海绵城市维护管理要点及运行效果评价

贾智谋，陈贻明，杨其军

（中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北 武汉430040）

城市效应、下垫面硬化等造成城市内涝，多地“看海”现象频发。加之传统的城市建设理念重经济和社会，轻生态和环境，由此造成了一系列水、生态、环境问题。国内海绵城市理念应运而生。海绵城市理念出现后，国家大力推广海绵城市建设，试点城市建设以来，海绵城市的发展经历了从理论到实践的漫长过程。

在海绵设施建设完成后，海绵城市建设并没结束，而是检验刚刚开始，海绵设施的维护管理以及运行效果是使海绵城市建设达到理想效果的重要保障。与传统的城市排水设施不同，海绵城市是以“渗、蓄、滞、净、用、排”为理念，采用一些设施和种植植物来渗滤、储存、回收利用雨水的新理念。简单来说就是把自然渗透放在首位，改善硬化地面，减少地面径流，尊重自然地形地貌，在雨季把雨水蓄藏起来，达到错峰的效果，并通过一定过滤净化，在需要的时候又能够使雨水重复利用起来的一种方式。海绵设施种类众多，在建设方面有差异，空间布局分散，总体数量较大，如果疏于维护管理，运行效果会大打折扣，必然使海绵设施局部和整体难以达到理想的效果。

1 运行维护综述

在美国，雨水管理很早就得到了重视，并设有专门的雨洪管理机构，隶属于美国环保部，在2006 年发布的市政雨水设施融资指南中详细介绍了美国雨水管理不同阶段的投融资趋势。各州也通过雨水设施运营维护手册对运行维护标准、技术方法等内容进行了规定。马里兰州还专门对比了4个城市，超过250 项雨洪管理设施的运行情况，并总结了各类设施的维护内容。英国在2007 年发布的《The SuDS manual》中详细说明了可持续排水系统从规划设计到维护管理的技术要点，并在2010 年对手册中维护管理部分作了更新。新西兰的众多学者则在多次的南太平洋雨水大会上讨论雨水系统的运维工作。实际上，奥克兰政府雨水管理部与多个部门签订了共同维护管理雨水系统的协议。加拿大安大略省的《雨洪管理规划与设计手册》中有专门的维护管理制度，提出了对雨水系统运行维护状况进行文字描述的要求。

国家住建部和济南、武汉、天津等试点城市，都发布了相应的海绵城市技术标准，很多对维护管理都有相应的描述。除了各市发布的技术标准之外，国内学者也在各领域对海绵城市维护管理做了相应的研究。陈盛达等人[1]研究了绿色屋顶在雨水径流控制方面的作用，并提出了维护管理措施、维护频率、生命周期。陈垚等人[2]针对植物在生物滞留设施中的重要作用，通过借鉴国外的设计规范结合国内实际，从设计施工和后期养护对植物种植维护进行了分析，提出了适合国内的植被设计和养护措施，后又对雨水花园的维护管理中容易出现的故障进行剖析，并提出了经济有效的维护管理方法[3]。张彧等人[4]以天津大学阅读体验舱为例，以建筑学院“海绵城市构建与效能”实验基地为观测原型，归纳总结了雨洪管理设施维护工作的主要内容，并从日常维护、冬季管理、创新管理方面，提出了比较完整的管理维护方案。王琦等人[5]探讨了海绵城市源头径流控制设施维护过程中责任分配、维护人员要求、维护要点等问题，以保证海绵设施健康长久运行。王崇艺等人[6]提出根据城市地区条件和气候进行合理的海绵设计和管理，并以济南鲁能领秀城海绵城市建设为研究对象，重点分析了冬季寒冷气候下的透水铺装、生物滞留设施在设计和维护管理中的关键问题。国内外的研究中都体现了雨水系统维护管理的重要性，怎样更好、更高效地维护海绵设施正常运行，是关乎规划设计、工程建设、园林绿化等专业的综合性问题。

2 维护要点

海绵设施众多，包括透水铺装、绿色屋顶、生物滞流设施、下沉式绿地、渗透塘、渗井、渗管（渠）、湿塘、雨水花园、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等。如何对不同的海绵设施进行维护，科学合理的维护管理关系着设施功能的发挥以及海绵城市建设的效果，细节众多，具体维护管理细节可参考相关规范。本文将维护大致分为三个阶段：预防阶段、监测阶段、修复阶段。

2.1 预防阶段

以新建海绵项目建筑小区、改建海绵项目老旧小区等海绵项目建成区为单位，建立海绵城市各设施维护管理制度，维护人员实行专业培训上岗，注意天气预报，特别是雨季的天气预报。日常清理杂物，雨季来临之前增大清洁排查频率，从细节出发，做到不落一处。保证调蓄设施清洁，在旱季进行放空、清淤、清洗。平时不向雨水收集设备倾倒垃圾和生活污水。保证泵、阀门正常运行，输送设备内部通畅，对必要设备进行一定保养。勤打扫，保证透水铺装表面清洁，在适当的频率下，采取高压清洗和吸尘清洁等措施对透水铺装材料进行深层清洁，避免透水层透水空隙堵塞，影响透水性能。雨季来临前，排查故障，日常检查保证处理及回用设备能正常工作。海绵设施周围竖立明显的防止误接、误用、误饮等警示标志，及时修复完善安全防护设施、警示设施。及时修剪补种植物，根据《园林绿地养护技术规程》养护植被。

