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面对特大暴雨,海绵城市是抵御内涝的“金钟罩”吗?

面对特大暴雨,海绵城市是抵御内涝的“金钟罩”吗?

  • 分类:行业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-07-23
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【概要描述】自7月17日至今,罕见的强降雨过程在河南已经持续6天之久。

面对特大暴雨,海绵城市是抵御内涝的“金钟罩”吗?

【概要描述】自7月17日至今,罕见的强降雨过程在河南已经持续6天之久。

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  • 发布时间:2021-07-23 08:56
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  自7月17日至今,罕见的强降雨过程在河南已经持续6天之久。

  21日8时至22日6时,河南强降雨主要集中在中北部,安阳、鹤壁、新乡等地共7个国家级气象观测站,日雨量突破有气象记录以来历史极值。

  22日夜间开始,河南各地强降雨将减弱。目前部分地区的降雨已经结束,电力和供水开始陆续恢复。

  在关注救灾的同时,城市防汛的气象预报、应急管理、市政排水设施,成为舆论聚焦的重点。这其中,郑州作为河南省海绵城市建设试点城市,“海绵吸了多少水”,发挥了多少作用,网民十分关注。

  据郑州市人民政府发布的《郑州市海绵城市专项规划(2017-2030年)》,郑州市海绵城市建设的规划区范围包括主城区、航空港、西部新城区及东部新城区的部分区域,规划面积总计1945平方公里,计划投资规模超过500亿元。

  当然,郑州建设海绵城市才三四年,离建成还有很长距离。但即使完成了,海绵城市就会是应对城市内涝的“金钟罩”“铁布衫”吗?东老师今天就来探讨一下。

  “一种药不能医百病”

  作为近年来治理城市内涝问题的热门方案,建设海绵城市,就是基于源头减排理念,旨在通过建筑、道路、绿地、水系对雨水的吸纳作用来控制雨水径流,让城市面对内涝积水时能够如海绵一般具备弹性,需要时又能释放出蓄存的水来使用。通俗地说,来了雨水,海绵城市吸得进去,也能排得出来。

  “但郑州特大暴雨是全球变化背景下,超标准特大暴雨的自然灾害,不是海绵城市建设可以完全防御的。”中科院院士、武汉大学水安全研究院院长夏军在接受《中国科学报》采访时说。

  “小雨不积水,大雨不内涝”——提到海绵城市,人们常作如此期许。可在不少业内专家看来,这种以科普性的通俗表达来形容海绵城市效果,从某种意义上来说,却容易造成理解上的误区。

  “30个国家级海绵城市试点城市,地域有南北之分、体量有大小之别,各地的气候、环境有很大不同,再加上每座城市的试点区又涵盖诸多试点项目,项目大小、操作难易程度各异,治理重点也有区别,很难用一条尺子来衡量。因此,跳出具体试点项目来谈海绵城市成效,本身便像个伪命题。”北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍对《瞭望东方周刊》说。

  在专家看来,海绵城市的建设与维护,需要巨量资金支撑,却因其自带公益属性、难以获得明显的市场回报而无法吸引过多社会资本投入,设计方案需平衡城市的人力、物力、财力、土地等多个要素。

  郑州大学水利科学与工程学院教授左其亭接受《中国科学报》采访时表示,海绵城市建设受各方面条件限制,防洪标准其实很难设置到“千年一遇”这一级别:“就像一小块海绵,你倒一碗水它可以吸进去,但如果你一次倒一桶水,它就吸收不了。海绵城市的作用不能夸大,通常海绵城市的设计有一定的蓄水标准。比如,几年一遇这种等级是可以应对的,超过这个标准,它就没办法了。”

  左其亭表示,海绵城市一般是“小洪水起大作用,大洪水起小作用”。

  对这一问题,同济大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师戴慎志对《瞭望东方周刊》则是用“一种药不能医百病”来形容海绵城市的实际效用。

