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市政給排水設計

海綿城市理念在城市給排水建設中的應用

新聞時間:2019-04-15 文章來源: 文章作者:ztcjjt
新形勢下,在加大城市基礎設施建設的、推進"PPP"模式等諸多背景下,特別是在習近平總書記多次提出"建設海綿城市"的大環(huán)境下,對于構建城市給排水建設"新常態(tài)"提供了難得的發(fā)展機遇和政策平臺。對于解決我國城市中水資源短缺、內澇頻繁發(fā)生等城市給排水突出問題,以及改善城市人居環(huán)境,滿足城市居民不斷增長的水需要,促進城鎮(zhèn)化全面發(fā)展,都有著尤為重要的現(xiàn)實意義。

  1 當前城市給排水中存在的突出問題

  1. 1 給排水設施欠賬較多,難以滿足城市的快速發(fā)展

  隨著城市面積的急速擴大,建筑物整體高度的整體攀升,地下建設項目的快速增加,現(xiàn)有供水管道的長度、構造、質量等等難以滿足當前城市發(fā)展的需要,城市范圍的急劇擴大以及水資源的日益短缺使得供水水源和管網(wǎng)建設很難滿足城市居民的日常生產生活需要。

  同時,"重地上輕地下"的思維尚未有效改變,地下結構、給排水、土建等專業(yè)人才缺乏,地上高速建設、地下嚴重滯后,隨意"開拉鏈"的現(xiàn)象時有發(fā)生,多數(shù)城市地下管線的測繪、排查的工作才剛剛開展; "重建設輕管養(yǎng)"的思維依然存在,對于城市中已建設的市政排水管網(wǎng)缺乏有效的日常維護和周期性排查。
  
  1. 2 短時極端天氣頻發(fā),給城市給排水提出嚴峻考驗

  當前氣候變化加大,溫室效應、城市熱島效應等諸多影響天氣變化的因素增多,受氣候導致的短時極端天氣頻發(fā),短時強對流天氣、局部強降雨對城市的給排水管網(wǎng)提出了更加嚴酷的考驗; 同時由于此類天氣情況,具有尺度小、突發(fā)性、易逝性等特點,容易在城市建設的"盲區(qū)"、排水管網(wǎng)的"盲點"等發(fā)生,易造成城市內澇、供水污染等次生災害,帶來道路擁堵、市民恐慌等社會性問題。

  1. 3 雨洪資源利用不足,難以適應當前發(fā)展的需要

  有關研究表明,自然生態(tài)系統(tǒng)中 80% 的雨水滲透到地下,只有20% 產生徑流流走。然而隨著城市硬化地面的增多,只有 20% 的雨水能回滲到地下,80%卻全部流走,難以有效補充城市地下水。

  在目前的形式下,我國城市的雨洪設施規(guī)劃、建設、管理等工作均滯后于城市的發(fā)展,與當前我國的經(jīng)濟社會發(fā)展不匹配,與全球范圍內的世界先進水平差距較大。一方面,由于我國大部分城市的給排水管網(wǎng)系統(tǒng)建設于幾十年前,雨污管網(wǎng)未分離,在當時的條件下未能根據(jù)本地實際設計管道規(guī)格,加之幾十年氣候的變化,這些"放錯的資源"難以得到有效收集和利用。另一方面,設計、建設標準普遍較低,多數(shù)城市中的排水設置管網(wǎng)能夠承受的降雨量標準約為 50mL/h,而國外先進城市排水設施管網(wǎng)則可達到 150mL/h 左右,差距顯然。

  2 推進"海綿城市"對城市給排水建設的現(xiàn)實意義

  當前,越來越多的城市居民對城市建設,特別是對于給排水提出了新的更高的現(xiàn)實需求和要求,需要城市管理者和城市服務者站的新的起點上,有新思路、新措施,取得新效果、規(guī)避新問題,實現(xiàn)新常態(tài)。因此,海綿城市的建設將會成為城市建設中,特別是給排水建設的重要內容。

  2. 1 建設海綿城市有利于彌補給排水設施的欠賬

  海綿城市的建設,將自然途徑與人工措施相結合的辦法來維持城市開發(fā)前的自然水文特征,通過對城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護,達到留有足夠涵養(yǎng)水源、應對較大強度降雨的目的這一基本要求。通過運用生態(tài)手段對在傳統(tǒng)粗放式城市建設模式下,已經(jīng)受到破壞的水體和其他自然環(huán)境進行恢復和修復,以及在保護性開發(fā)中最大限度的減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞,可以在增加城市綠色空間、改善城市生態(tài)環(huán)境的過程中促進雨水的積存、滲透和凈化,補充用于生產生活以及景觀用水的供水需要。

