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问题导向推超英外围进海绵城市建设的思考——以县城海绵城市规划为例
自习总书记于2013年提出海绵城市建设的理念以来,国家陆续出台相关政策持续推进,海绵城市一度成为城市建设的热点话题,目前海绵城市建设进入了一个新的阶段,体现在两个方面。
简介          ∨

  自习总书记于2013年提出海绵城市建设的理念以来,国家陆续出台相关政策持续推进,海绵城市一度成为城市建设的热点话题,目前海绵城市建设进入了一个新的阶段,体现在两个方面。

  第一个背景是国家政策的强驱动已经告一段落。全国两批共30个海绵城市试点创建工作基本完成,全国94%的地级市以及以上城市都已经编制了海绵城市专项规划,中规院海绵城市专项规划的业务也显著减少。

  第二个背景是对海绵城市建设的认识更加趋于理性。从2014年底到2019年底百度指数“海绵城市”关键词搜索趋势可以看出,2015年下半年国务院发布关于推进海绵城市的指导意见以来,海绵城市于2016~2017年达到最热的阶段, 2018年下半年以来热度逐步降低。2019年底,全国住房和城乡建设工作会议提出,要系统化全域推进海绵城市建设,这也标志着海绵城市建设进入一个新的阶段。

  在系统化全域推进海绵城市建设中,县城是一个重要的领域。全国的县城包括县级市约1881个,县城常住人口约2.4亿人,建成区面积约2万平方公里,GDP约38万亿。县城海绵城市有两个与城市不同的方面。

  一是,客观需求更突出,缺少系统治理。主要体现在(1)内涝不比城市少,很多是系统性问题;(2)城市水环境问题突出,城市和农村的污水收集问题普遍存在;(3)污水系统能效问题,包括管网覆盖不健全,生活污水集中收集率低,污水厂的进水浓度低等问题较为普遍。

  二是,没有来自上位政策的压力,财政紧张,海绵城市建设意愿相对城市来说还普遍不强。一方面是因为没有海绵城市试点,也没有项目建设压力;另一方面,没有考核压力,2015年国务院关于2020年和2030年要分别实现建成区面积的20%和80%达到海绵城市建设目标,并不包括县城。

  河北省香河县位于北三县的最南端,县城位于北运河和潮白河之间,地势和水系自然条件较好。城市的内河水系包括五一渠、东干渠等,下游还有万亩河塘景观,县城内部排水条件相对较好,一般来说不应出现大面积内涝。但根据调研,县城面临很严重的内涝积水问题,根据上报数据显示内涝点5处,积水深度30-60公分,时间长达3个小时,同时县城水环境也存在质量不高的问题。

  除了管网标准低以外,有两个主要的原因造成水安全问题:一是为了防止雨天排口污水溢流采取排口封堵,导致雨水出路单一。城区污水整治工程中,将五一渠沿线合流排污口封堵,雨天城区西部雨水未就近排入五一渠等渠道,而是通过排水管道送至下游东干渠上的3个溢流口排放;第二,东干渠是传统的农灌渠,排水标准较低,县城30年一遇降雨峰值流量近20m3/s,排干渠承接能力不足,对管网产生顶托,加剧了安全的问题。

  对当地开展海绵城市建设来说,首先要解决问题是在不污染环境的情况下,恢复排水出路,充分利用城中的五一渠来解决排水出路问题,消除大面积内涝。近期优先对五一渠、东干渠两侧市政道路管网实施分流改造,增加道路雨水管,收集小区和路面雨水就近入河。同时,针对末端排水不畅的问题,采用泵站强排的方式尽快将涝水排除。

  在解决排涝难题后,还要开始统筹解决水环境和水安全问题。结合城市更新、老旧小区改造,逐步推进雨污分流改造和源头雨水控制。当时我们定了四个改造条件评估指标,即地块和道路现状是否分流、地块和道路是否纳入了老旧小区改造计划或道路改造计划。达到两个条件的要优先进行改造,达到一个条件的推荐进行改造,没有达到条件的建议先暂时保留雨污合流制。通过这个原则可以筛选出近期需要开展的源头建设项目,包括道路和建筑小区等。

  第二个案例是正定县,是一个更简单有效的内涝积水解决方案。下图是正定县城市用地规划图,中间蓝色的框是正定古城范围,红点是内涝点,在2017年时,6.6平方公里范围就有4个内涝点和2个易涝路段,影响了居民生活生产。其中,东西向的恒山街积水较严重,当地称之“晴曰恒山街,雨曰恒山河”,形容内涝的严重性。产生内涝的主要是因为古城排水出路不足。

  由于古城内建筑密度大,开展大规模的管道提标短期内难以完成,规划利用古城东侧的公园绿地作为调蓄空间,解决排水出路问题。在修建公园的同时挖出三个调蓄塘,调蓄容量是20万立方米,已经建成了。这可以把正定古城大约70%的面积雨水通过管网、地表的方式快速汇入公园里不同的水体,实现出路和调蓄的功能,有效缓解了城市内涝,同时还可以下渗,补充地下水,还提供了景观水面。

  湖北省竹溪县位于南水北调水源地上游,是丹江口水库核心的水源地之一,县城人口约22万人,产业以三产为主。县城是“两山夹一河”的山水格局,南北两山中间有一条竹溪河,竹溪河汇入汉江再进入丹江口水库。竹溪河在进入县城及周边镇之前是可以达到地表水II类,但经过县城之后水质明显下降。通过对污染源的分析,可以得到大部分污染源是城区的生活污水,尤其是雨天溢流污水入河问题,对水源地造成污染。

