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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(shí)間:2019-04-15 文章來(lái)源: 文章作者:ztcjjt
新形勢下,在加大城市基礎設施建設的、推進(jìn)"PPP"模式等諸多背景下,特別是在習近平總書(shū)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(wèn)題,以及改善城市人居環(huán)境,滿(mǎn)足城市居民不斷增長(cháng)的水需要,促進(jìn)城鎮化全面發(fā)展,都有著(zhù)尤為重要的現實(shí)意義。

  1 當前城市給排水中存在的突出問(wèn)題

  1. 1 給排水設施欠賬較多,難以滿(mǎn)足城市的快速發(fā)展

  隨著(zhù)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,現有供水管道的長(cháng)度、構造、質(zhì)量等等難以滿(mǎn)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(mǎn)足城市居民的日常生產(chǎn)生活需要。

  同時(shí),"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(zhuān)業(yè)人才缺乏,地上高速建設、地下嚴重滯后,隨意"開(kāi)拉鏈"的現象時(shí)有發(fā)生,多數城市地下管線(xiàn)的測繪、排查的工作才剛剛開(kāi)展; "重建設輕管養"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(shí)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(shí)極端天氣頻發(fā),短時(shí)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(shí)由于此類(lèi)天氣情況,具有尺度小、突發(fā)性、易逝性等特點(diǎn),容易在城市建設的"盲區"、排水管網(wǎng)的"盲點(diǎn)"等發(fā)生,易造成城市內澇、供水污染等次生災害,帶來(lái)道路擁堵、市民恐慌等社會(huì )性問(wèn)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(guān)研究表明,自然生態(tài)系統中 80% 的雨水滲透到地下,只有20% 產(chǎn)生徑流流走。然而隨著(zhù)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(huì )發(fā)展不匹配,與全球范圍內的世界先進(jìn)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)系統建設于幾十年前,雨污管網(wǎng)未分離,在當時(shí)的條件下未能根據本地實(shí)際設計管道規格,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(jìn)城市排水設施管網(wǎng)則可達到 150mL/h 左右,差距顯然。

  2 推進(jìn)"海綿城市"對城市給排水建設的現實(shí)意義

  當前,越來(lái)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實(shí)需求和要求,需要城市管理者和城市服務(wù)者站的新的起點(diǎn)上,有新思路、新措施,取得新效果、規避新問(wèn)題,實(shí)現新常態(tài)。因此,海綿城市的建設將會(huì )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(lái)維持城市開(kāi)發(fā)前的自然水文特征,通過(guò)對城市原有生態(tài)系統的保護,達到留有足夠涵養水源、應對較大強度降雨的目的這一基本要求。通過(guò)運用生態(tài)手段對在傳統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(jìn)行恢復和修復,以及在保護性開(kāi)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(guò)程中促進(jìn)雨水的積存、滲透和凈化,補充用于生產(chǎn)生活以及景觀(guān)用水的供水需要。

  在建設中,統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協(xié)調給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節,并在充分考慮城市發(fā)展和給排水建設的復雜性、長(cháng)期性的基礎上,通過(guò)城市生態(tài)保護、土地利用、水系、綠地系統、環(huán)境保護與市政基礎設施的結合建設,統籌建設地下管網(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(shí),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(lái)的影響

  有關(guān)統計顯示,目前全國 642 座有防洪任務(wù)的城市中,仍有 340 座沒(méi)有達到國家規定的防洪標準,非農業(yè)人口 150 萬(wàn)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和工業(yè)園區更是缺乏相關(guān)投入和建設,由此帶來(lái)的事件屢見(jiàn)報端。

  通過(guò)海綿城市建設,在完整的給排水設施的輔助下,通過(guò)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(shí)局部強降雨出現下而引起的地面徑流匯集速度增快、流量加大等帶來(lái)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)生的次數以及帶來(lái)的影響。

  2. 3 建設海綿城市有利于提高城市水資源利用率
  
  《國家新型城鎮化規劃( 20l4-2020 年) 》明確提出,我國的城鎮化必須進(jìn)入以提升質(zhì)量為主的轉型發(fā)展新階段。為此,必須堅持新型城鎮化的發(fā)展道路,協(xié)調城鎮化與環(huán)境資源保護之間的矛盾,才能實(shí)現可持續發(fā)展。因此,水資源在當前及今后一個(gè)時(shí)期會(huì )是制約一個(gè)城市發(fā)展的決定性因素之一。只有在現有環(huán)境下,通過(guò)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,才能在新型城鎮化的進(jìn)程中實(shí)現城鎮化和環(huán)境資源協(xié)調發(fā)展。

  通過(guò)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(wèn)題。海綿城市建設的過(guò)程中,統籌低影響開(kāi)發(fā)雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統,增加了對雨水的滲透、儲存、調節、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(diǎn)建議

  3. 1 突出規劃引領(lǐng),切實(shí)做到有章可循和科學(xué)建設

  在城市總體規劃及各相關(guān)專(zhuān)項規劃、控制性詳細規劃、修建性詳細規劃中,統籌考慮、整體規劃,遵循低影響開(kāi)發(fā)理念,明確低影響開(kāi)發(fā)控制目標; 結合城市開(kāi)發(fā)區域或項目特點(diǎn)確定相應的規劃控制指標,落實(shí)低影響開(kāi)發(fā)設施建設的主要方式和規模。通過(guò)強化對城市徑流雨水的排放控制與管理,從而實(shí)現緩解城市內澇、從源頭削減徑流污染、提高雨水資源利用、改善城市景觀(guān)環(huán)境等多重目標,為城市構建可持續、健康的水循環(huán)系統。

  海綿城市建設是一項巨大的、復雜的系統工程,更要樹(shù)立"大規劃"的理念,從涉及的城市規劃、供水、防洪、排澇、環(huán)境保護等多個(gè)方面一一入手、相互銜接、統籌設計、綜合建設; 在科學(xué)分析和展望未來(lái)前景的基礎上,突出適合本地本區域特點(diǎn)的目標和措施,有條不紊、按部就班的推進(jìn)建設進(jìn)程。
  
  3. 2 加強頂層設計,有力推動(dòng)建設進(jìn)程和實(shí)施力度

  由于城市建設的投資大、周期長(cháng)、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(guān)政策不完備、可以借鑒的經(jīng)驗少; 同時(shí)給排水管網(wǎng)等城市建設具有社會(huì )公益的屬性,吸收社會(huì )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(jìn)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(guān)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,通過(guò)采取政策扶持、財政補貼、條件設置、專(zhuān)項資金等多種形式推動(dòng)海綿城市的建設和發(fā)展。

  3. 3 積極開(kāi)展試點(diǎn),積極落實(shí)責任主體和經(jīng)驗推廣

  鼓勵條件成熟的地區先行先試,在操作中要以現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,合理統籌規劃、設計、建設、管理等部門(mén)及所涉及專(zhuān)業(yè),在實(shí)踐中加大雨洪水利用技術(shù)研究,采用先進(jìn)且切實(shí)可行的理論、方法和技術(shù),積極探索海綿城市建設的可行性經(jīng)驗,逐步做到規范化、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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