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上海国际环保产业与资源利用博览会 ECOTECH CHINA 2021

202162-4日 上海 | 国家会展中心(虹桥)

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“城市看海”并非“中国特色”,城市雨洪管理问题的挑战与国际经验

城市发展过程中,部分透水性能良好的自然土壤地表,被转换为硬化或水泥地面,大大减少降雨向土壤的渗入,产生更多径流,导致雨洪径流量、洪峰流量和流速增加。现有的雨洪排涝系统,如果之前没有充分规划,或未进行与新开发项目匹配的升级,将没有足够的能力安全排泄增大的雨洪流量。这就增加了区域的暴雨洪涝风险,引发城市洪涝问题。

 

我国雨洪管理问题现状

 

我国城市雨洪资源利用主要经历了雨水直排、排用结合两个阶段:新中国成立后至上世纪80年代处于雨水直排阶段,城市主要参照前苏联的模式建设排水系统和防洪体系,雨水径流快速直接排放;自上世纪80年代末、90年代初至今处于排用结合阶段,一些城市在传统防洪和排水的基础上增加了雨水收集、截留、下渗等利用措施,形成了雨水排放与适当利用相结合的新格局。

 

近10年我国城市雨洪资源利用发展较快,个别大城市尝试构建雨洪资源综合利用的相关体系,但受城市经济发展水平、技术措施、管理体制、基础设施建设等方面的影响,各地发展极不平衡,总体水平仍然较低,尚处在初级阶段。

 

雨洪管理国际经验

 

城市雨洪管理已经成为各国研究的热点和未来的发展趋势,美国的低影响开发(LID)理论、澳大利亚的水敏性城市设计(WSUD)、英国的可持续排水系统(SUDS)都对我国的海绵城市建设具有重要的指导意义。

 

·美国低影响开发(LID)理论

 

LID是一种以源头控制为主、运输传输及终端处理为辅的雨水全过程控制方法,采用分散、多样、小规模的工程技术实现对生态环境产生最低负面影响的设计策略,能够模仿地表自然状态下的水文机制,改善城市水生态环境并增加水系统的弹性。常见的管理措施有多重实践方式,包括雨水花园(生物调蓄池)、植被屋顶、可渗水铺地、草沟、植被过滤带等设施。

 

与国外相比,低影响开发技术目前在国内应用较少,但已列入国家“十二五”水专项重大课题进行研究。

 

·澳大利亚水敏性城市设计(WSUD)

 

澳大利亚水敏城市设计认为城市水循环中的所有水流都是资源,而不仅仅是饮用水。城市水循环来源于包括暴雨(Storm Water)在内的城市降雨(Rain Water)、饮用水(DrinkingWater),浴室水槽、淋浴、洗衣等方面的“灰水”(Grey Water),厨房和卫生间的“黑水”(Black Water),以及下水道中的采矿废水(Mining Water)。WSUD指导原则是降低饮用水需求、最大化地实现水的再利用、减少污水排放、在雨水排放前降低污染、加强地下水的保护。

 

WSUD将城市作为一个流域系统进行管理,从生态可持续发展的角度,对城市设计和建筑形式进行一系列的指导,对饮用水、雨水和废水进行综合管理,实现饮用水保护、雨水综合利用和废水减排的总体目标。

 

·英国可持续排水系统(SUDS)

 

SUDS系统同样要求尽可能从源头处理径流和潜在的污染源,保护水资源免于点源与非点源的污染。SUDS系统由传统的以排放为核心的排水系统上升到维持良性水循环高度的可持续排水系统,在设计时综合考虑径流的水质、水量、景观潜力和生态价值等。由原来只对城市排水设施的优化上升到对整个区域水系统的优化,不但要考虑雨水,而且还要考虑城市污水与再生水,通过采取综合措施来改善城市整体水循环。

 

我国海绵城市建设措施

 

国外经验不宜照搬,但也能为我国海绵城市建设提供思路,结合国情制订“中国特色”的技术路线和措施。目前我国海绵城市建设主要工程技术措施归纳总结为6个字“渗、滞、蓄、净、用、排”。

 

渗,减少硬质铺装、充分利用自然下垫面渗透作用,减少径流,涵养生态与环境,积存水资源。

 

滞,通过雨水滞留,以空间换时间,提高雨水滞渗的作用,同时减缓雨水汇集速度、延迟峰现时间、降低排水强度和灾害风险。

 

蓄,降低峰值流量,调节时空分布,为雨水利用创造条件。

 

净,减少面源污染,降解化学需氧量、悬浮物、总氮、总磷等主要污染物,改善城市水环境。用,充分利用雨水资源和再生水,提高用水效率,缓解水资源短缺。

 

排,构建灰绿结合的蓄排体系,避免内涝等灾害,确保城市运行安全。

 

自古人择水居,城临水而建、因水而兴。在全球城镇化进程中,水是一个城市发展重要的制约因素。解决城市“缺水内涝水脏”的难题,“海绵城市”是一剂良方,相信在10年到20年后,海绵城市理念可以在我国5万~10万人口的城镇全面实现,成为中国最好的宜居小城,实现生态环境可持续发展。

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