湖南标准编制|T/CECS 1278-2023海绵城市设施施工和验收标准,已正式出版!
海绵20条 |王家卓:明确边界,系统施策,推进海绵城市建设高质量发展
王家卓
中规院(北京)规划设计有限公司生态市政院院长,中国城镇供水排水协会海绵城市建设专业委员会秘书长,教授级工程师
明确边界,聚焦雨水,系统施策,推进海绵城市建设高质量发展
—— 对“海绵20条”的学习体会
2013年12月,习近平总书记在中央城镇化工作会议上指出:“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”。2015年以来,通过试点城市和示范城市的带动,海绵城市的理念在我国得到快速推广和普及,很多城市在新区建设和城市更新中融入海绵城市的理念,海绵城市建设取得了积极进展。
然而,海绵城市毕竟是新生事物。在具体实践中,不少城市还存在对海绵城市建设的必要性认识不到位,对海绵城市概念理念理解不到位,规划编制和项目谋划不系统,工程设计和建设质量不高等问题,导致海绵城市建设的效果打了折扣。尤其是一些城市和一些行业从业者、行业管理者对海绵城市内涵、作用和边界认识不到位。一方面,不少人认为只有源头低影响开发是海绵城市,还持有“海绵城市无用论”的偏见,认为海绵城市对解决城市内涝问题几乎没有什么贡献;另一方面,“海绵城市论”的错误论调也时常能听到。此外,“泛海绵化”,什么工程都贴上海绵城市的标签,在计算海绵城市投资中把主体工程都考虑进去这种做法也时有发生。针对目前存在的这些问题,住房和城乡建设部办公厅及时印发了《关于进一步明确海绵城市建设工作有关要求的通知》(建办城[2022]17号,以下简称《通知》),进一步明确了海绵城市的内涵和实施路径,并对规划编制、项目设计、建设运维和长效机制等方面提出了清晰的要求,尤其是明确提出了32个“正面清单”和23个“负面清单”,对科学稳妥推进我国海绵城市建设十分必要,意义重大。
01
要毫不动摇、坚定不移地
推进海绵城市建设
1、建设海绵城市是落实习近平总书记讲话精神,贯彻党中央、国务院系列文件的基本要求。
习近平总书记在关于海绵城市的讲话中提出的“两个优先”、“四个自然”,充分体现了敬畏自然、尊重自然、顺应自然、保护自然的生态观,也体现了综合治理、源头治理、系统治理的系统观。推进海绵城市建设是贯彻落实习近平生态文明思想的重要内容,是推动我国城乡绿色发展的重要途径,是提升我国城市建设品质的重要抓手,也是是我国建设生态、安全、健康、可持续的城市水循环系统的必由之路。
为了贯彻落实习近平总书记的讲话和批示精神,2015年国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发[2015]75号),明确了海绵城市的定义、建设目标和路径。在《中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》(中发〔2016〕6号),《国务院关于深入推进新型城镇化建设的若干意见》(国发〔2016〕8号),《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》等重要文件中,又进一步明确了海绵城市建设的要求。因此,积极推进海绵城市建设,既是贯彻落实习近平总书记生态文明思想的重要内容,也是落实党中央、国务院系列文件的要求,应坚定不移的推进这项工作。
2、建设海绵城市是统筹解决我国缺水和内涝问题的必然要求。
