擰緊“安全閥” 打通城市內澇治理堵點
每年7月下旬至8月上旬,防汛形勢總是格外嚴峻。這一時期,頻繁的強降雨和強對流天氣如影隨形,給城市的正常運轉和千家萬戶的安寧帶來巨大挑戰(zhàn)。排水防澇工作,已然成為保障城市安全穩(wěn)定運行的關鍵環(huán)節(jié)。本報特別邀請中國城市規(guī)劃設計研究院副總工程師、中規(guī)院(北京)規(guī)劃設計有限公司生態(tài)市政院院長王家卓,深入解析城市內澇的影響因素,共同探討打通城市內澇治理堵點的有效路徑,并介紹國內外內澇防治的寶貴經(jīng)驗做法。
解析洪澇區(qū)別與內澇成因
洪澇之辨與風險剖析
“七下八上”作為防汛救災的關鍵時期,洪澇災害的消息頻繁見諸報端。那么,洪和澇究竟有何區(qū)別?它們又會給生產生活帶來怎樣的風險呢?
我國總體受大陸性季風氣候影響顯著,每年7月下旬到8月上旬,降雨集中且強度較大,極易引發(fā)洪澇災害。通常所說的洪澇災害包含洪水和城市內澇兩種情況,二者既有區(qū)別,又相互關聯(lián)。
洪水通常指河流洪水,是由于流域內大范圍、大尺度的降雨,導致河流流量急劇增加、水位迅速抬高。當水位超過河堤的承載能力時,就可能出現(xiàn)漫堤、決堤,甚至潰壩等嚴重情況,進而引發(fā)大規(guī)模的災害。而城市內澇則主要是本地降雨造成的。受本地排水能力等因素限制,雨水無法及時排出,在城市低洼處形成一定深度的積水,且積水持續(xù)一定時間,從而造成內澇災害。
洪和澇相互影響、相互關聯(lián)。一方面,洪水流量過大時,會超出城市排水系統(tǒng)的承載能力,限制排水功能,進而加劇城市內澇。例如,當河流洪水泛濫,淹沒城市周邊的排水出口時,城市內部的雨水就無法順利排出,導致積水加劇。另一方面,如果各個城市的雨水都快速向下游排放,下游河流的洪水水位會迅速上升,從而加劇下游的洪水災害。
搞清楚洪和澇的區(qū)別至關重要。因為城市被淹并不一定都是內澇所致,也可能是洪水漫過大堤導致的淹沒。這兩種情況的責任邊界不同,防治措施也大相徑庭。防治洪水主要依靠上游修建水庫進行調蓄、削峰,中間利用河道和防洪堤進行防護。當洪水超過防洪堤的承載能力時,可以進行分洪,甚至利用下游的蓄滯洪區(qū)來容納洪水。而治理城市內澇則主要依靠源頭雨水減量、管網(wǎng)排放、末端排澇通道以及排水泵站等措施,解決本地降雨造成的城市內澇問題。
排水因素與易澇點分析
在排水方面,有哪些原因會加深城市內澇產生的影響呢?城市中哪些地方又容易產生澇水積水點呢?
