和单项考核指标体系,将河道监测断面的水质和水量达标情况作为基础考核项,实行一票否决,将道路、园林绿化、河道整治、污水处理等具体服务作为考核单项,实行不达标扣分。相关职能部门组成的评估考核机构,按照考核办法实施考核,依据考核结果向社会资本支付政府购买服务费用,实现政府职能转变。
4.3.2龙头带动,统筹实施,发挥海绵城市引擎作用
以海绵化改造为龙头,简称“1”,同步实施供水、供气、供热、供电、排污、排涝等“四供两排”改造与提升,简称“N”,通过“1+N”实施模式,力争一次性解决群众相关需求,尽可能减小扰民,提高综合效益,避免为海绵而海绵。
通过两年多的海绵城市试点建设,济南不断摸索、创新和实践,在规划管控、新技术应用及建设管理等方面形成了可供借鉴的经验,但全面推开海绵城市建设仍存在部分问题。
(1)法律法规问题。由于缺乏法规支持,相关工作推进难度较大。如海绵城市要求未纳入工程建设强制性条文,建设行政主管部门在进行施工图审查时,强制性审查海绵城市建设指标无法规支撑。
(2)相关技术问题。北方城市冬季气温较低,沙尘较多,透水人行道、广场建设存在冬季雨雪冻融、路面沙尘堵塞及维护难度大等问题;城市道路两侧生物滞留带建设存在植物品种选配、道路清扫污水及融雪剂进入等问题。