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海綿20條 |張翔:系統(tǒng)化建設(shè)海綿城市,重構(gòu)城市健康水循環(huán)
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系統(tǒng)化建設(shè)海綿城市 重構(gòu)城市健康水循環(huán)

張 翔——武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 教授 博士生導(dǎo)師,海綿城市建設(shè)水系統(tǒng)科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(武漢大學(xué))主任。主要研究方向:城市水文與海綿城市、河湖生態(tài)流量、流域水質(zhì)-水量-水生態(tài)耦合模擬與聯(lián)合調(diào)度。

扎實(shí)推動(dòng)海綿城市建設(shè)是促進(jìn)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展、構(gòu)建人與自然和諧共生地球的重要保障。自2013年習(xí)近平總書(shū)記提出要建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”以來(lái),各地認(rèn)真貫徹習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于海綿城市建設(shè)的重要指示批示精神,采取多種措施推進(jìn)海綿城市建設(shè),對(duì)緩解城市內(nèi)澇發(fā)揮重要作用,取得了一系列成績(jī)。2021年3月1日起施行的《中華人民共和國(guó)長(zhǎng)江保護(hù)法》的第六十八條規(guī)定“長(zhǎng)江流域縣級(jí)以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)節(jié)水型城市和節(jié)水型園區(qū)建設(shè),促進(jìn)節(jié)水型行業(yè)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)發(fā)展,并加快建設(shè)雨水自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,說(shuō)明海綿城市建設(shè)在國(guó)家層面的法律中得到進(jìn)一步明確肯定。為了進(jìn)一步深化對(duì)海綿城市的認(rèn)識(shí)、理解海綿城市的目標(biāo)、加強(qiáng)海綿城市的系統(tǒng)化建設(shè)、提升海綿城市建設(shè)成效,近日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步明確海綿城市建設(shè)工作有關(guān)要求的通知》(以下簡(jiǎn)稱“通知”),針對(duì)“十四五”期間海綿城市推廣中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,從深刻理解海綿城市建設(shè)理念、明確實(shí)施路徑、科學(xué)編制海綿城市建設(shè)規(guī)劃、因地制宜開(kāi)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)、嚴(yán)格項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)管理、建立健全長(zhǎng)效機(jī)制六個(gè)方面提出了明確要求。本質(zhì)上,海綿城市的研究對(duì)象是城市水循環(huán),以基于自然的理念,降低城市發(fā)展對(duì)水文過(guò)程的影響,重構(gòu)健康的城市水循環(huán),實(shí)現(xiàn)水量、水質(zhì)、水生態(tài)的協(xié)調(diào)。下面,我們結(jié)合《通知》精神,從城市水文過(guò)程調(diào)節(jié)、重構(gòu)城市水循環(huán)等角度談?wù)剬?duì)海綿城市建設(shè)的再認(rèn)識(shí)。
(一)完善海綿城市建設(shè)規(guī)劃,重構(gòu)城市健康水循環(huán)