古人云:“水往低處流?!背鞘薪涤旰?,雨水會沿著重力方向匯集,因此很多城市歷史上的易澇點都有共同規(guī)律,很多是因為地勢相對低洼。這些低洼之處,有的是天然形成的,人們在上面建設了城市設施或建筑物;有的則是人為建設時局部挖得較低造成的。例如,北京、河南鄭州、河北石家莊等鐵路較多的城市,鐵路穿過城市時會有很多下凹橋區(qū)。為了保證鐵路平直,下穿的地方就相對低洼,這些低洼地方也容易積水。
總體來看,城市內澇的原因主要有以下幾個方面:
第一,城市規(guī)劃建設選址存在缺陷或弊端。古人在城市規(guī)劃時非常注重選址,如果把城市建在低洼地區(qū),降雨后雨水容易匯集,就需要在設施建設上付出更大代價。還有一些小區(qū)容易被淹,經(jīng)調查發(fā)現(xiàn),是因為這些小區(qū)地勢比周邊小區(qū)低,周邊小區(qū)建設時把用地標高抬得較高,導致雨水往中間低洼小區(qū)匯集。比如,某些城市的新建小區(qū)在規(guī)劃時沒有充分考慮周邊地形,導致在降雨時成為積水區(qū)域。
第二,城市規(guī)劃建設時沒有充分尊重自然、順應自然,擠占了歷史上具有調蓄、排水功能的空間和通道。很多農民種田講究“4畝田1畝塘”,水塘既能在旱季供水灌溉,又能在雨天起到調蓄作用。城市也需要有這些自然調蓄空間,但有些城市在建設中,把這些自然調蓄空間填埋硬化,建成了道路,導致自然調蓄功能喪失。例如,一些城市為了擴大建設用地,將原有的湖泊、濕地填埋,使得雨水無處可調蓄,加劇了內澇風險。
第三,城市排水防澇設施建設存在短板。我們可以把城市的排水過程類比為浴室淋浴,水龍頭相當于降雨,水量有大有小、時間有長有短;浴室的排水口就像馬路上的雨水箅子,若雨水箅子堵塞,水就排不出去,會造成路面積水;下水道就像排水管道,堵塞了也會導致排水不暢。所以,如果城市排水防澇設施存在短板,比如管網(wǎng)建設標準不高、末端該建的泵站沒有建設,雨水就無法排出,容易引發(fā)內澇。另外,設施運行維護不到位也會加劇內澇,比如,有些地方該有雨水箅子卻沒有,有的雨水箅子存在但被堵塞了,或者地下管網(wǎng)因未及時清疏維護而堵塞。
總結來說,城市內澇的原因包括規(guī)劃方面的建設用地選址和城市豎向問題、設施建設標準問題以及設施運行維護問題等。不同的內澇積水點原因不同,需要有針對性的治理策略。
借鑒古今中外排水智慧
古代排水智慧之鑒
許多老村、老街、老建筑在強降水或洪澇災害中“屹立不倒”,比如山西晉中有些村落“水走中道,人行兩邊”,湖北鄂州觀音閣、江西贛州福壽溝在“抗水”方面都很有名氣。我國古代的排水智慧有哪些細節(jié)值得現(xiàn)今城市規(guī)劃和建設借鑒呢?
古人在排水方面有很多智慧值得我們繼續(xù)學習和發(fā)揚。第一,在城市選址上,古人特別注重與水的關系。早期,《管子》中就提到,城市建設用地不能選得太低,否則容易被淹;也不能選得太高,否則取水較為困難。所以,合理的選址非常關鍵,很多古代城市在選址上都做得很好。例如,一些古城選址在河流的凸岸,既避免了洪水直接沖擊,又方便取水。
第二,在處理水與城的關系上,古人有不少好例子,比如江蘇蘇州等城市,講究先疏山理水、后造地營城,即先梳理好水系,既保證飲用水、灌溉用水,又保障安全,同時水系還能作為排澇通道。北京等城市在建設之初,很多低洼地帶,如積水潭、玉淵潭、蓮花池等,古人都保留了下來。另外,古人還會根據(jù)軍事防御需要開挖護城河,護城河既具有防御功能,又能承擔排水功能。
第三,在豎向選擇上,古人的做法也值得學習。一些建筑群采用“龜背式”建筑布局,中間高、兩邊低,可以承擔一部分排水的功能。南方地區(qū)在雨水利用方面也有舉措,比如通過水井收集雨水等;還有贛州的福壽溝,是宋代劉彝修建的大型工程,利用地勢高差,連通城內坑塘水系蓄洪,通往城墻處的水窗,以單向水窗阻擋贛江洪水,并在洪水消退時向贛江排澇,至今仍是贛州舊城區(qū)排水道的主要構成部分。這些都體現(xiàn)了中華民族的智慧,即便在今天,仍然值得我們學習思考、發(fā)掘并發(fā)揚光大。
國外內澇防治經(jīng)驗之取
國外有哪些內澇防治方面可以借鑒推廣的經(jīng)驗做法呢?
