我國城市雨洪管理近期應以防澇達標為重點

賈紹鳳1,2

(1.中國科學院陸地水循環與地表過程重點實驗室,北京 100010; 2.中國科學院地理科學與資源研究所,北京 100010)

摘要：分析目前海綿城市建設無法根本解決「城市看海」問題的原因，提出大幅提高城市暴雨洪水蓄排能力的建議：完善海綿城市建設方案；加大城市內澇防治資金的投入力度；因地制宜，一城一策；長期規劃，穩步推進。

關鍵詞：城市雨洪管理；海綿城市；城市看海；城市內澇；雨水蓄排能力

我國提出實施海綿城市建設戰略後,相關部門很快拿出了《海綿城市建設技術指南》和《海綿城市建設績效評價與考核指標(試行)》[1-2]。但針對城市雨洪管理的海綿城市建設戰略,目前試點海綿城市建設的實施似乎偏離了近期城市雨洪管理的主要目標。筆者認為,除了海綿城市建設試點主推的源頭徑流控制之外,目前中國城市雨洪管理的最突出任務是整治「城市看海」,為現代化的城市生活提供基本的安全保障。

1 「城市看海」呈現愈演愈烈的泛濫之勢

根據利用互聯網搜索城市內澇信息並進行統計,可發現城市內澇上升趨勢非常快,近兩年每年就有高達70%的城市發生了內澇，比原來報道的3年中有62%的城市發生內澇[3]要嚴重得多。地不分東西,天不分南北,從東南濕潤區到西北乾旱區,從南方熱帶到北方寒溫帶,普遍發生城市暴雨內澇,「城市看海」呈現愈演愈烈的泛濫之勢。

2016年很多海綿城市建設的試點城市發生了內澇,引起很多人對海綿城市建設效果的懷疑。實際上,這是大家不太了解海綿城市的功能。儘管海綿城市建設政策出台的初衷似乎包含了解決「城市看海」問題的任務,而且至少由於近些年迅速蔓延的「城市看海」現象和社會對此的高度關注,催生了海綿城市建設政策的出台,但實際上目前的海綿城市建設做法基本解決不了「城市看海」問題。

儘管有些專家提出了廣義海綿城市的概念,包括小區尺度源頭控制的低影響開發措施(LID)、排泄暴雨徑流的灰色排水管網、城市建築和道路的蓄排綜合防澇措施、更大尺度的藍色城市河湖水系和流域海綿體系[4-5];儘管《海綿城市建設試點技術指南》的起草專家明確指出中國的海綿城市就是針對城市雨洪管理提出的,海綿城市建設就是要建設和完善包括源頭徑流控制系統、城市雨水管渠系統、超標雨水徑流排放系統以及城市水利防洪系統的城市雨水系統,解決徑流總量控制[6-7]、徑流峰值控制、徑流污染控制和雨水資源利用等一系列城市雨水問題,進而為城市「水生態、水安全、水環境、水資源」提供必要的保障,而且《海綿城市建設績效評價與考核指標(試行)》也包含了排澇考核,要求消除或逐步減少城市易澇點,要求城市道路、建築達到2014年新修訂的防治重現期20年一遇以上的洪澇的《室外排水設計標準》,但是,《海綿城市建設試點技術指南》的副標題明確標明了LID即低影響開發,各地試點城市也是按此指南規劃和設計,實地考察各地海綿城市建設試點情況也表明目前的海綿城市建設試點多集中在居民小區、工業園區和道路這樣的源頭小尺度的海綿建設,而沒有按大的雨洪管理系統來實施,更沒有按包含外河洪水防治的「大海綿」來實施。

按照目前的《海綿城市建設試點技術指南》,滿足不了根治「城市看海」問題的需求。海綿城市建設試點的核心考核指標是徑流總量控制率(實質是降水總量控制率),對於全國不同地區,根據降雨多少採用70%～85%的不同標準。但對應於降水總量控制率70%～85%的場次設計降雨量,遠遠小於造成城市內澇的場次降雨量。如北京降雨總量控制率85%對應的設計降雨量只有39.9 mm,而1年一遇、3年一遇、5年一遇、10年一遇、20年一遇的暴雨分別達到68.8 mm、100.2 mm、112.9 mm、143.0 mm、160.8 mm;廣州市降雨總量控制率85%對應的設計降雨量只有43.8 mm,而1年一遇、3年一遇、5年一遇、10年一遇、20年一遇的暴雨分別達到109.1 mm、143.1 mm、165.0 mm、213.7 mm、245.0 mm。可見,造成城市內澇的暴雨雨量要遠大于海綿城市建設的設計雨量,也就是說,海綿城市建設的設計標準對付不了暴雨。