城市區(qū)別于自然流域,具有下墊面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、繁雜的人工構(gòu)筑物和排水系統(tǒng)等特點(diǎn),城市水循環(huán)受高強(qiáng)度人類活動(dòng)影響,存在水循環(huán)被人為干擾、水源難以識(shí)別、水流路徑變化多端等難題,極大地增加了城市內(nèi)澇治理和水污染防治的難度,重構(gòu)健康水循環(huán)是解決城市水問(wèn)題的科學(xué)基礎(chǔ)。因此,在海綿城市建設(shè)規(guī)劃中首先要綜合考慮城市自然地形地貌、河湖水系分布、下墊面結(jié)構(gòu)、人居環(huán)境等,重視自然-社會(huì)的多尺度多過(guò)程的協(xié)調(diào),一方面加強(qiáng)海綿城市源頭徑流控制,在小區(qū)-片區(qū)-城市的不同空間尺度上科學(xué)合理的布局海綿源頭設(shè)施,降低對(duì)自然水文過(guò)程的干擾;第二要加強(qiáng)海綿源頭設(shè)施、陸面雨水過(guò)程等不同水源與排水系統(tǒng)的銜接,識(shí)別不同水源的貢獻(xiàn),科學(xué)劃分排水分區(qū)、合理確定規(guī)劃目標(biāo)和指標(biāo);第三充分發(fā)揮河湖水系的末端調(diào)蓄作用,科學(xué)制訂河湖水系水量-水質(zhì)-水生態(tài)聯(lián)合調(diào)控方案。城市水循環(huán)是自然水文過(guò)程(降雨-徑流、雨洪過(guò)程)-生物與生物地球化學(xué)過(guò)程(水質(zhì)-水生態(tài))-人文過(guò)程(水的取、用、耗、排)交織的多過(guò)程,實(shí)現(xiàn)城市健康水循環(huán)是保障海綿城市建設(shè)成效的科學(xué)基礎(chǔ)。
(二)加強(qiáng)海綿城市氣候水文分區(qū)特征研究,準(zhǔn)確把握海綿城市建設(shè)的需求和目標(biāo)
我國(guó)幅員遼闊,氣候水文特征區(qū)域性特征差異明顯,降雨徑流規(guī)律不一,城市內(nèi)澇災(zāi)害和水污染成因各異,因此《通知》中特別強(qiáng)調(diào)要和各地的具體情況相結(jié)合,因地制宜,因城施策,準(zhǔn)確把握海綿城市建設(shè)的需求和目標(biāo)。為此,迫切需要加強(qiáng)我國(guó)海綿城市氣候水文分區(qū)的研究,綜合考慮城市地形地勢(shì)、水資源豐枯特征、雨洪類型、土壤滲透性能等自然稟賦特征,有選擇性的組合“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,在自然稟賦基礎(chǔ)上科學(xué)優(yōu)化“綠-灰-藍(lán)”的要素及其耦合方案,來(lái)應(yīng)對(duì)不同氣候水文分區(qū)內(nèi)海綿城市建設(shè)對(duì)源頭徑流控制、污染物削減、雨水利用等方面不同的需求重點(diǎn),做到系統(tǒng)謀劃、重點(diǎn)突出、目標(biāo)明確,在以排水防澇安全為主的同時(shí),統(tǒng)籌考慮水資源、水環(huán)境和水生態(tài)問(wèn)題,這是系統(tǒng)化全域推薦海綿城市建設(shè)的重要保障。
(三)因地制宜確定海綿設(shè)施參數(shù),優(yōu)化設(shè)施的水文設(shè)計(jì)
源頭海綿設(shè)施,例如雨水花園、生物滯留設(shè)施、綠色屋頂、透水鋪裝、人工濕地等,在雨水就地消納和滯蓄能力提升方面發(fā)揮了重要的作用。海綿設(shè)施要結(jié)合不同城市的氣候水文特征、土壤滲透能力、地下水埋深等等因素合理選擇,加強(qiáng)設(shè)施結(jié)構(gòu)、填料組合、植物配置、排水類型等方面的基礎(chǔ)研究,科學(xué)確定設(shè)施設(shè)計(jì)參數(shù),為設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù),以及切實(shí)提升源頭海綿設(shè)施的滯蓄能力和污染物去除能力提供科技支撐。
為了避免機(jī)械地分解徑流總量控制和污染物削減指標(biāo),還需要加強(qiáng)對(duì)海綿設(shè)施規(guī)模的水文設(shè)計(jì),改進(jìn)現(xiàn)有規(guī)范中簡(jiǎn)單的徑流總量法。以降低城市開(kāi)發(fā)對(duì)水文過(guò)程的影響為目標(biāo),明確每個(gè)海綿項(xiàng)目所要解決的影響水文過(guò)程的因素,劃分設(shè)施的匯水范圍,科學(xué)確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)匯水范圍水文過(guò)程的產(chǎn)匯流計(jì)算,以設(shè)計(jì)水文過(guò)程作為海綿設(shè)施的設(shè)計(jì)依據(jù),真正實(shí)現(xiàn)海綿設(shè)施在減少雨水徑流的產(chǎn)生量、降低峰值流量、延長(zhǎng)匯流和排放時(shí)間等方面的功能。
來(lái)源:給水排水