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【全国科普日科技工作者讲科普】加快建设海绵城市 科学治理城市内涝

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  陕西市政全媒体据渭南科普讯 入汛以来,我们的城市的排水系统经历了一次次实际检验,效果不尽人意,网上一度掀起了“看海”的呼声。那么,为何一场大雨过后,会发生洪涝的灾害?城市的排水管线为何解决不了内涝的问题?与此同时,我们相当一部分城市还属极度缺水城市,城市地下水位连年下降,自来水供应不足,我市为解决这一问题,修建了引黄工程,并且东涧峪水库也已开始建设。这些洪水为何来的这么急,而又走的那么快,是否需要人为因素对其进行控制?加以利用?为何不能与水为友,建立富有弹性的城市,运用自然的生态系统服务于我们的城市。
  目前,城市对于常规的水问题通过修筑防洪堤来防洪、雨水管道来进行排水和污水处理厂来处理污水,这些灰色的单一建设只是片面的解决某一部分问题,没有从自然生态系统的全局性出发,没有真正的满足自然的稳定性。城市绿地建设出于景观的角度建设了微地形绿地,绿地的高于道路,当雨水来临时,绿地的水通过高差流入道路,排向河流。绿地原本是水的生产者和滋养者,是海绵城市的主要载体,却变成了水的消费者,将雨水都给排掉,而到了干旱的时候,却大量地利用地下水和城市管网中的水。城市绿地并不等于城市海绵体,没有为水资源的节约发挥积极作用,相反却是在浪费我们的水资源。
  一、城市内涝原因分析
  一是热岛效应导致降雨量增大。随着城市化进程的逐渐加快,城市内的人口数量大量增加,交通运输量加大,建筑群更加密集等诸多因素导致城市内温度明显高于郊区的温度,城市化进程的加快直接改变了城市所在区域的生态环境,进而形成热岛效应。而城市热岛效应会直接影响降水,导致降雨强度增加。
  二是排水设施建设缺乏长远规划。在城市土地利用过程中,城市地表大都被水泥、沥青等进行加铺,导致出地面表面硬化的情况,由于城市的建设直接改变了地表径流状况,土地表面硬化导致地面摩擦阻力减小,导致水流的径流量增加,表面硬化的地面雨水储存功能大大下降,导致地面雨水不能渗入地下,同时在城市基础设施建设过程中,对于排水管网的建设没有进行详细研究和规划,缺乏长远而科学的发展规划,一些地方的排水管网建设设计不科学,甚至出现与城市排水主管道不相连的情况,因此由于排水系统设计不合理,以及没有严格按照排水设施标准进行建设,导致排水设施不能很好的适应城市发展的要求。
  三是排水设施维护管理不到位。对城市排水设施建设的相关资金投入不足,以及排水设施日常维护和管理不到位,没有做到及时保养和维修,导致排水设施的防内涝能力下降,一些紧急防洪设施没有得到及时的维护,旧有的排水设施建设标准相对较低难以适应,且大都年久失修,防洪能力大为下降,同时因为一些排水设施没有做到定期保养和维护,导致排水管道内垃圾淤积,直接影响排水能力。另外对于强降水和洪涝等气象服务系统还尚未建成,不能很好地发挥预防城市内涝和气象灾害监测预报的功能,加剧了城市内涝灾害发生的可能性,城市原有的排水设施设计能力不足,导致城市出现内涝灾害的频率大大增加。
  四是海绵城市建设还未能落到实处。前几年,各地创建国家节水型城市实施方案提出推进海绵城市建设,城市范围内的新、改、扩建项目在“一书两证”、施工图审查和竣工验收等环节均有海绵城市专项审核。出台海绵城市规划建设管控相关制度,已建成海绵城市的区域内无易涝点。但是,目前来看,部分地方海绵城市建设仍旧处于一个比较尴尬的局面,方案有了,制度有了,文也发了,会也开了,但就是没有落到实处。
  二、城市内涝的防治对策
  城市内涝防治是一项系统工程,需要结合城市化进程和市域发展的实际,在城市建设过程中合理规划城市排水系统,需要城市的低影响开发从源头减小雨水径流量,提高排水管渠的设计标准,建设雨水调蓄设施和城市水系,最重要的是要加强海绵城市建设,形成科学合理的泄洪管道和海绵城市系统,并加强日常的排水设施维护工作,定期进行管道疏浚,确保切实有效防止城市内涝的发生。建议从以下几项措施着手:
  一是合理规划建设城市排水系统。城市发展需要尊重自然,遵循正确的城市规划、建设和管理的理念,在规划城市发展过程中应适应尊重和利用自然,合理确定城市规划,充分考虑城市发展中可能遇到的灾害天气,制定城市的承灾能力标准,根据城市发展的总体规划,结合当地水文和气象实际记录数据,确定城市排水系统的长期规划和建设。同时,在加快旧城改造进程中,需要加强排水管道的改造升级,逐步改造老城区的排水网络建设,进而确保城市整体的排水主管道畅通。因此,城市发展进程中要结因地制宜,设计科学合理的排水系统。
  二是加强排水设施维护。城市排水设施的建设需要立足城市具体地形实际进行,同时,还需要根据实际发展需要合理进行改造维护,进而不断完善城市的排水系统和管网建设。在城市建设中,加强对排水管道和排水设施的日常管理和维护,需要切实加大资金投入力度,采取切实有效措施才能做好城市排水管网系统的日常维护工作。及时维修和清洗排水管网,确保排水系统正常运行,进而确保在夏季汛期到来时可以正常发挥排水网络的作用。同时,需要加强对排水设施的维护和管理力度,应该对相关管理部门进行洪涝灾害应急日常演练,充分提高各部门应对城市内涝突发情况的能力。有的地方气象局部门联合城建等部门开展的城市内涝气象监测预报预警项目建设,为城市内涝防御和防灾减灾提供依据,有效提升城市气象灾害风险预报预警和防范应对能力。
