從鄭州內(nèi)澇災害思考湖南城市排水防澇系統(tǒng)建設

發(fā)表時間:2021-07-25 15:37


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       這幾天,千年一遇的強降雨給鄭州帶來了罕見的洪澇災害。微信朋友圈里有很多關于城市排水防澇和海綿城市建設的討論。每次特大暴雨都是對我們城市排水防澇系統(tǒng)的檢驗和考驗。實事求是地講,鄭州這種千年罕見的長歷時強降雨,幾乎沒有哪個城市的排水系統(tǒng)能夠承受,只是受災損失大小的不同而已。結合我們湖南城市排水問題,談幾點個人看法:

      1. 海綿城市與排水防澇

      1.1海綿城市建設的作用

       這幾年相繼發(fā)生海綿城市遭遇特大暴雨,有的城市還發(fā)生了比較嚴重的內(nèi)澇災害,因此很多人對投資巨大的海綿城市建設產(chǎn)生了懷疑。我們應更客觀地看待海綿城市的作用,海綿城市不是萬能的,不應過于夸大海綿城市的內(nèi)澇防治作用。

       城市海綿城市有消減和緩解內(nèi)澇的作用,但海綿城市對內(nèi)澇的作用是有條件和極值限制的,應對中小雨作用顯著,應對大暴雨和持續(xù)時間長的強降雨作用是有限的。這個好理解,在降雨量不大、持續(xù)時間不長的情況下,“海綿”可以吸水(滲水)、滯水、蓄水。但如果“海綿”已經(jīng)吸水飽和了就會失去了吸水、蓄水的功能了,對后續(xù)降雨就失去了“海綿”的作用。打個比方,我們的海綿城市再怎么建設,其“海綿”功能也不如農(nóng)村的農(nóng)田或森林,但農(nóng)村的農(nóng)田不也經(jīng)常發(fā)生內(nèi)澇災害嗎?山地森林覆蓋區(qū)也會爆發(fā)山洪和山體滑坡嗎?所以單靠“海綿”防澇是不現(xiàn)實的。

      其實,除了緩解內(nèi)澇的作用,海綿城市在改善城市生態(tài)上的功能更重要,可以消減初期雨水的面源污染;可以通過吸收雨水補充城市地下水,平衡城市水資源;可以緩解城市熱島效應。還有一個作用,即增加城市綠化和園林景觀效果、改善城市生態(tài)系統(tǒng)。所以我們宣傳海綿城市的時候,不應過度夸大海綿城市建設對內(nèi)澇治理的作用,而更應該從面源污染防治、城市生態(tài)改善的角度去宣傳。

       1.2 海綿城市建設的誤區(qū)

       1.2.1 海綿城市建設應重視“排”和“蓄”設施建設

        海綿城市有“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針。以前很多地方特別強調按這六字順序來設定建設目標,特別強調“滲”、“滯”、“蓄”,往往輕視位于最后的“排”,個人認為這是值得商榷的。湖南屬雨水豐富地區(qū),主要矛盾是汛期水太多了,六字方針如何運用,是全部采用,還是部分采用?個人建議應結合地域、城市特點靈活運用。在湖南運用順序應優(yōu)先考慮“排”的問題,其次考慮“蓄”的問題,提高城市排水防澇能力。再次應多研究和應用“凈”的作用,最大限度地發(fā)揮“海綿”消減城市面源污染的作用。

      1.2.2 不能因為海綿城市建設而降低排水管網(wǎng)系統(tǒng)的標準

       有些地方領導甚至設計人員認為既然海綿城市建設可以消減徑流量,就可以減小排水管網(wǎng)管渠管徑、排水泵站的規(guī)模,以節(jié)約城市管網(wǎng)建設成本。五六年前我們在某地設計一個易澇區(qū)的雨水管改造,我們的計算方案是要做d2000的管道(頂管施工),有領導覺得投資太高,請另一設計院重新計算說d1200-d1500的管道也夠了,因為那片區(qū)域有海綿城市項目建設。最后那段管道按d1500管徑建設,但該易澇區(qū)在2020年5月和2021年6月連續(xù)兩年又發(fā)生了較嚴重的內(nèi)澇。經(jīng)現(xiàn)場調查分析,當時考慮的那些海綿體設施在連續(xù)暴雨時期發(fā)揮的作用遠比當初設想時的小,有些海綿體設施已經(jīng)被堵塞和淤積了。所以,個人觀點是,盡管我們的海綿城市建設要考慮徑流控制,但排水管網(wǎng)的設計重現(xiàn)期標準不能降低。要把海綿設施當做城市排水防澇系統(tǒng)的冗余設施來看待,才能應對越來越頻繁出現(xiàn)的極端降雨。

      2. 排水防澇與溢流污染控制

      2.1 排水防澇與溢流污染控制的矛盾

      在合流制區(qū)域或雨污分流不徹底的區(qū)域,控制溢流污染與城市排水防澇有矛盾。近年來,有些城市為了應對環(huán)保督查,看到江邊的排口就要求封堵掉,給城市排水防澇帶來了很大的安全隱患。把排口堵了、或者少開溢流閘門確實可以減少溢流污染。但是在城市排水防澇中,通常需要在暴雨來臨之前先把排水管網(wǎng)和調蓄池排干或降低水位,留出足夠空間迎接暴雨的到來,但提前排空管道和調蓄池,就可能導致一定量的污染物被排入自然水體。

      2.2 理性看待截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)

