時間:2020-08-24來源:
◇長期以來水利進不了城,如果依然對流域統籌治理認識不足,就城市論城市,難以解決洪澇組合疊加等復雜問題
◇截至2019年底,全國30個試點城市完成海綿城市建成區面積近1000平方公里;全國已有538個設市城市編制實施了海綿城市建設專項規劃
◇海綿城市要“一片地對一片天”,就地消化對應的天上降水,將城市融入生態流域生命共同體。在流域上,處理好城市水系統與流域水循環的關系,重視“擬自然設計”
入汛以來,我國長江、淮河等流域發生超警戒汛情。受降雨范圍廣、局部雨量大影響,廣西、湖北、湖南、安徽等地多個城市又出現“城市看海”。
中國工程院院士、水文學及水資源學家王浩認為,多個城市洪澇的原因是內澇疊加外洪頂托,原有的排水系統功能大大降低,甚至完全喪失排水能力,例如武漢、安徽歙縣等城市就屬于這種情況。
針對“城市看海”痼疾,2015年和2016年,住房和城鄉建設部分兩批選擇了30個城市進行海綿城市試點,五年來,試點城市和地區加大投入進行海綿城市建設,從今年汛期防澇大考成績看,部分城市沒有達到預期。
問題出在哪里?
王浩認為,海綿城市是生態文明思想在城市水治理中的實踐。海綿城市不只是大量綠化植被,更重要的是“一片地對一片天,就地消化對應的天上降水”,將城市融入流域生態共同體。
從流域來看,就是要處理好城市水系統與流域水循環的關系,重視“擬自然設計”,盡最大可能維護和促進良性水循環。
近日,就如何通過擬自然設計建立良性水循環,《瞭望》新聞周刊記者專訪了這位資深水利專家。
城市內澇源自水系統破壞
《瞭望》:今年入汛以來,多地再現“城市看海”場景,城市內澇頑疾久治難愈,為什么?
王浩:這幾年,城市內澇發生的頻率比之前多,主要有四大原因:
一是氣候變化。我國氣候變暖趨勢正在進一步持續,氣候風險水平進一步上升,極端降雨事件趨多趨強。
二是城市“熱島效應”和“雨島效應”。我國正處在城鎮化高速發展階段,城市數量增加,面積擴大,人類活動影響劇烈,大量的人工發熱、建筑物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素,使得城市“熱島效應”加劇。
與此同時,城市上空形成強大的上升熱氣流,和冷空氣結合,雨水不再降落在山區,而是降在市區,形成城市“雨島效應”。
加之快速城鎮化帶來城市土地利用變化致城市范圍的徑流量激增,加大了內澇形成因素。
三是城市排水管網建設標準偏低,城市擴張過程中新舊管網銜接不暢。我國的降雨特性是降雨集中、暴雨較多,一年一遇、兩年一遇的排水管網建設標準無法滿足排水需求。如北京市在7月下旬8月上旬的20天汛期里,會集中釋放全年一半左右的降水量。一些城市排水管網標準低,且排水管網老化,一遇暴雨,排水管網很難承受集中排水的壓力。尤其老城區雨污合流的排水模式,下雨的時候,污水和雨水混在一起就更容易溢流,更容易引起城市內澇。
四是城市建設過程中忽視了城市水系統的綜合治理,特別是內澇和外洪的疊加分析和處置。今年許多城市內澇的原因主要是內澇疊加外洪頂托,原有的排水系統功能大大降低,甚至完全喪失排水能力。
隨著城市面積的不斷擴張,必須以城市所在的流域整體為對象進行水系統的整體規劃,而不是就城市論城市。過去缺乏城市水系統綜合治理的思路,缺少建設用地就靠填湖或侵占河道來解決,目前來看,這種只重視局部、眼前利益的行為已帶來了嚴重的后果。
五道防線解決“城市看海”
《瞭望》:從流域來看,應該如何防治城市內澇?
王浩:解決“城市看海”是一個既復雜又簡單的問題。治理城市內澇要算好流域賬。具體來說,應建設好五道防線。
第一,防洪除澇要以流域為單元,在支流和上游源頭修建水庫,讓支流水少往干流去匯集,設置第一道防線,起到緩洪削峰的作用。
第二,在城市上游的干流修建一些控制性工程,起到錯峰、滯蓄的作用,避免外洪和內澇的峰峰疊加,同時干流控制性水庫調蓄的洪水,在旱季也可以供城市生產、生活、生態使用。比如發電、改善航道等,實現洪水資源化。
第三,加強堤防建設。特別是城市低洼段、懸河段,通過堅固的堤防把外洪水和內澇水隔離開,避免二者共同肆虐導致城市遭受滅頂之災。
第四,建好蓄滯洪區,給洪水以出路。近代城市文明的發展史,是人不斷和水爭空間的過程。從一些城市的發展來看,是不生態的。
第五,對平原圩區的城鎮化地區,例如蘇錫常地區,建設強排設施。在圩區內按照“一片地對一片天”的思想建設海綿城市低影響開發設施,實現局部的蓄排平衡。
《瞭望》:海綿城市試點了好幾年,遇中小雨可發揮一定作用,一旦遇到超強暴雨,還得依靠強排設施。如何為海綿城市進一步賦能?
