從鄭州內(nèi)澇災(zāi)害思考湖南城市排水防澇系統(tǒng)建設(shè)

發(fā)表時(shí)間:2021-07-25 15:37


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       這幾天,千年一遇的強(qiáng)降雨給鄭州帶來(lái)了罕見(jiàn)的洪澇災(zāi)害。微信朋友圈里有很多關(guān)于城市排水防澇和海綿城市建設(shè)的討論。每次特大暴雨都是對(duì)我們城市排水防澇系統(tǒng)的檢驗(yàn)和考驗(yàn)。實(shí)事求是地講,鄭州這種千年罕見(jiàn)的長(zhǎng)歷時(shí)強(qiáng)降雨,幾乎沒(méi)有哪個(gè)城市的排水系統(tǒng)能夠承受,只是受災(zāi)損失大小的不同而已。結(jié)合我們湖南城市排水問(wèn)題,談幾點(diǎn)個(gè)人看法:

      1. 海綿城市與排水防澇

      1.1海綿城市建設(shè)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(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害,因此很多人對(duì)投資巨大的海綿城市建設(shè)產(chǎn)生了懷疑。我們應(yīng)更客觀地看待海綿城市的作用,海綿城市不是萬(wàn)能的,不應(yīng)過(guò)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(duì)內(nèi)澇的作用是有條件和極值限制的,應(yīng)對(duì)中小雨作用顯著,應(yīng)對(duì)大暴雨和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的強(qiáng)降雨作用是有限的。這個(gè)好理解,在降雨量不大、持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)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(huì)失去了吸水、蓄水的功能了,對(duì)后續(xù)降雨就失去了“海綿”的作用。打個(gè)比方,我們的海綿城市再怎么建設(shè),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(zāi)害嗎?山地森林覆蓋區(qū)也會(huì)爆發(fā)山洪和山體滑坡嗎?所以單靠“海綿”防澇是不現(xiàn)實(shí)的。

      其實(shí),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(guò)吸收雨水補(bǔ)充城市地下水,平衡城市水資源;可以緩解城市熱島效應(yīng)。還有一個(gè)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(shí)候,不應(yīng)過(guò)度夸大海綿城市建設(shè)對(duì)內(nèi)澇治理的作用,而更應(yīng)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(shè)的誤區(qū)

       1.2.1 海綿城市建設(shè)應(yīng)重視“排”和“蓄”設(shè)施建設(shè)

        海綿城市有“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針。以前很多地方特別強(qiáng)調(diào)按這六字順序來(lái)設(shè)定建設(shè)目標(biāo),特別強(qiáng)調(diào)“滲”、“滯”、“蓄”,往往輕視位于最后的“排”,個(gè)人認(rèn)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(yùn)用,是全部采用,還是部分采用?個(gè)人建議應(yīng)結(jié)合地域、城市特點(diǎn)靈活運(yùn)用。在湖南運(yùn)用順序應(yīng)優(yōu)先考慮“排”的問(wèn)題,其次考慮“蓄”的問(wèn)題,提高城市排水防澇能力。再次應(yīng)多研究和應(yīng)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?yàn)楹>d城市建設(shè)而降低排水管網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)