       一直以來,學術界都有關于分流制好還是合流制好的爭論。很多文獻已經(jīng)證明在采取合理的截流和調蓄等溢流污染控制措施的情況下,在消減污染物方面,截流式合流制排水管網(wǎng)可以做到與分流制排水管網(wǎng)一樣的效果,甚至效果更好。這是因為,在合流制區(qū)域,如果截流和調蓄措施到位,全年大部分的初期雨水面源污染可以被截污管收集到污水處理廠處理;而分流制的雨水系統(tǒng)如果沒有增加初期雨水收集和調蓄系統(tǒng),初期雨水帶來的面源污染就只能直排水體,這些初期雨水的面源污染物物總量并不低。盡管合流制管網(wǎng)在單場降雨產(chǎn)生的溢流污染濃度可能較高,但放在全年的污染物消減總量來考慮,截流式合流制對污染物的消減量不一定比分流制差。

       我們不回避合流制溢流污染的問題,但也不應把截流式合流制排水管網(wǎng)視作絕對落后必須淘汰的設施。一方面應加大投資,采用雨污分流措施減少合流制管網(wǎng)占比,修復和改造排水管網(wǎng)的結構性缺陷,解決分流制不徹底區(qū)域的混接錯接問題,以減少排水管網(wǎng)的溢流污染問題。另一方面,我們也應實事求是地看到,因為地方財力等原因,有些老城區(qū)是很難進行雨污分流改造的,或者說很難在短時期內(nèi)完成雨污分流改造的。所以應采取截流、調蓄、增加溢流污水快速凈化設施等方法控制和減少溢流污染。采用科學的合流制溢流污染控制措施之后,合流制管網(wǎng)對污染物排放的消減效率不會比分流制差,甚至更好。

      所以,涉水部門都應統(tǒng)籌考慮溢流污染控制與排水防澇的關系,科學調度?!皟珊ο鄼啵∑漭p”,汛期應以保證人民生命財產(chǎn)安全和城市安全優(yōu)先,即應把排水防澇置于第一位,不應該一刀切禁止有合流制溢流污水的排放。

     3. 加強城市排水行洪通道及調蓄空間的規(guī)劃和建設

      城市規(guī)劃和建設中,除了城市排水管網(wǎng)系統(tǒng),還應考慮超大暴雨時的洪水行泄通道和調蓄空間的規(guī)劃和設計。洪水行泄通道可以是城市綠帶、也可以是某些城市道路;調蓄空間可以是城市低洼的公園綠地、湖泊,也可以建設一些大型調蓄池或深邃。其實不規(guī)劃這些行泄通道和調蓄空間,由于水往低處流,水自己也會找到行泄通道和調蓄空間,形成洪水涌進更多的城市道路、廣場、地下車庫、地鐵隧道等重要設置,帶來嚴重的洪澇災害。

       現(xiàn)在有些專家提出流域級別的“大海綿”概念,其本質就是五六十年代規(guī)劃的蓄洪垸加近十多年來實施的退耕還林、退耕還湖等措施。只是過去幾十年來,我們已經(jīng)把城市周邊原來的蓄洪垸變成城市建設用地,把原有池塘、湖泊、河灘地填埋做城市用地了?,F(xiàn)在還有一些城市為了地塊開發(fā),一邊在花巨資建設海綿,一邊把原有的湖、塘、河灘地填埋了,實在是本末倒置。

       4. 城市排水防澇應急搶險能力的建設

城市排水防澇搶險能力建設非常重要,這也是我們湖南很多城市的短板,特別是很多縣級城市所缺失的。為應對越來越頻繁的極端暴雨天氣,每座城市都應配備最足夠數(shù)量的排水防澇搶險車、應急電源、移動泵車、水泵、應急擋水墻等設備設施,要有專門的應急排水防澇應急搶險隊伍。


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                          長沙市排水事務中心防汛排排漬搶險隊支援河南

       5. “廠網(wǎng)河(湖)”的管理體系建設

       目前我們城市排水的管理是“九龍治水”模式,一般是水利部門負責江河等大水系、沿江河的排漬泵站(雨水泵站)和排口閘門等設施,住建部門管理市政排水管網(wǎng),環(huán)保監(jiān)管排口水質。各自的職責不同,水利部門側重防洪大堤不出現(xiàn)險情,外河水不倒灌;住建部門側重城市不內(nèi)澇積水;環(huán)保部門重點是水質達標。有些城市市政管網(wǎng)又按行政區(qū)分割,由不同的機構管理,負責上游的不管下游,負責下游的也不管上游,負責主干管的不管支管網(wǎng)。所以在汛期排水防澇協(xié)調調度的難度很大,有時為了某個排口閘門或泵站的開啟關閉,需要協(xié)調多個部門,程序復雜,很容易耽誤排水防澇的最佳時機。因此,進一步完善“廠網(wǎng)河(湖)”一體的管理機制,由九龍治水變成一個責任主體治水是值得探索的方向。這方面可以向北京、上海、深圳等城市學習,成立專門的機構或企業(yè)實現(xiàn)一體化管理。

       6. 建議大學調整相關學科的課程設置

現(xiàn)代的城市排水工作,越來越要求從業(yè)人員有系統(tǒng)概念,多學科交叉運用。所以建議大學給排水學專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)的課程設置應根據(jù)時代需求,增設一些跨學科或交叉領域的課程,如增加流域水安全和水生態(tài)、防汛抗旱搶險、智慧水務等相關課程。以使未來市政排水行業(yè)的人才具有更廣的視野,具備應對越來越復雜的極端氣候環(huán)的境基礎知識和能力。

       7. 結論和建議

       習近平總書記7月21日就救災工作做出指示,要求始終把保障人民生命財產(chǎn)安全放在第一位,抓細抓實各項防汛救災措施。這個指示為我們解決城市排水防澇問題指明了方向。建議湖南各地的排水人、各涉水部門管理者打開思路,認真分析總結城市排水防澇、水污染防治短板,未雨綢繆,為應對下一場可能到來的特大暴雨做好準備。

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