2.2 监测阶段

在雨季，通过实地检查或设备观测，检查海绵设施各部分运行是否正常，记录运行情况，对运行不畅的设备进行及时排查修理，不能及时修理要记录下来，雨后检修，并登记检修情况。雨中溢流口堵塞过水不畅时应及时清理堵塞物。及时记录更新安装的雨水口监控设施，包括外排水流量监测、雨量监测设备数据，以备事后复盘。调蓄池设液位计监测水面高度，遇调蓄不足时及时排水。记录各设备流量计、雨量计、水位计数据。使用自动采样器采取水样，作为水质检测的样本。安装降雨量观测设备观测降雨量，具体操作参考SL21—2015《降水量观测规范》。土壤渗透性监测采取野外双环法，计算渗透系数、土壤孔隙度，测算场地的蓄积水能力。

2.3 修复阶段

对发现但没有及时修理的设备，雨后应及时维修。暴雨过后及时检查设施的覆盖层和植被受损情况，及时更换受损的覆盖层材料和植被。同时做好雨后的清洁工作，及时倾倒过滤设备的杂物。

3 运行效果评价

根据海绵建设项目，对建成区范围内整体的海绵效应进行评价，评价海绵项目实施的有效性。选取的指标有年径流总量控制率、面源污染削减率、渗透效果评价、调蓄空间评价、水质检测评价、内涝改善评价、下沉式绿地率等。其中年径流总量控制率、面源污染削减率、下沉式绿地率三项评价指标为海绵项目建设规划设计阶段就应管控的指标，应贯穿海绵建设规划设计、施工验收、运行维护全寿命周期，对海绵城市运行效果评价意义重大。其余评价指标在施工验收时应该是百分之百的合格率，完全满足设计要求，但是随着使用年限的增加，设备折旧，时间越久这些指标对运行效果的评价就越重要。在对海绵设施的这些指标进行评价的同时，对达不到评价效果的部分应该在运行维护中及时改进。

3.1 年径流总量控制率

根据观测的相关雨量、水量数据，采用设施径流体积控制规模核算、模型模拟，对比设计时的年径流总量变化。项目实际年径流总量控制率评价采用海绵城市建设评价标准方法。

3.2 面源污染削减率

根据现场监测，结合设计施工资料，查看设施的设计构造、径流控制体积、排空时间、运行工况、植物配置等对悬浮物（SS）去除能力与设计的偏差。

3.3 渗透效果

对具有渗透效果的海绵设施，监测渗透效果的变化，渗透效果不佳时及时清洁或者更换渗透层。

3.4 调蓄空间

调蓄设备的空间较验收的变化，保证足够的空间，避免海绵设施运行空间不足。

3.5 水质检测

检测雨水回用设施调蓄后的雨水与未经海绵设施净化的初雨的水质变化。

3.6 内涝改善情况

监测城市易涝点、改造小区内涝点道路积水情况，道路积水不超过15 cm，采用模型模拟方法计算小区内道路积水范围、积水深度、积水时间。

3.7 下沉式绿地率

下沉式绿地率在海绵城市建设规划中为引导性指标，建议下沉式绿地率20%，鉴于工程经验，很多业主认为采用下沉式绿地影响景观品质，而且建设费用增加，不排除某些项目下沉式绿地日益减少。考虑到下沉式绿地率对雨水的调蓄作用，可能影响整个海绵设施建设效果，所以有必要进行专门评价。

各典型海绵设施效果评价指标如表1 所示。

表1 典型海绵设施效果评估指标

海绵城市建设有一个绩效评价，国家及某些省市也发布了相应的绩效评价标准，运行效果评价和绩效评价有不同之处也有相似之处，但不能相提并论。运行效果评价的重点在海绵设施本身，通过实际的监测数据，判断设施是否正常运行。而绩效评价更多的是对整个海绵城市的建设进行评价，从水安全、水环境、水生态、水资源等目标分解来看，评价中含有一些主观因素。

4 结论

对不同的地区来说，由于水文、地质、气候等自然条件和人文、经济等社会因素以及设计与施工技术等多重因素的影响，设施的维护和管理应灵活且适用性强。一方面需借鉴发达国家的运行维护经验，另一方面结合中国各地区的实际情况，综合解决国内维护管理中的各种问题。海绵城市的维护管理是个长期过程，不断创新完善海绵城市的相关理念，在实际项目中，补充完善现有的维护管理内容，因地制宜推出各城市的维护管理手册意义重大。在实际维护工作中，拥有专业的维护管理团队，弄清各海绵设施的日常维护事项、维护频次，做好预防、监测、修复工作，合理评估海绵设施运行情况，是保障海绵设施长效运行的基础。