  “海绵城市能够缓解一部分内涝问题,这在很多试点项目中已有所体现,但人们对海绵城市的期待太高了,不能指望让它来解决所有问题。”戴慎志说。

  海绵城市的核心仍是城市雨洪管理,车伍将现代雨洪管理总结为源头控制、雨水管渠、超标雨水径流排放、水利防洪、合流制溢污染控制五套系统,并从城市规划、土地利用、园林景观等多专业、多方面进行协调配合,“在实践中,会依据不同项目从五套系统中采用合适的部分进行组合,来开展科学的规划设计。”

  但治理内涝并非是海绵城市建设的唯一目的,一些试点项目实则更多起到城市生态涵养的作用。

  在住房和城乡建设部海绵城市建设技术指导专家委员会副主任委员俞孔坚看来,海绵城市以“自然积存、自然渗透、自然净化”为特征,是一种建立在生态基础设施之上的生态型城市建设模式。

  此次河南的罕见强降雨,显然已超出郑州目前海绵城市建设所达到的承受能力。

  深圳市水务规划设计院股份有限公司、深圳市龙岗河流域治理设计负责人吴钰川在接受《21世纪经济报道》采访时表示:“在这种大大超标准的暴雨强度下,需要依靠的不光是源头海绵措施的削峰作用,更加考验防洪排涝系统的韧性了。”

  应对城市内涝,视线不能只放在城市内部

  从更宏观的背景来看,由于洪涝致灾因素复杂,洪涝灾害又属于牵一发而动全身的系统性难题,在谈及城市内涝问题时,不能只将视线放在城市内部。

  “除了受暴雨影响,平原区排涝系统过于集中排水,也会让河网水位快速升高、形成洪水,这便是因涝成洪;如果河流水位升高后对排水系统产生顶托甚至是倒灌,就是因洪致涝。洪和涝是分不开的。”程晓陶对《瞭望东方周刊》说。

  在城镇化快速推进的过程中,原本地势相对低洼易涝的地带,逐步被纳入城市扩张的版图,原有河湖水系格局亦被打破,过去地处城市外围的行洪河道,成为城区排水内河,加重了城市防洪负担,而大量可滞蓄雨洪的低洼地带被开发成小区,也增加了涝灾的危害。

  同时,下垫面条件的急剧改变、“先地上、后地下”“肆意挤占河湖湿地”的城建模式,让城市更容易积水内涝,一定程度上增加了排水防涝的压力。随着住宅、商业建筑、公共设施逐渐代替了天然植被和农业耕地,下垫面的滞水性、渗透性、降雨径流关系也发生明显变化。

  “过去城市堵了河道、填了湖面,时间长了,周边建起越来越多的道路、建筑,一下雨,雨水就会快速流到地势低的地方,积起内涝。”戴慎志说。

  “城市河湖其实是流域的节点,当上游来水超过河湖自身调节和输水能力,或是河湖遭到填埋、侵占和破坏,洪涝灾害就有可能发生。因此,从海绵城市建设和水治理层面,都不应就湖来谈湖、就河来谈河,而是要先关注整个流域上下游的情况,做出系统的统筹和科学的安排。”车伍说。

  基础设施大体可分为灰、绿两类,灰色基础设施以市政工程为主导,绿色基础设施则是指由河流、公园等开敞空间和自然区域组成的相互联系空间网络。

  在车伍看来,目前海绵城市设施建设在向生态化的发展方向倾斜,但是这不代表灰色基础设施就完全没有用武之地。在城市高密度开发的当下,仅靠绿地功能是不能解决所有雨水问题的,灰色基础设施依然在防洪排涝方面起到重要作用。

  程晓陶表示,2020年汛期中大型设施在缓解内涝上起到了很大作用。“比如,武汉2016年后将外排泵站的能力翻了一番,对改善城市内涝起到了关键作用,应对汛期时,南湖片区的水汇入巡司河,通过新建的江南泵站排入了长江。”

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