       有些地方領(lǐng)導(dǎo)甚至設(shè)計(jì)人員認(rèn)為既然海綿城市建設(shè)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(shè)成本。五六年前我們?cè)谀车卦O(shè)計(jì)一個(gè)易澇區(qū)的雨水管改造,我們的計(jì)算方案是要做d2000的管道(頂管施工),有領(lǐng)導(dǎo)覺(jué)得投資太高,請(qǐng)另一設(shè)計(jì)院重新計(jì)算說(shuō)d1200-d1500的管道也夠了,因?yàn)槟瞧瑓^(qū)域有海綿城市項(xiàng)目建設(shè)。最后那段管道按d1500管徑建設(shè),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(yán)重的內(nèi)澇。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析,當(dāng)時(shí)考慮的那些海綿體設(shè)施在連續(xù)暴雨時(shí)期發(fā)揮的作用遠(yuǎn)比當(dāng)初設(shè)想時(shí)的小,有些海綿體設(shè)施已經(jīng)被堵塞和淤積了。所以,個(gè)人觀點(diǎn)是,盡管我們的海綿城市建設(shè)要考慮徑流控制,但排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)不能降低。要把海綿設(shè)施當(dāng)做城市排水防澇系統(tǒng)的冗余設(shè)施來(lái)看待,才能應(yīng)對(duì)越來(lái)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(lái),有些城市為了應(yīng)對(duì)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(lái)了很大的安全隱患。把排口堵了、或者少開(kāi)溢流閘門(mén)確實(shí)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(lái)臨之前先把排水管網(wǎng)和調(diào)蓄池排干或降低水位,留出足夠空間迎接暴雨的到來(lái),但提前排空管道和調(diào)蓄池,就可能導(dǎo)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(lái),學(xué)術(shù)界都有關(guān)于分流制好還是合流制好的爭(zhēng)論。很多文獻(xiàn)已經(jīng)證明在采取合理的截流和調(diào)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?yàn)椋诤狭髦茀^(qū)域,如果截流和調(diào)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(méi)有增加初期雨水收集和調(diào)蓄系統(tǒng),初期雨水帶來(lái)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(chǎng)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(lái)考慮,截流式合流制對(duì)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(wèn)題,但也不應(yīng)把截流式合流制排水管網(wǎng)視作絕對(duì)落后必須淘汰的設(shè)施。一方面應(yīng)加大投資,采用雨污分流措施減少合流制管網(wǎng)占比,修復(fù)和改造排水管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性缺陷,解決分流制不徹底區(qū)域的混接錯(cuò)接問(wèn)題,以減少排水管網(wǎng)的溢流污染問(wèn)題。另一方面,我們也應(yīng)實(shí)事求是地看到,因?yàn)榈胤截?cái)力等原因,有些老城區(qū)是很難進(jìn)行雨污分流改造的,或者說(shuō)很難在短時(shí)期內(nèi)完成雨污分流改造的。所以應(yīng)采取截流、調(diào)蓄、增加溢流污水快速凈化設(shè)施等方法控制和減少溢流污染。采用科學(xué)的合流制溢流污染控制措施之后,合流制管網(wǎng)對(duì)污染物排放的消減效率不會(huì)比分流制差,甚至更好。

      所以,涉水部門(mén)都應(yīng)統(tǒng)籌考慮溢流污染控制與排水防澇的關(guān)系,科學(xué)調(diào)度。“兩害相權(quán),取其輕”,汛期應(yīng)以保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全和城市安全優(yōu)先,即應(yīng)把排水防澇置于第一位,不應(yīng)該一刀切禁止有合流制溢流污水的排放。

     3. 加強(qiáng)城市排水行洪通道及調(diào)蓄空間的規(guī)劃和建設(shè)

      城市規(guī)劃和建設(shè)中,除了城市排水管網(wǎng)系統(tǒng),還應(yīng)考慮超大暴雨時(shí)的洪水行泄通道和調(diào)蓄空間的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。洪水行泄通道可以是城市綠帶、也可以是某些城市道路;調(diào)蓄空間可以是城市低洼的公園綠地、湖泊,也可以建設(shè)一些大型調(diào)蓄池或深邃。其實(shí)不規(guī)劃這些行泄通道和調(diào)蓄空間,由于水往低處流,水自己也會(huì)找到行泄通道和調(diào)蓄空間,形成洪水涌進(jìn)更多的城市道路、廣場(chǎng)、地下車庫(kù)、地鐵隧道等重要設(shè)置,帶來(lái)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。