城市內澇有設防標準,從全球來看,即使是最發(fā)達的國家,也不會將城市內澇設防標準無限提高,真正做到1000年都不淹一回。工程上雖然可以實現(xiàn),但實際上沒有地方這么做,因為這涉及投入產出比。比如,將地下管網(wǎng)直徑從1米擴到10米,憑借我國的基建實力可以實現(xiàn),但并不必要,也不經(jīng)濟。
所以,設防是有限度的,不是無限高標準確保任何降雨都排干,這樣投入產出不經(jīng)濟。我們需要在投入產出的經(jīng)濟性和城市的安全性之間找到平衡點,這是國家制定排水防澇標準的出發(fā)點。目前,中國的排水防澇標準跟歐洲、美國一些發(fā)達地方基本接近。
國外不少城市的內澇防治經(jīng)驗值得借鑒。比如,日本東京設有下水道局和管理河道的建設局,其排水防澇工程體系包括源頭雨水流出抑制、雨水管網(wǎng)建設、河湖治理、調節(jié)池調蓄以及應急措施等。這和中國的海綿城市非常像,不是所有水都往外排,要求每公頃建設用地需有500立方米的調蓄容積,減少向外排放的雨水量。同時,雨水管網(wǎng)按抵御每小時50毫米降雨的標準建設,相當于4年一遇,與北京3 - 5年一遇的標準相近。東京還通過城市內部河道承擔排水防澇任務,超出調蓄能力時利用調節(jié)池蓄水。當超出城市整體應對能力時,啟動應急措施,優(yōu)先保障生命財產安全。
東京還建設了大量雨水調節(jié)池,尤其是結合城市公園綠地建設“兼職”調節(jié)池,平時作為公園綠地使用,下大暴雨時作為調節(jié)池蓄水,提高了設施利用率。
新加坡在內澇防治方面也做得較好,會定期公布內澇積水點,推進類似海綿城市建設的ABC計劃,要求控制雨水源頭,加強管網(wǎng)建設,一些地方還會建設調蓄池,把雨水調蓄起來,避免淹沒低洼地帶,同時治理河道排澇通道。
當然,世界上還有其他地區(qū),比如歐洲很多地方的措施也很有特色,但歐洲總體氣候特征跟中國不太一樣,降雨非常平均,東京和新加坡跟中國更相似,降雨不均勻程度和面臨的壓力更相似,其經(jīng)驗更值得我們學習借鑒。
此外,我們常說的“多少年一遇”經(jīng)常會引起誤解,比如,很多人會認為50年一遇的建設標準,怎么最近10年已經(jīng)遇到兩回了。這其實是概率問題,“10年一遇”是指每年發(fā)生的概率為1/10,從概率學分析,10年一遇的事有可能在連續(xù)兩年遇到,同時,我們分析發(fā)現(xiàn)“百年一遇”的事件在100年中發(fā)生的概率約為60%,這并非標準失效。
推進區(qū)域差異化治理
地區(qū)氣候差異與規(guī)劃體現(xiàn)
我國城市(鎮(zhèn))排水防澇體系規(guī)劃是否因地區(qū)、氣候差異而有所不同?具體有哪些體現(xiàn)?