  在建設中,統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性,協(xié)調給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié),并在充分考慮城市發(fā)展和給排水建設的復雜性、長期性的基礎上,通過城市生態(tài)保護、土地利用、水系、綠地系統(tǒng)、環(huán)境保護與市政基礎設施的結合建設,統(tǒng)籌建設地下管網(wǎng)、充分發(fā)揮資源優(yōu)勢,在有效緩解管網(wǎng)壓力、提高管網(wǎng)承載力的同時,有效吸納雨污水,達到"排得出、留得住、用得上"的目的。

  2. 2 建設海綿城市有利于減少極端天氣帶來的影響

  有關統(tǒng)計顯示,目前全國 642 座有防洪任務的城市中,仍有 340 座沒有達到國家規(guī)定的防洪標準,非農業(yè)人口 150 萬人以上的 34 座特大城市中僅有 7 座達到防洪標準,一些新建的城市新區(qū)和工業(yè)園區(qū)更是缺乏相關投入和建設,由此帶來的事件屢見報端。

  通過海綿城市建設,在完整的給排水設施的輔助下,通過將防、排、滲、蓄、滯、處理等措施有效融合,減少因城市中不透水范圍的增加所導致的在短時局部強降雨出現(xiàn)下而引起的地面徑流匯集速度增快、流量加大等帶來的影響,極大限度的減輕城市防洪排澇的壓力,極大程度的減少城市內澇發(fā)生的次數(shù)以及帶來的影響。

  2. 3 建設海綿城市有利于提高城市水資源利用率
  
  《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃( 20l4-2020 年) 》明確提出,我國的城鎮(zhèn)化必須進入以提升質量為主的轉型發(fā)展新階段。為此,必須堅持新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展道路,協(xié)調城鎮(zhèn)化與環(huán)境資源保護之間的矛盾,才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此,水資源在當前及今后一個時期會是制約一個城市發(fā)展的決定性因素之一。只有在現(xiàn)有環(huán)境下,通過建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市,提高城市水資源的利用率,才能在新型城鎮(zhèn)化的進程中實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調發(fā)展。

  通過建設海綿城市,提高雨洪等水資源的有效利用,可以在一定程度上緩解城市水資源短缺的問題。海綿城市建設的過程中,統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標雨水徑流排放系統(tǒng),增加了對雨水的滲透、儲存、調節(jié)、轉輸與截污凈化等功能,能夠有效控制徑流總量、峰值。

  3 以"海綿城市"作為重要內容的城市給排水建設中的幾點建議

  3. 1 突出規(guī)劃引領,切實做到有章可循和科學建設

  在城市總體規(guī)劃及各相關專項規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃、修建性詳細規(guī)劃中,統(tǒng)籌考慮、整體規(guī)劃,遵循低影響開發(fā)理念,明確低影響開發(fā)控制目標; 結合城市開發(fā)區(qū)域或項目特點確定相應的規(guī)劃控制指標,落實低影響開發(fā)設施建設的主要方式和規(guī)模。通過強化對城市徑流雨水的排放控制與管理,從而實現(xiàn)緩解城市內澇、從源頭削減徑流污染、提高雨水資源利用、改善城市景觀環(huán)境等多重目標,為城市構建可持續(xù)、健康的水循環(huán)系統(tǒng)。

  海綿城市建設是一項巨大的、復雜的系統(tǒng)工程,更要樹立"大規(guī)劃"的理念,從涉及的城市規(guī)劃、供水、防洪、排澇、環(huán)境保護等多個方面一一入手、相互銜接、統(tǒng)籌設計、綜合建設; 在科學分析和展望未來前景的基礎上,突出適合本地本區(qū)域特點的目標和措施,有條不紊、按部就班的推進建設進程。
  
  3. 2 加強頂層設計,有力推動建設進程和實施力度

  由于城市建設的投資大、周期長、受不可預知因素多,加之海綿城市的建設在我國仍處于探索階段,相關政策不完備、可以借鑒的經(jīng)驗少; 同時給排水管網(wǎng)等城市建設具有社會公益的屬性,吸收社會資金參與建設的能力尚顯不足。對此,我們應在借鑒世界先進經(jīng)驗的基礎上,加強頂層設計,從國家層面上盡快研究、制定海綿城市建設的相關內容,完善城市雨洪綜合利用、管網(wǎng)建設等方面的政策法規(guī),通過采取政策扶持、財政補貼、條件設置、專項資金等多種形式推動海綿城市的建設和發(fā)展。

  3. 3 積極開展試點,積極落實責任主體和經(jīng)驗推廣

  鼓勵條件成熟的地區(qū)先行先試,在操作中要以現(xiàn)有城市基礎設施為基礎,在保證城市基礎設施安全運行和水安全的前提下,合理統(tǒng)籌規(guī)劃、設計、建設、管理等部門及所涉及專業(yè),在實踐中加大雨洪水利用技術研究,采用先進且切實可行的理論、方法和技術,積極探索海綿城市建設的可行性經(jīng)驗,逐步做到規(guī)范化、標準化,為全國海綿城市的建設提供借鑒,為城市給排水管網(wǎng)建設提供新思路、新途徑。

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