我国受大陆性季风气候影响,降雨多集中在汛期,对城市排水十分不利。在过去几十年快速城镇化过程中,各城市普遍存在对天然水体和自然滞蓄空间的保护和预留不够,城市过度硬化等问题,加之城市排水防涝设施投入不足,短板突出,这些原因导致我国城市内涝问题较为突出,汛期“城市看海”现象屡屡发生,有些甚至造成了严重的财产损失和人员伤亡。
与此同时,我国总体来说是缺水,人均水资源量不足全球人均的四分之一,水资源在不少地区是制约经济社会发展的关键因素之一。因此,在解决城市雨水相关的问题时,必须用系统的思维,统筹考虑城市水资源利用和排水防涝问题。习近平总书记提出的海绵城市建设,正是要统筹考虑雨水的留存、利用与排出,统筹解决城市缺水与内涝问题的新理念。
3、海绵城市建设是中国和发达先进雨水管理理念接轨的中国方案。
中国当今面临的雨水相关的这些问题,发达也不同程度的存在。最近几十年来,世界不少围绕城市雨水的综合管理,都提出了自己的解决方案。比如美国的低影响开发(LID)和绿色雨水基础设施(GSI)、澳大利亚的水敏感性城市设计(WSUD)、英国的可持续排水系统(SUDs)等,其本质都是从末端治理走向源头、分散的设施优先,控制雨水径流,尽可能降低城市开发建设对汇流过程的影响,使其尽可能接近开发前的水文状态。
在日本东京年降雨量达到1530毫米。东京对雨水源头控制十分重视,将其称之为“雨水流出抑制”,其主要内容包括调蓄和下渗,并将其作为暴雨应对方针中的重要组成部分。东京规定,每公顷的开发建设用地必须通过调蓄或者下渗,控制500立方米以上的雨水量,而且在神田川等7个重点流域,这个值还更大。
新加坡年降雨量更大,达到2100毫米。新加坡规定,从2014年1月1日起,要通过调蓄和下渗等方式,将开发建设后10年一遇降雨的峰值径流系数控制到0.55。
从上述的发达的经验中不难看出,雨水的源头管控是发达的通行做法。我国的海绵城市正是和这些先进雨水管理理念接轨的中国解决方案,我们应该毫不动摇、坚定不移推广推进这项工作。
02
《通知》进一步明晰了
海绵城市的内涵和特征
《通知》明确阐释了海绵城市的内涵和特征,经过仔细阅读《通知》不难发现,海绵城市具有以下6个明显的特征:
1、聚焦雨水问题。《通知》明确,海绵城市建设通过综合措施,提升城市蓄水、渗水和涵养水的能力,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化。此前的海绵城市建设中,部分城市将海绵城市建设过分扩大,将城市污水收集处理、供水、水环境治理甚至供水都纳入海绵城市建设的范畴。此次《通知》明确提出,海绵城市建设应聚焦在城市雨水相关问题上。在城市地区,和雨水相关的问题包括城市内涝、水资源短缺、雨水径流污染和合流制溢流污染等,这些问题是海绵城市建设应重点解决或者缓解的问题。在这些和雨水相关的问题中,城市内涝是海绵城市建设最应该重点关注的内容。
2、源头减排优先。海绵城市区别于传统城市排水一个明显的特征在于,海绵城市建设中,要优先从源头控制雨水径流,优先在绿地、建筑和道路的建设中,因地制宜采用雨水花园、绿色屋顶、透水铺装、湿地等措施,实现对雨水径流总量的削减和峰值流量的削减,以尽可能减少城市开发建设对水文过程的影响。
3、绿色设施优先。海绵城市建设首先要保护和利用自然山体、河湖湿地、耕地、林地、草地等自然生态空间,其次是要修复受损的自然生态系统,此外还要在城市开发建设中控制不透水面积,充分利用城市绿地、绿色屋顶等对雨水径流进行削减。利用这些天然的、修复的和人工建设的绿色基础设施,实现对雨水的自然积存、自然渗透、自然净化。优先、充分利用绿色基础设施,是海绵城市区别于传统城市排水的另一个基本特征。