2021年,國務院辦公廳印發(fā)了《關于加強城市內澇治理的實施意見》,提出各城市應因地制宜基本形成“源頭減排、管網(wǎng)排放、蓄排并舉、超標應急”的城市排水防澇工程體系,排水防澇能力顯著提升。但不同地區(qū)具體實施時存在差異。
比如,在北方地區(qū),主要通過海綿城市建設,在雨水源頭的下滲、蓄積、凈化方面發(fā)力。雨水管網(wǎng)是每個城市都需要建設的,且基本隨著道路同步規(guī)劃建設,但管網(wǎng)標準不同。比如,北京的雨水管網(wǎng),要應對每小時50毫米左右的降雨;廣東等地則可能要應對每小時60毫米以上的降雨;而西北地區(qū)可能只需應對每小時十幾、二十毫米的降雨。
“蓄排并舉”在不同城市也有不同體現(xiàn)。有的城市具備良好的蓄水條件,有的城市蓄水空間有限,就以排為主。以武漢為例,武漢三鎮(zhèn)中,漢陽和武昌有很多湖泊,雨水先在湖里調蓄,再排入長江;而漢口湖泊較少,雨水主要依靠排放。因此,在武昌和漢陽,規(guī)劃排水防澇體系時,要考慮湖泊的調蓄作用。形象來說,如同家里下雨漏水,水缸接水的同時用瓢往外舀,假如水缸比較大,瓢舀的速度就可以慢一些;假如水缸很小或者沒有水缸,就得隨時把水排走。
所以,每個城市要根據(jù)自身的降雨特征、與周邊受納水體的關系以及河湖水系豎向等方面的特征,合理規(guī)劃城市排水防澇工程體系。
排水系統(tǒng)建設現(xiàn)狀與短板
我國現(xiàn)在城市排水系統(tǒng)建設總體情況如何?需要在哪些方面加強?
近年來,我國高度重視城市排水防澇工作。以前,我們對城市內澇重視度不太高,這可能跟發(fā)展階段、經(jīng)濟社會發(fā)展水平有關系。2012年北京“7·21”特大暴雨后,國家開始持續(xù)推進城市排水防澇工作。但由于過去幾十年快速城鎮(zhèn)化過程中,在這方面投入相對不足,“欠賬”較多,雖然經(jīng)過這些年的建設有了很大改進,管網(wǎng)設計標準與國外接軌,海綿城市建設也在快速積極穩(wěn)妥推進,排水防澇補短板工作成效顯著,但要在短期內完全補齊短板仍有困難。
同時,每個城市的短板存在不同,有的城市可能在調蓄方面存在短板,有的城市排澇通道受限,還有的城市末端排水泵站不足。
所以,每個城市需要根據(jù)自身特點、面臨的問題,制定系統(tǒng)整改策略,因地制宜地補齊短板。相信按照目前國家的重視程度、投入力度等,再經(jīng)過10年的努力,城市內澇問題可能會有明顯改善。
《關于加強城市內澇治理的實施意見》提出,到2035年,各城市排水防澇工程體系進一步完善,排水防澇能力與建設海綿城市、韌性城市要求更加匹配,總體消除防治標準內降雨條件下的城市內澇現(xiàn)象。過去,一些城市可能每年或每兩年就發(fā)生一次內澇,經(jīng)過治理后,發(fā)生頻率會大大降低,但目前距離國家的標準以及人民群眾對美好生活的需求還有差距,仍需要持續(xù)推進相關工作。
結合城市更新推進內澇治理
城市更新與內澇治理結合之策
《關于持續(xù)推進城市更新行動的意見》提到,“提高城市韌性”“地下管線管網(wǎng)和地下綜合管廊建設改造”“統(tǒng)籌城市防洪和內澇治理,建立健全城區(qū)水系、排水管網(wǎng)與周邊江河湖海、水庫等聯(lián)排聯(lián)調運行管理模式,加快排水防澇設施建設改造,構建完善的城市防洪排澇體系,提升應急處置能力”。從城市更新角度,應如何貫徹這些要求?