  三是定期进行管道疏浚。城市排水管道在运行过程中往往存在发生堵塞的可能。这是由于排水管道内的淤积物得不到及时清除,导致管道排水不畅所致。所以排水管道的日常维护疏浚是城市排水系统维护的一个重要环节。因此城市排水系统建设过程中要不断健全排水管道的管理和疏浚机制,建立和完善一套切实有效的排水管道维修管理系统,配备一支专业疏浚维护人员队伍,定期疏浚排水管道,清除管道内的淤积物,确保排水管道畅通,充分发挥排水管道的泄洪作用,避免发生管道堵塞的情况。
  四是建设雨水调蓄设施和城市水系。在对传统排水管渠采用新的计算方法,并提高其设计标准外,配合雨水调蓄池及城市水系的建设,同样对减轻城市内涝有很重要的作用。雨水调蓄池可以将雨水径流的洪峰流量暂存其内,待洪峰流量下降至管渠设计流量后,再将贮存在池内的水均匀排出。这样不仅可以防止产生内涝,还可以极大地降低下游雨水管渠的断面尺寸。根据区域自然条件,雨水调蓄池可以设置于天然洼地、池塘、公园水池等地点。城市水系则同时起到调蓄雨水和便于雨水的分散排放,以及平衡生态的作用,平时还可以作为景观使用。
  五是加快海绵城市的建设。2013年习近平总书记在中央城镇化工作会议上的讲话中就强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2014年,习近平总书记关于“加强海绵城市建设”的讲话精神和中央经济工作会议要求财政部、住房城乡建设部、水利部开展中央财政支持海绵城市建设试点工作。2015年国务院办公厅印发的《关于推进海绵城市建设的指导意见》明确表示,通过海绵城市建设,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,近期将70%的降雨就地消纳和利用。到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。
  “海绵城市”是以“自然积存、自然渗透、自然净化”为特征,它与传统的灰色工程思维下的“人定胜天”治理水的问题的观念是截然不同的。城市应该是一种“人适应水”的景观,即“相互适应性景观”。“海绵城市”不仅是解决城市雨水利用、雨水管理,“海绵城市”的建设意义在于:一是明确现有的水系统中的最重要元素,通过设置禁区,保护水资源;二是将水生态格局作为一种不开发的用地进行保护,可避免未来对于城市的开发所造成的水资源的问题;三是水系统可以发挥雨洪调蓄、水质净化、栖息地保护和文化休憩功能,即作为区域的生态基础设施,为”海绵系统”的建设奠定空间基础。
  “海绵城市”建设必须要落实到具体的”海绵体”建设的单元中。这些海绵体单元包括公园、小区等区域和局域集水单元,在这一尺度对应的则是一系列的水生态基础设施建设技术的集成,包括保护自然的最小干预技术、与洪水为友的生态防洪技术、加强型人工湿地净化技术、城市雨洪管理绿色海绵技术、生态系统服务仿生修复技术等,通过具体的景观设计方法,让水系统的生态功能发挥出来。把雨水留在土地上,土地就像是变成了海绵的系统,可以吸收大量的雨水,充分浸润土地,降低水流的流速,起到缓冲的作用。我们需要充分考虑收集雨水,节约雨水资源,打造海绵的国土。我们要让江河修养生息,建设自然沉积,自然渗透,自然净化的海绵系统,打造生态的海绵国土。
  城市内涝防治是一个庞大、复杂的系统工程,需要多专业、跨部门的通力合作。加强科学研究,特别是加强城市水文学基础研究,加强城市内涝防治系统规划设计理论和方法研究、城市内涝监控和防治系统关键技术和设备研发、城市内涝预警与评估系统工具研发、城市内涝灾害防治与暴雨管理的法规与政策研究等,为城市内涝防治系统合理构建提供科学依据。同时,还应加强信息化和智能化建设,建立基础数据的获取、积累和共享机制。不断拓宽资金的筹措渠道,不仅政府要加大投入,更要推进改革、创新机制,放宽市场准入,积极吸引社会资金参与建设。尝试探索雨水排放许可、雨水排放费与减免、优秀雨水工程奖励与补贴等管理制度。加强城市防涝宣传教育,提高相关知识水平,充分调动公众参与的积极性。只有多措并举,构建并完善相关技术与管理体系,久久为功,方可实现城市内涝的根治与消除,从而保障城市更加安全、宜居、健康和可持续发展。


作者简历:
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  吕东奇,渭南市环卫处处长。全国爱卫办、住建部专家,高级工程师,先后在中、省、市报刊发表作品600余篇,获奖数十次,著写《筑梦》、《追梦》系列文集,作品入编《再塑丰碑》、《秦东英模》、《龙海兰新城市建设》等文集。荣获全国建设环卫系统优秀工作者,中国市长协会优秀联络员,全省城乡建设管理、人居环境、绿化工作先进个人,陕西好人、标杆人物、第十四届全运会火炬手等荣誉。
  监制:许衙评  编审:杨海卿  责编:韩雪

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