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【国房观点】为什么水不再温顺?内涝是种“城市病”

2017-6-15 18:09:56
 为什么水不再温顺?

近年来,我国北京、上海、深圳、广州、重庆、南京、杭州、武汉、西安等多个城市频繁出现城市内涝,对城镇居民生活造成了极恶劣的影响。


2011年,住房和城乡建设部对全国351座城市进行了调研,结果表明,在2008年~2010年3年间,62%的城市都曾发生过内涝,内涝灾害一年超过3次的城市就有137个,多数城市已从“几年一涝”变成“一年数涝”。城市排水不畅,一下雨就“水漫金山”,屡次出现“海景”,城市逢雨必灾,内涝严重。




以2013年为例,县级以上受灾城市数量达到234座(占全国城市总数的35.4%),较2011年激增了72%,城市受灾人口超过5000万(伤亡774人),经济损失3146亿元。


以深圳市为例:


2017年6月13日,台风“苗柏”来袭,深圳全市平均降雨120毫米,最大降雨280毫米,致深圳全市55处内涝积水;

2016年5月10日-11日,暴雨让深圳市区50多处积水内涝;
2015年7月24日,深圳市30多处出现较大的局部积水和涝情;
2015年5月20日,强降水使深圳市布吉片区大面积积水或涝情;
2015年5月11日,深圳全市发生多起积水、内涝和次生灾害;
2014年5月11日,深圳发生严重内涝,全市42条道路因积水导致交通中断或严重拥堵,400余条线路共5458辆公交车辆停运,直接经济损失约8000万元;

2014年3月30-31日,深圳市暴雨,最大累计降雨318mm,红树林站最大1小时降雨量115mm,是气象记录以来最大值,造成市区200处不同程度的积水或内涝,局部地区积水深超过1米,部分河堤坍塌损毁,2人因灾死亡。



根据深圳市排水(雨水)防涝综合规划(2015版),深圳市现状易涝风险区共569处,洪涝灾害通常发生在3~10月,洪涝灾害风险高、出现快、历时短,抗洪抢险难度大。按洪涝灾害发生的频率和灾害影响程度,深圳市宝安西部、龙岗东北部、光明新区、坪山新区、南山前后海片区为洪涝灾害多发区。



△深圳市主要易涝点分布


逢雨必涝逐渐演变为我国大中城市的痼疾,分析城市内涝问题,可以发现内涝产生的原因既有宏观的气候变化问题,也有城市快速发展导致的水文变化问题,更有一些属于城市管理方面的问题。


下面是一些导致城市内涝的主要因素:

● 全球气候变化导致极端降雨天气增加

● 城市热岛效应导致暴雨频发

● 城市不透水面积的增多

● 城市建设占用天然容器,导致城市蓄水排水困难。

● 城市排水基础设施建设不足

● 城市排水设施维护管理不善


城市内涝是种病,海绵城市是关键

在城镇化的大背景下,我国每年有2000多万人进城,新建成的建筑相当于世界建筑总量的一半。在这种情况下,我国的城市地表径流量就会大幅度增加,从而引发洪涝积水、河流水系生态恶化、水污染加剧等问题。


如何解决城市内涝、水环境恶化等一系列问题?


2013年12月12日,习近平在中央城镇化工作会议上发表讲话时提出海绵城市建设。


“城市规划建设的每个细节都要考虑对自然的影响,更不要打破自然系统。”
“为什么这么多城市缺水?一个重要原因是水泥地太多,把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地给占用了,切断了自然的水循环,雨水来了,只能当作污水排走,地下水越抽越少。”

“解决城市缺水问题,必须顺应自然。比如,在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’。”


1、什么是海绵城市?

海绵城市的本质是改变传统城市建设理念,实现与资源环境的协调发展。城市应能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。



△传统城市与海绵城市建设模式比较


城市是水循环“二元”演化程度最深的地区,雨水系统,天然湖泊水系、湿地、坡面漫流、河口都是属于自然水循环的;自来水系统、排水系统、污水再生水利用系统,属于社会水循环。海绵城市建设的最根本目标就是要尽量减少社会水循环对自然水循环的冲击,维持二元水循环的平衡,充分发挥水的生态功能和经济功能。


△传统排水系统与海绵城市生态型排水系统


2、海绵城市的基本内涵

(1)协调城镇化与资源环境的矛盾通过科学合理划定城市的蓝线、绿线等开发边界和保护区域,最大限度地保护原有河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源,应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征。


(2)让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害对传统粗放城市建设模式下已经受到破坏的城市绿地、水体、湿地等,综合运用物理、生物和生态等的技术手段,使其水文循环特征和生态功能逐步得以恢复和修复,并维持一定比例的城市生态空间,促进城市生态多样性提升。


主要包括以下几部分的内容:

对城市原有生态系统的保护       

● 最大限度保护原有河流水系、生态体系       

● 维持城市开发前的自然水文特征


△原有生态系统的保护


 对被破坏生态恢复与修复

 ● 对传统粗放建设破坏的生态给予恢复       

 ● 保持一定比例的生态空间,促进城市生态多样性提升       

 ● 推广河长制、治理水污染



△防洪渠生态修复


推行低影响开发       

● 合理控制开发强度、减少对城市原有水系生态环境的破坏       

● 保留足够生态用地,增加水域面积,促进雨水积存净化


△低影响开发方式


(3)转变排水防涝思路传统的市政模式认为,雨水排得越多、越快、越通畅越好,海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合。具体技术方面,有很多成熟的工艺手段,可通过城市基础设施规划、设计及其空间布局来实现。



△传统模式“快排”与海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排的对比”


(4)开发前后的水文特征基本不变通过海绵城市的建设,可以实现开发前后的径流量总量和峰值流量保持不变,在渗透、调节、储存等诸方面的作用下,径流峰值的出现时间也可能基本保持不变。水文特征的稳定可以通过对源头削减、过程控制和末端处理来实现。



△自然渗透雨水

3、海绵城市的主要技术

(1)透水铺装

表面由透水结构铺装,让初期雨水入渗,下部填筑多孔结构材料制成的垫层,垫层具有吸附降解功能, 能够消纳初期雨水的污染。



(2)下凹式绿地


(3)生物滞留设施通过植物、微生物和土壤的化学、生物及物理特性储蓄水量并清除污染物,从而达到水量和水质调控目的。




(4)湿塘湿塘指具有雨水调蓄和净化功能的景观水体,雨水同时作为其主要的补水水源。湿塘有时可结合绿地、开放空间等场地条件设计为多功能调蓄水体,即平时发挥正常的景观及休闲、娱乐功能,暴雨发生时发挥调蓄功能,实现土地资源的多功能利用。




(5)湿地湿地主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。


(6)植被覆盖又称为绿色屋顶或者绿覆盖,在不透水性建筑的顶层覆盖一层植被,是由植被层、介质层、过滤层以及排水层等构成一个小型的排水系统。




(7)雨水收集雨水利用是一种综合考虑雨水径流污染控制、城市防洪以及生态环境的改善等要求。建立包括屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等。将雨水用作喷洒路面、灌溉绿地、蓄水冲厕等城市杂用水,雨水收集利用技术是城市水资源可持续利用的重要措施之一。


△雨水收集利用示意图 

(文/人居环境研究院

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