城市更新是今后一段時期的重要工作,圍繞多方面工作開展,保安全、改善民生、促進發(fā)展方面都需要通過城市更新做一些工作。城市內澇就是城市安全的一部分,將城市更新與城市內澇治理相結合,可以從以下方面入手。
首先,每個城市應堅持“一城一策”,根據(jù)自身的自然稟賦、河湖水系、豎向條件、歷史內澇積水情況、降雨特征等,制定城市內澇治理系統(tǒng)化實施方案,作為工作的總體安排。
其次,各城市應結合城市更新的時序和工作安排,有針對性地補齊排水防澇短板。在城市更新過程中,修復自然生態(tài)系統(tǒng),恢復歷史上的調蓄和排放能力,比如恢復被填埋的坑塘、溝渠,結合城市更新做好“留白”“增綠”,將“留白”和“增綠”的地方作為城市調蓄空間。
再次,應結合城市更新,因地制宜推進海綿城市建設,讓雨水在源頭下滲、凈化、利用,減少城市排水管網(wǎng)壓力。我國已陸續(xù)推進30個海綿城市建設試點和60個海綿城市建設示范城市的建設,總結了諸多經(jīng)驗模式,在城市更新中應持續(xù)推廣,將海綿城市理念融入城市規(guī)劃、建設、治理的各個方面。
最后,應結合城市更新,補齊地下管網(wǎng)短板。地下管網(wǎng)是“里子工程”,過去我們較重視“面子”,在城市更新階段,要兼顧“里子”和“面子”,滿足人民群眾對美好生活的追求。近年來,國家通過超長期特別國債和中央預算內資金,對城市排水管網(wǎng)、雨水泵站、排澇通道建設等給予支持,各城市應結合政策做好項目謀劃、前期申報和組織實施,針對群眾反映強烈的歷史易澇積水點抓緊治理,解決歷史頑疾。
老舊小區(qū)內澇積水處理之道
有些老舊小區(qū)因管道老化等問題,更容易產生內澇、積水,對于這種情況應如何處理?
老舊小區(qū)內澇積水原因多樣,需先科學分析原因,找準問題后對癥下藥。
有些老舊小區(qū)積水是因為內部雨水箅子缺失或堵塞,且物業(yè)服務企業(yè)維護不到位。針對這類問題,要補齊雨水箅子,及時修復和維護。有些老舊小區(qū)是因為小區(qū)內雨水管網(wǎng)與污水管網(wǎng)混錯接,雨水管較大、污水管較小,容易造成堵塞。還有些老舊小區(qū)內部小市政管網(wǎng)與外部大市政管網(wǎng)連接不暢,或者內部小管網(wǎng)堵塞未及時清疏等,無法及時排水。
針對上述問題,我們應科學分析原因,找準問題,結合城市更新,有針對性地采取措施。對于有條件的老舊小區(qū),進行“留白”“增綠”;較大的老舊小區(qū)可修建調蓄設施;對于地勢比周邊低的小區(qū),短期無法整體抬高,可增設雨水泵站、調蓄池,或與其他小區(qū)聯(lián)合使用調蓄池和泵站,改善內澇情況。
當然,老舊小區(qū)改造時,還應結合海綿城市建設理念和要求,通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等綜合措施解決雨水問題。同時,雨水可能造成內澇,但也是資源,要系統(tǒng)考慮雨水的多重屬性,因地制宜采取措施,既解決安全問題,又解決發(fā)展中取水、用水問題。尤其在缺水地區(qū),可把雨水在周邊坑塘洼地蓄積起來,旱季用于澆灑綠地等,既解決內澇問題,又實現(xiàn)雨水資源化利用。
城市內澇治理是一項系統(tǒng)工程,需要政府、企業(yè)和社會各方共同努力。通過擰緊“安全閥”,打通城市內澇治理堵點,我們一定能夠建設更加安全、宜居、有韌性的城市,讓人民群眾在城市中生活得更加安心、舒心。