4、“蓝绿灰”相结合。海绵城市对于解决城市内涝具有重要意义,但是只有源头减排措施,显然无法应对城市内涝。海绵城市建设必须蓝绿灰相结合。首先是要充分利用好“蓝色空间”,要充分保护好自然水系脉络,避免开山造地、填埋河汊、占用河湖水系空间等行为,以充分发挥河湖水系对雨水的调蓄作用;其次是要充分利用自然生态空间和拟自然生态措施等“绿色设施”,来实现对雨水径流的消纳、滞蓄和净化;最后,海绵城市建设还离不开必要的“灰色设施”,排水管网、泵站、调蓄池等必要的灰色措施对解决城市内涝问题至关重要,只有充分将“蓝绿灰”设施进行充分融合,才能解决设防标准以内的城市内涝问题。《通知》也明确提出,不能从一个极端走向另一个极端。不能过去都是灰色措施,现在有了海绵城市,就只强调生态措施和源头减排,而忽视了必要的灰色措施。
5、系统治理。《通知》明确规定,海绵城市建设应从“末端”治理向“源头减排、过程控制、系统治理”转变。系统治理的思路融合在《通知》的全文中,这种思路体现在要综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等综合措施来应对雨水问题,体现在从雨水产汇流到排放过程再到排入受纳水体的全过程管控,也体现在“蓝绿灰”措施的结合,还体现在从规划编制、项目谋划、工程设计和建设以及运行维护全流程都提出了海绵城市建设的应该做什么和不应该做什么。
6、问题导向和目标导向相结合。《通知》明确提出,海绵城市建设要应对的核心问题是城市内涝,其次还有水资源缺乏和降雨径流污染等。海绵城市的建设的主要目标是要能缓解城市内涝,通过综合措施有效应对内涝设防重现期以内的强降雨,增强城市的在应对气候变化和抵御暴雨灾害等方面的“韧性”,促进形成生态、安全、健康、可持续的城市水循环系统。
03
《通知》明确了
哪些是海绵城市建设的范畴
一段时间以来,部分城市对海绵城市理解有偏差,将海绵城市概念过分扩大,将园林绿化、河湖水系治理、城市污水处理厂建设甚至一些道路主体工程都作为海绵城市建设的内容,其投资也都计入海绵城市投资。这种炒概念、贴标签,“万物皆海绵”的错误做法,误导了政府和社会民众,让大家误以为海绵城市建设花钱很多,其实际上是这些和海绵不相关的工程以及和海绵相关的主体工程投资较大。这很不利于海绵城市建设的推进。由于投资也没有聚焦到当前人民群众急切希望着需要解决的城市内涝问题,往往海绵城市建设的效果也难以满足民众对海绵城市建设的期盼。
此次印发的《通知》明确了海绵城市的内涵,根据上述内涵,判断是不是可以纳入海绵城市建设的范畴,关键是看这项工程在设计和建设之初,是不是特意考虑了对本地降雨所产生的雨水径流进行消纳和调控的功能,并且是否实际上发挥了这种功能。
利用这种准则,不难判断,按照传统方式建设没有考虑对雨水径流消纳的的绿化带、公园、不能渗水透水的广场、防洪工程、污水管网和污水处理厂等工程,不应纳入海绵城市建设的范畴。而通过雨水花园、生物滞留设施、绿色屋顶、透水铺装、透水沥青、透水混凝土、湿地、湿塘等对雨水径流能够起到滞蓄、调节和净化作用的这些建设内容,就应该算作海绵城市建设的范畴。此外,雨水管网、雨水泵站、雨水调蓄池等虽然是灰色设施,但也是和雨水排放直接相关的,也应该算作是海绵城市建设的内容。合流制管网里边既流雨水也流污水,也是和雨水相关的,因此合流制溢流污染控制,雨污分流改造工程等也应该算作海绵城市建设的投资。用于雨水收集利用的一些设施和工程,比如雨水调蓄池、雨水罐、雨水桶等,也是海绵城市建设的具体内容。