王浩:任何城市水問題都不是獨立產生的,而是有著極強的相互關聯和空間特征。應強調城市治水體系的空間屬性,秉承“一片地對一片天”理念,利用綠色屋頂、空中花園、垂直綠化設施、地表調蓄、地下空間等立體化的設施對雨水進行散流、滯蓄、凈化。
“一片地對一片天”的思想核心,是將雨水在不同的片區各自消納,在城市中構建具有立體緩釋和凈化功能的水循環系統。同時建設與城市洪澇防治標準相適應的大、小排水系統,補齊洪澇防治短板。
具體來看,就是要對城市水系統進行“內澇積水診斷、產污積污診斷、雨水控用診斷”三大診斷,對癥下藥建設“防澇體系、控污體系、雨水利用體系”,最終達到“澇水平衡、污水平衡、用水平衡”三大耦合平衡,實現多種城市水問題的協同治理。
在上述五道防線的基礎上,還要進行城市內澇風險評估,制定不同暴雨情景下城市內澇風險分布圖,強化風險管理,制定風險分擔和轉移策略。
在洪澇應急方面要綜合運用大數據、物聯網等新一代信息技術進行城市洪澇實時監測預警和智慧調度,化解洪澇風險。
海綿城市是治水終極目標
《瞭望》:你認為海綿城市是城市治水的系統方案,甚至是終極目標,該怎么理解?
王浩:城市水問題的本質是城市水循環的失衡,表現為城市內澇、城市水污染和城市缺水等方面的問題。
海綿城市的基本理念就是通過各種生態化的、系統化的措施,使城市達到三大耦合平衡:澇水平衡,就是降雨徑流與各種措施蓄滯的水量相平衡;污水平衡,就是水體污染物的累積量與各種措施的降解、容納量相平衡;用水平衡,就是通過各種調蓄設施蓄起來的水量與需要用的水量相平衡。
海綿城市從城市水問題本質出發,解決城市內澇、水污染和缺水三大問題,通過海綿城市建設做到小雨不積水,大雨不內澇,水體不黑臭,熱島有緩解,形成良性的城市水循環。
《瞭望》:有人會問,海綿城市和鄉村流域生態保護有什么關系?
王浩:海綿城市應對的是水,水是按流域流的,要從流域著眼,從流域的角度看海綿城市。
一個流域里有三類板塊:自然生態板塊(包括山水林湖草)、農田板塊和人類的聚集地(城市和村鎮)。城市和村鎮要建設海綿城市;農田要建設海綿農田,山水林田湖草要成為生命共同體。
我國城鎮化正處在高速發展階段。城市人口密度大,空間不足,人類活動影響劇烈,海綿城市之于城市能發揮更大作用,但并不意味著和鄉村沒關系。
水在流域內流動,要從流域角度來考慮,涉及內水和外水的關系。城市有管網,管網有出口,水通過出口排到河里;外水水位高,會倒灌到城市管網,城市有內澇風險。所以,鄉村流域的生態保護間接增強了海綿城市功能。
2030年城市建成區
80%要達到海綿城市要求
《瞭望》:從整體看,當前海綿城市建設進展如何?
王浩:2015年和2016年,住建部分兩批選擇了30個城市進行海綿城市試點,這些城市都編制了相應的專項規劃,并開展了試點區局部的海綿城市建設。截至2019年底,全國30個海綿城市建設試點城市共完成海綿城市建設項目4979個,建成區面積近1000平方公里。
截至2019年底,全國已有538個設市城市編制實施了海綿城市建設專項規劃。其中,94%的地級及以上城市編制實施海綿城市建設專項規劃,已在約1.2萬平方公里的城市建成區啟動了海綿城市建設和改造工作。
一些城市和地區已經將海綿城市的理念融入規劃實踐中。比如,北京城市副中心的規劃,參考了江西贛州的龜背式排水空間布局,整個城區俯瞰像一個烏龜的背,人居在高處,水在低處流,能減少洪澇災害。
通過海綿城市建設,我國城市防災減災能力得到明顯提高,相關試點城市在應對“利奇馬”等多次強臺風中,有效避免了大面積內澇現象。
《瞭望》:海綿城市建設還存在哪些差距?
王浩:海綿城市建設取得了初步成效,但是與人民群眾對內澇防治的期待還有差距。
客觀上看,今年降水量較多年平均值大幅增加,且降水集中,多地短時降水量突破歷史極值,遠遠超出了城市內澇的設防標準,但是也暴露出當前海綿城市建設存在的問題。
一是城市內澇與外洪防御系統協調銜接不夠。長期以來水利進不了城,如果依然對流域統籌治理認識不足,就城市論城市,難以解決洪澇組合疊加等復雜問題。
二是海綿城市側重于源頭低影響開發設施,解決了設計降雨量以下的徑流控制和污染削減問題,但難以解決頻發的暴雨(>50mm/24h)問題。
三是當前海綿城市的建設總體規模和覆蓋范圍比例還比較低,尚未形成規模效應,這也限制了海綿城市防澇效果的發揮。
《瞭望》:“十四五”期間,如何進一步布局海綿城市建設?
王浩:通過海綿城市建設真正實現城市的“三大平衡”是一個較長期的過程,絕非一朝一夕之功。當前我國通過海綿城市試點建設,可認為是在局部上建成了海綿城市。
在整體上建成海綿城市,有待于長期的積累、持續的投資,特別是發展理念的轉變,海綿城市建設應和綠水青山、海綿農田等生態保護和修復措施相結合,點、線、面結合形成生態海綿流域,緩解人類活動對水循環的沖擊。
《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》要求:到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求。“十四五”的提前謀劃和布局,是實現2030年遠期工作目標的基礎和關鍵。
“十四五”期間,海綿城市建設不僅要促理念、強基礎、補短板、升能力,還需要統籌規劃合理安排。
應加強城市水文基礎研究,倡導住建、水利、氣象、應急管理等多部門、多專業協作,完善城市排水和內澇防治規劃標準,建立海綿城市與流域的綜合管理體系。
應堅持問題導向,將解決問題擺在第一位,這樣才能在整體上建成真正的海綿城市。