  另一方面,县城生活污水集中收集率和污水厂进水浓度比较低,污水管道中收集了大量外来水,雨天比旱天更加突出。通过系统分析,发现一个主要原因是南北两座山体的水系沟渠有自然径流,原有的沟渠在城市建设过程中被填成暗沟,并混入了生活污水,为了控制入河污染,在入河口进行了末端截污,根据测算,每天有超过1万吨清水进入了污水厂,占到污水厂进水量的近1/3。

  一是识别清水汇入点,建设雨水径流清水的通道。对现在清污混流的暗涵进行改造,根据建设形式和近远期的目标不同,有不同的做法,有的可以采取明沟的方式,有的在暗渠内部新增专用污水管道,有的新增清水的通道等。

  二是逐步开展雨污分流改造,减少雨天溢流。与城市不同,县城财力有限,不能一刀切全部推开实施雨污分流。对于开展了清污分流的地区,优先进行雨污分流改造,提高清污分流效率。对于难以改造的老旧城区,近期保留合流体制,其他区域优先开展市政道路雨污分流改造。

  三是结合老旧小区改造,开展源头雨水控制。利用路边空地、绿地等,设置简易植被浅沟、小型雨水花园等,实现“雨水走地上、污水走地下”,减小暴雨径流峰值的同时净化面源污染,缓解入河的污染。

  二是,其他工作分散了精力。中央环保督察、每年开展的黑臭水体专项行动以及污水系统提质增效考核这三项任务,对地方来说与海绵城市建设牵头部门往往都是同一个,人员和资金缺乏的情况下,往往难以同时兼顾。

  三是,国家机构改革,尤其是规划职能的调整。2015年国务院文件明确提出,要把年径流总量控制率等指标作为用地开发的刚性条件纳入到用地的规划管控过程中,对地方来说,机构职能的调整可能对具体指标落实有一些影响。

  二、海绵城市要不忘初心、坚持理念,以解决城市水问题为出发点,使海绵城市理念成为一种习惯,融入到城市建设和更新过程当中。

  什么是初心和理念呢?其实就是习总书记提出的,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“。

  这里举两个例子来说明何为“习惯”。以匈牙利为例,经济并不发达,但街头随处可见雨水径流控制的做法。例如下图,建筑旁边的绿地做成下凹的形式,在没有植被覆盖的地方铺上树皮,这是典型的海绵城市源头设施的做法。另外,路边树池铺装使用可透水的材料,人行道上的雨水自然汇入到路边小的绿地,实现径流的控制。这不是试点区域,而是街头随机看到的现象。分析原因得知,匈牙利受德国的影响较大,市政设施的设计理念也来自德国,他们形成了这种习惯。另一个例子是美国的一个小镇的一个酒店,如下图所示,酒店屋顶的雨水和地面停车场的雨水通过自然的竖向组织,汇入了酒店前面的雨水塘进行滞留和净化,再排到下游水体里。这个小镇没有内涝,也没有环境压力,这是一个自觉形成的习惯。

  三、问题导向、经济节约,以城市内涝治理、合流制溢流污染控制、城市面源污染削减、污水系统提质增效等为出发点,实事求是,因地制宜,重视细节,逐步推进。

  海绵城市的着力点在于通过蓝绿空间的组织实现雨水的自然下渗、调蓄和净化,一方面对暴雨径流总量削减和峰值延时,间接提高了管网泵站等灰色基础设施的能力,从而缓解城市内涝问题,对于合流制地区,还有效缓解了合流制溢流污染发生的频率和强度;另一方面,通过植草沟、生物滞留设施等绿色基础设施对雨水径流进行净化,提高了城市面源污染的控制能力,改善城市水环境;再次,通过建筑小区开展雨落管断接等改造措施,从源头上减少了雨污水混错接的管理难度,从而减少了雨水口冒污水或者雨水进入污水管的概率,提高城市污水系统效能。因此,以海绵城市为理念,可以更加系统的解决城市水问题。

  四、我国县城量多面广,城市水问题突出,更需要以海绵城市为理念,蓝绿灰结合,统筹开展内涝治理、水环境治理和污水提质增效,并结合老旧小区改造,开展源头雨水径流控制,改善人居环境。

  第二,内涝问题、水环境问题、污水系统效能问题比较突出,要求在开展海绵城市时要多目标统筹,系统推进。

  第三,管网合流制比例大,排水系统管理水平相对落后,这就要求在推进海绵城市建设和制定各种规划方案时要近期见效,远期构建体系。

  第四,县城的财政能力相对偏弱,排水建设和维护资金缺乏,这就要求在海绵城市建设时要经济高效、可落实、可实施。

  以武汉海绵城市试点区域为例,以消除积水点、控制径流污染、改善小区环境品质为目标,开展小区雨污分流、雨落管断接、透水铺装、下沉绿地、植草沟、雨水花园等措施,不但解决了老旧小区积水问题,还给居民提供了活动的场地,收集的雨水还可以用于居民洗车等,实现老旧小区“美化面子、修补里子”的双赢局面。因此结合老旧小区开展海绵城市建设,既能促进城市修补,也是解决县城水问题的重要措施。