筆者認為,對以LID為主的狹義的海綿城市的功能或任務要有清楚的認識。海綿城市首要功能是控制城市面源污染,通過對小雨全部徑流和大雨的初始徑流的入滲、調蓄、凈化,去除大部分城市面源污染負荷。海綿城市的該功能對解決「黑臭水體」問題非常有效,但其減緩內澇、加強雨水利用的功能是次要的,對於特大暴雨,其減緩內澇的作用更是微不足道,其控制的雨量可能只有特大暴雨雨量的1/10。顯然,即使按照海綿城市建設規劃,到2020年全國20%的城市建成區面積達到海綿城市建設標準(降雨徑流控制率達到70%～85%),到2030年80%的城市建成區面積達到海綿城市建設標準,但對於1年一遇以上的暴雨,海綿城市的降雨總量控制能力還是遠遠不足以抵擋暴雨,必然會產生大量外溢的徑流,如果沒有足夠的額外的蓄排能力,形成內澇是必然的,「城市看海」現象將依然存在。

把城市內澇的原因怪罪到排水太快,指望通過海綿城市建設的源頭控制、減緩產流來解決城市內澇問題，實際上是沒有抓住主要矛盾。前面的分析已經說明源頭控制能解決的水量有限,城市內澇的原因主要不是因為排水太快,而是排水能力以及調蓄能力遠遠不足。暴雨內澇還必須通過修建雨水蓄排設施來解決。目前的主要矛盾是，相對於暴雨徑流,城市的蓄水、排水能力太弱。目前城市雨洪管理涉及4個設計標準。

a. 根據《海綿城市建設技術指南》,海綿城市建設中的降雨總量控制率70%～85%(或者類似的降雨場次控制率85%～95%)。這一標準要求在源頭控制部分暴雨徑流。

b. 根據2014年修訂後的國家標準《室外排水設計規範》,城市雨水管渠設計重現期標準是,非中心城區為2～3年一遇、特大城市的中心城區為3～5年一遇。這一標準要求分散的源頭小區的防澇排水標準達到2～5年一遇。

c. 根據2014年修訂後的國家標準《室外排水設計規範》,城市內澇防治設計重現期,中等城市和中小城市為20～30年,大城市為30～50年,特大城市為50～100年。根據地面積水設計標準,必須同時達到兩項要求,一是居民住宅和工商業建築物的底層不進水,二是道路中一條車道的積水深度不超過15 mm。這一標準要求在商住建築物和道路等處,對常規雨水管渠排不了的多餘徑流,必須通過修建入滲、調蓄、抽排等設施來達到要求。

d. 根據2014年修訂的《防洪標準》,小城市的防洪標準為20年一遇,特別重要城市的防洪標準超過200年一遇。這是對穿城或城市附近的較大的河湖而言的防洪標準。

以上4個標準,第一條標準只解決小雨不積水的問題,不擔負太多的大暴雨防澇責任;第二和第三條是城市管網排水標準和內澇防護標準,是比第四條河湖防洪標準相對偏低的標準,而且是2011年針對2006年的《室外排水設計規範》提出的修訂意見中建議提高的,還不是正式的標準。原來的城市雨水管渠設計標準是1/3～3年一遇,而且對城市內澇防治沒有提出明確標準。因此,我國歷史上實際的城市雨水管渠的設計標準普遍低於新確立的標準,而且由於城市面積擴大,原有排水管渠負擔的排水面積增加,實際達到的標準更低。估計我國城市雨水管渠的實際排水標準平均達不到1年一遇。這意味著在目前的雨水管渠建設標準下,大部分城市每年發生1次以上內澇是很正常的。

城市內澇已經普遍影響城市的正常運行,已經威脅數以億計的人民的正常生活,已經造成了嚴重的人民生命和國家財產損失,已經變成嚴重的社會安全問題。在目前的城市內澇、水污染、水短缺等城市水問題中,城市內澇已經成為第一位的問題,因為安全是從事其他任何工作的前提。筆者認為,樹立「安全第一」的觀念,全面、迅速提高城市的雨水排放標準和暴雨洪水蓄排能力[8]是當務之急。

4.1 完善海綿城市建設方案

從解決實際問題出發,針對目前最突出的城市內澇問題,在源頭控制LID措施的基礎上,以城市內澇防治為核心,系統規劃、設計、考核海綿城市建設方案。具體而言,就是除了徑流總量控制率考核標準,還應該將是否滿足防澇標準作為海綿城市建設的主要考核標準。