明确了海绵城市建设的边界,海绵城市建设的投资计算的边界也就相应明确了。上述属于海绵城市建设的内容,其投资应该计入海绵城市建设的投资,否则就不应该计入。特别需要注意的是,《通知》明确指出,一些道路、广场、建筑等主体工程的投资不应计入海绵城市建设的投资。因为没有海绵城市的理念,这些主体工程一样要建设。不能让海绵城市建设背上主体工程投资的锅。
04
《通知》进一步明确了
海绵城市建设的作用
解决了海绵城市“是什么”以后,还要清楚海绵城市能“干什么”。针对过去一段时间大家对海绵城市到底能干什么存在的争议和疑问,《通知》给出了明确的答案。认真阅读《通知》不难发现,海绵城市建设具有以下4个方面的作用:
一是有利于缓解城市内涝。此处说的海绵城市是“蓝绿灰”相融合的综合解决方案,包括承担调蓄和行泄功能的河湖水系、包括源头雨水径流控制设施,也包括雨水管网、泵站和调蓄池等灰色设施。雨水管仅有降雨时使用,最难应对的是瞬间大流量。
从理论和世界各国的实践经验来看,不可能将雨水管普遍设计成几十年一遇的标准。即使在城市排水防涝方面被广泛赞扬的东京都,在其中心城区(一般称为23区)内雨水管网的设计标准为50毫米/小时(约相当于4年一遇),也没有做到更高的标准(因为没必要)。在遭遇更大暴雨的时候,雨水径流如果同时汇入,峰值流量过高,雨水管网显然是难以应对的。这就需要采取综合措施来将雨水峰值流量降低下来。
在源头对雨水径流进行控制是最有效的办法,一方面这可以减少雨水径流的产生量,还可以降低其峰值流量,另一方面可以延长汇流和排放时间,减轻雨水径流的“齐步走”效应,这就相当于变相提高了雨水管网的排水能力。此外,通过河湖水系、湿地以及人工建设的调蓄池的调蓄作用,也可以降低雨水径流的峰值流量。
从以上分析不难看出,城市排水管网仅有3-5年一遇甚至更低的标准,而城市需要应对50年一遇的降雨(根据标准,城市内涝防治标准与人口规模相关,此处说的50年一遇是用来举例),必须综合采取源头绿色设施的减排,以及蓝色空间的调蓄,辅以必须灰色空间的调蓄,通过减少雨水径流、延长汇流时间、调节削减峰值流量等方式,将雨水径流的峰值流量控制到排水管网可以承受的水平。这就是海绵城市建设能够缓解城市内涝的关键原因所在。显然,如果上述措施都做到位了,海绵城市建设还能够有效应对设防标准内的暴雨,使其不形成灾害。
二是有利于控制合流制溢流污染。我国还存在大量的合流制管网。合流制排水系统一个明显的缺点是雨天可能产生溢流,导致未经处理的污水直接排向水体从而导致污染。针对合流制排水系统的溢流污染问题,如果能够实现彻底雨污分流,那就可以不再产生溢流。但是如果确实不具备雨污分流改造的条件,那就要实事求是,采取综合措施,包括雨水源头减量、加大截流倍数、科学设置溢流堰门、建设调蓄设施、加大污水处理能力等多种方式控制溢流污染。其中,雨水源头管控至关重要,这其中的道理也很浅显易懂,雨水不再进入合流制管网,或者少进去一些,延时晚进去一点儿,都可以降低合流制排水系统的溢流量。
三是有利于削减分流制地区的雨水径流污染。虽然我国在层面的文件中,从未提出要“一刀切”的雨污分流改造要求,从未提出要“消灭合流制”,但是在实际操作中,一些部门,一些城市对合流制与分流制的优缺点认识不到位,片面的认为雨污分流就能解决污染问题,其实这种认识是极其错误的。诚然,合流制存在雨天溢流污染的问题。但是分流制雨水系统是直接和受纳水体相联通的,降雨时会存在径流污染的问题,有时还比较严重。