       現(xiàn)在有些專家提出流域級(jí)別的“大海綿”概念,其本質(zhì)就是五六十年代規(guī)劃的蓄洪垸加近十多年來(lái)實(shí)施的退耕還林、退耕還湖等措施。只是過(guò)去幾十年來(lái),我們已經(jīng)把城市周邊原來(lái)的蓄洪垸變成城市建設(shè)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(kāi)發(fā),一邊在花巨資建設(shè)海綿,一邊把原有的湖、塘、河灘地填埋了,實(shí)在是本末倒置。

       4. 城市排水防澇應(yīng)急搶險(xiǎn)能力的建設(shè)

城市排水防澇搶險(xiǎn)能力建設(shè)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(jí)城市所缺失的。為應(yīng)對(duì)越來(lái)越頻繁的極端暴雨天氣,每座城市都應(yīng)配備最足夠數(shù)量的排水防澇搶險(xiǎn)車、應(yīng)急電源、移動(dòng)泵車、水泵、應(yīng)急擋水墻等設(shè)備設(shè)施,要有專門(mén)的應(yīng)急排水防澇應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍。


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                          長(zhǎng)沙市排水事務(wù)中心防汛排排漬搶險(xiǎn)隊(duì)支援河南

       5. “廠網(wǎng)河(湖)”的管理體系建設(shè)

       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(mén)負(fù)責(zé)江河等大水系、沿江河的排漬泵站(雨水泵站)和排口閘門(mén)等設(shè)施,住建部門(mén)管理市政排水管網(wǎng),環(huán)保監(jiān)管排口水質(zhì)。各自的職責(zé)不同,水利部門(mén)側(cè)重防洪大堤不出現(xiàn)險(xiǎn)情,外河水不倒灌;住建部門(mén)側(cè)重城市不內(nèi)澇積水;環(huán)保部門(mén)重點(diǎn)是水質(zhì)達(dá)標(biāo)。有些城市市政管網(wǎng)又按行政區(qū)分割,由不同的機(jī)構(gòu)管理,負(fù)責(zé)上游的不管下游,負(fù)責(zé)下游的也不管上游,負(fù)責(zé)主干管的不管支管網(wǎng)。所以在汛期排水防澇協(xié)調(diào)調(diào)度的難度很大,有時(shí)為了某個(gè)排口閘門(mén)或泵站的開(kāi)啟關(guān)閉,需要協(xié)調(diào)多個(gè)部門(mén),程序復(fù)雜,很容易耽誤排水防澇的最佳時(shí)機(jī)。因此,進(jìn)一步完善“廠網(wǎng)河(湖)”一體的管理機(jī)制,由九龍治水變成一個(gè)責(zé)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(xué)習(xí),成立專門(mén)的機(jī)構(gòu)或企業(yè)實(shí)現(xiàn)一體化管理。

       6. 建議大學(xué)調(diào)整相關(guān)學(xué)科的課程設(shè)置

現(xiàn)代的城市排水工作,越來(lái)越要求從業(yè)人員有系統(tǒng)概念,多學(xué)科交叉運(yùn)用。所以建議大學(xué)給排水學(xué)專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)根據(jù)時(shí)代需求,增設(shè)一些跨學(xué)科或交叉領(lǐng)域的課程,如增加流域水安全和水生態(tài)、防汛抗旱搶險(xiǎn)、智慧水務(wù)等相關(guān)課程。以使未來(lái)市政排水行業(yè)的人才具有更廣的視野,具備應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的極端氣候環(huán)的境基礎(chǔ)知識(shí)和能力。

       7. 結(jié)論和建議

       習(xí)近平總書(shū)記7月21日就救災(zāi)工作做出指示,要求始終把保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全放在第一位,抓細(xì)抓實(shí)各項(xiàng)防汛救災(zāi)措施。這個(gè)指示為我們解決城市排水防澇問(wèn)題指明了方向。建議湖南各地的排水人、各涉水部門(mén)管理者打開(kāi)思路,認(rèn)真分析總結(jié)城市排水防澇、水污染防治短板,未雨綢繆,為應(yīng)對(duì)下一場(chǎng)可能到來(lái)的特大暴雨做好準(zhǔn)備。

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