4.2 加大城市內澇防治資金投入

可以預計,提高城市雨水蓄排能力使其達到城市防澇標準所需的資金,肯定超過目前以源頭控制LID設施為主的海綿城市建設所需的資金,因此,加大資金投入是必需的。在經濟放緩的大背景下,增加政府對城市基礎設施建設的投資,不失為拉動經濟、帶動就業的有效方式。這比投資到某些產業、造成產能過剩和經濟結構扭曲,效果要好很多。

4.3 因地制宜,一城一策

中國幅員廣闊,各地條件千差萬別,要防止一刀切的做法,必須結合各地實際,因地制宜地制定城市內澇防治方案。水面率高的城市,如武漢,可以充分開發利用水面的調蓄能力;河網密集的城市,如上海,可以充分利用河網來調蓄雨洪;而北方缺水城市,可以多修建雨水調蓄設施,既防澇防污染,又可增加城市供水,等。

4.4 要有長期規劃,穩步推進

儘管對城市的易澇點可以採取集中治理的辦法,爭取儘快見到效果,但城市健康水系統的建設不是一朝一夕能夠完成的,必須要有10年,甚至20年、30年的長遠規劃,分輕重緩急,從地面表層到城市立體,從問題表象到問題根源,逐步有序治理和建設。

參考文獻：

[1] 張偉,車伍.海綿城市建設內涵與多視角解析[J].水資源保護，2016, 32(6)：19-26.(ZHANG Wei，CHE Wu.Connotation and multi-angle analysis of sponge city construction[J].Water Resources Protection, 2016, 32(6)：19-26. (in Chinese))

[2] 建城函[2014]275號 海綿城市建設技術指南(試行)[S].

[3] 王煒,陳仁澤,劉 毅,等.2008-2010年我國351個城市62%發生過內澇[N].人民日報，2012-07-24(01).

[4] 廖朝軒,高愛國,黃恩浩. 國外雨水管理對我國海綿城市建設的啟示[J]. 水資源保護,2016,32(1):42-45.(LIAW Chaohsien,GAO Aiguo,HUANG Enhao. Enlightenment of rainwater management in foreign countries to sponge city construction in China[J]. Water Resources Protection，2016,32(1):42-45. (in Chinese))

[5] 崔廣柏,張其成,湛忠宇,等.海綿城市建設研究進展與若干問題探討[J].水資源保護,2016,32(2):1-4. (CUI Guangbo,ZHANG Qicheng,ZHAN Zhongyu,et al. Research progress and discussion of sponge city construction[J]. Water Resources Protection，2016,32(2):1-4. (in Chinese))

[6] 夏軍,石衛,王強,等.海綿城市建設中若干水文學問題的研討[J].水資源保護,2017,33(1):1-8 .( XIA Jun,SHI Wei,WANG Qiang,et al. Discussion of several hydrological issues regarding sponge city construction[J].Water Resources Protection，2017,33(1):1-8 . (in Chinese))

[7] 王文亮,李俊奇,車伍, 等. 海綿城市建設指南解讀之城市徑流總量控制指標[J]. 中國給水排水,2015,31(8):18-23. (WANG Wenliang， LI Junqi， CHE Wu，et al. Explanation of sponge city development technical guide: planning index for urban total runoff volume capture [J]. China Water & Wastewater,2015,31(8):18-23.( in Chinese))

[8] 賈紹鳳.關於改進城市內澇防治的若干建議[EB/OL].[2013-11-18].http://www.cas.cn/xw/zjsd/201311/t20131118_3979924.shtml.

China should prioritize waterlogging prevention for recent urban storm water management

JIA Shaofeng

(1. Key Laboratory of Water Cycle and Related Land Surface Processes,Chinese Academy of Sciences, Beijing 100010, China; 2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research,Chinese Academy of Sciences, Beijing 100010, China)

Abstract：The current sponge city construction cannot solve the problems of sea views in cities. The reasons for this are analyzed. Some suggestions for the improvement of urban rainwater storage and drainage capacity are put forward: improving the schemes for sponge city construction, increasing the investment funds for urban waterlogging prevention and control, taking suitable measures such as one policy for one city, and establishing long-term plans for steady promotion.

Key words：urban storm water management; sponge city; sea views in cities; urban waterlogging; rainwater storage and drainage capacity

DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2017.02.003

基金項目：中國科學院重點部署項目(KFZD-SW-301)

作者簡介：賈紹鳳(1964—)，男，研究員，博士，主要從事水資源管理研究。E-mail:jiasf@igsnrr.ac.cn

中圖分類號：TU992

文獻標誌碼：A

文章編號：1004-6933(2017)02-0013-03

(收稿日期：2016-12-15 編輯：彭桃英)