雨从天上降到地面最终汇入受纳水体的过程中,要洗空气,再洗房顶、洗马路,最后再洗雨水口、洗雨水管道,最终流入受纳水体时,最初的雨水径流污染程度通常也不低。从这个角度来说,分流制排水系统也不是一种完美的排水体制。更何况分流制排水系统容易产生混错接等问题。要完善分流制排水系统,其中重要的一环就是建设海绵城市,通过源头的、小型的、分散的、生态的措施,对雨水径流进行调蓄、下渗、沉淀、过滤,从而起到净化作用。从美国和欧洲的诸多实践来看,海绵城市建设尤其是源头雨水径流控制是削减分流制排水系统雨水径流污染最为有效的途径。
四是在部分地区有助于缓解缺水问题。在一些缺水地区,可以通过建设雨水收集利用设施,将雨水进行蓄积利用,从而缓解水资源短缺的压力。世界上雨水收集利用最为成功的当属以色列和新加坡。尤其是新加坡,目前已经将超过领土三分之二的面积上的雨水进行蓄积利用,成为城市稳定的4大水源之一。
海绵城市建设具有上述诸多作用,但是我们也要明白,海绵城市不是的。比如海绵城市建设解决不了流域洪水问题,也不能“告别城市看海”。海绵城市建设只能通过蓝绿灰设施的融合,解决设防标准以内的降雨问题。即使到了远期,某个城市达到了能够应对50年一遇的暴雨,但是从概率统计上来看,也会发生超过50年一遇的暴雨,甚至超过100年一遇的暴雨,所以不能认为海绵城市建设后,就能一劳永逸,告别城市看海,这种过分夸大海绵城市作用的做法也是不对的。
05
《通知》明确了
如何建设海绵城市
海绵城市建设涉及到规划、设计、工程建设和运维等方方面面,《通知》对这些关键环节提出了明确的要求,对于高质量地推进海绵城市建设,具有重要的指导意义。
1、要坚持因地制宜。
海绵城市是先进的雨水管理理念,但是也要和各地的具体情况相结合,因地制宜,因城施策,才能建设好海绵城市。因地制宜首先体现在对问题的准确把握上,要准确了解城市在海绵城市建设方面的具体需求,才能问题导向和目标导向相结合,从而避免为了建设海绵城市而建设。
其次在目标的设定和指标的选取方面,要因地制宜。根据城市降雨特征,内涝问题和水资源问题等,在充分分析论证的基础上,选择合理的目标和指标。对于一些降雨量相对较大,内涝较为严重,雨水源头径流管控要求较高的城市,雨水径流管控不能仅仅满足于70%左右的年径流总量控制率,有可能要选择更高的标准以实现对降雨峰值径流量的削减。
最后,在具体的海绵城市建设措施的选取上,要结合地下水位、土壤地质、气象特征等因素合理选择设施类型,合理选择设计参数,合理配置植物,千万不能盲目照搬照抄其他城市的设计参数,这样很容易导致建设出来的海绵设施因为“水土不服”而不能很好的发挥作用。
2、要坚持系统谋划。
海绵城市建设是系统工程,必须要坚持系统谋划。当前,我国正在大力推动系统化全域推进海绵城市建设。正确理解系统化全域推进海绵城市建设十分关键。所谓全域推进,就是以城市中心城区为主并适度考虑周边汇水区域的完整性,在这个范围内,所有新、改、扩建项目都要落实海绵城市建设的要求。所谓系统化推进,就是要统筹考虑蓝绿灰设施的融合,统筹考虑雨水径流从产生到排入受纳水体的全过程,统筹考虑规划建设管理各环节,以解决设防标准以内的暴雨内涝问题为导向,优化设施组合,合理布局各类设施,使其协同更优发挥作用,避免追求局部而忽视了整体效果,避免碎片化建设导致问题不能得到彻底解决。
<p style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: ; box-sizing: border-box; clear: both; min-height: 1em; white-space: normal; overflo