國內雨洪調蓄雨水再利用系統問題
調蓄是綜合解決城市雨水問題的重要技術手段,近年來開始成為雨水領域新的研究熱點,受到廣泛重視。業內已開展了大量基礎理論研究和工程實踐應用,相關國家規范標準也正在編制,如新編《城市雨水調蓄工程技術規范》、《城鎮內澇防治技術規范》等。但由于國內城市現代雨洪管理發展的整體滯后,相關研究及實踐較薄弱,尤其在城市雨洪調蓄方面仍存在一些比較突出的問題,缺乏對雨水調蓄問題的系統梳理和對調蓄系統的綜合性分析和科學認知,制約了相關標準的制定、調蓄設施的合理規劃設計和有效實施等一系列重要工作的開展。
因此,本文梳理國內雨洪調蓄雨水再利用系統問題,總結相關理論及工程實踐經并提岀城市雨洪調蓄系統概念及其合理構建,為落實城市排水防淓綜合規劃、建設排水內澇綜合防治體系、綜合解決復雜的城市雨水問題、營造真正具有“海綿”功能的生態城市提供重要的技術支撐。
1、概念混淆
筆者早前己論述過調蓄的概念、設施分類、功能等21,但由于雨水系統發展帶來一些新的問題,業內對雨水調蓄系繞以來缺乏足夠的關注和深入研究,目前仍然存在一些概念不清和混淆的問題,甚至一些專業人員對儲蓄、調節設施的功能、控制對象、設計方法等基礎問題也存在理解上的片面或錯誤,這會直接影響到調蓄設施規劃設計及工程建設的科學性,及規范標準制定的合理性
2、缺乏系統的思想和解決方案
因面對解決城市水澇、徑流污染、雨水利用等問題的迫切需求,國內近年出現大量調蓄設施的規劃設計與實踐。許多城市在《排水防澇綜合規劃》中大量采用調蓄設施:北京在許多建筑與小區雨水利用項目中應用了儲蓄池,在立交橋積水點改造項目中已建、將建數十座調節設施;上海為治理蘇州河徑流污染先后建設多個CSO調薔池:北京、沈陽、廣州、上海每等城市考慮通過建設深層調蓄隧道來重點解決內淓問題等等。這些工程項目對解決城市雨洪問題具有重要意義,但是,一方面,它們的建設大多局限于局部問題緩解和末端控制,投資較高,綜合效果有限:另一方面,它們的功能、構造和設計計算方法其實都不相同,如何針對一個城市區域雨洪的多種控制目標和復雜的條件,進行綜合性規劃設計,優化設置調蓄設施和規模,則是一個有待解決的難題?？傮w而言,缺少城市或區域尺度內各類調蓄設施的系統性規劃設計,難以產生規模效益和實現多功能的海綿城市目標。
3、相關系統銜接關系不清
調蓄設施是城市雨水系統中的核心設施之一,既可應用于排水系統的源頭、中途和末端,也可應用于雨水利用、徑流污染控制和洪澇控制等多個子系統,目前,業內不僅存在對雨洪控制利用系統各子系統間調蓄的銜接關系缺乏理解的問題,更缺乏對可量化的科學數據識別和合理銜接關系的掌握,難以為實際工程的規劃設計和建設提供可靠的支撐。雖然在新編或修編的《城市雨水調蓄工程技術規范》、《海綿城市建設技術指南》、《城市排水工程規劃規范》等技術文件中都引入了有關調蓄的內容,但各子系統中的調蓄基本相對獨立,并未明確它們之間的銜接關系。例如,在排水內澇防治系統中,如何評估和優化源頭控制和大小排水系統不同的調蓄設施組合:在徑流水質控制過程中,如何實現儲蓄設施在源頭、中途及末端的優化配置;在舊城CSO溢流污染控制系統和內澇治理中,如何量化水質控制和暴雨峰流量控制的關系和效果;此外,調蓄設施涉及的土地空間如何在城市規劃和綠地系統規劃中得到體現和落實,等等,都是需要給出清晰回答的重大問題。
4、對綠色調蓄設施重視不足
事實上,綠色調蓄設施是城市“海綿體”的重要形式,離開了綠色調蓄設施,“海綿城市”也將成為空中樓閣。但城市的過度開發過程已導致大量自然調蓄設施遭受嚴重破壞,“海綿”功能銳減甚至喪失。例如,北京市自1960年至1974年先后將金魚池、太平湖、東風湖、青年湖等十余處總面積達η1.8公頃的湖泊填埋,其中,因地鐵拆遷、建房填墊湖泊達18.5公頃,類似的例子在各城市不勝枚舉。近年來,業內對地下調蓄池、隧道等灰色調蓄設施給予越來越多的重視。但對綠色調蓄設施卻比較忽視對綠色調蓄設施的生態功能、景觀效果、及環境和社會綜合效益等灰色調蓄設施不可替代的功能和海綿彈性之特點認識不而且,綠色調蓄設施不僅需要水專業的重視,更需要城市規劃和建筑、園林景觀等相關專業的重視。很典型的如,按照《城市居住區規劃設計規范》中規定,新區建設綠地率不應低于30%,舊區改建綠地率不宣低于25%,但我國城市絕大部分的這些寶貴綠地,習慣性地多被設計成“凸”綠地，不僅難以發揮綠地的調蓄、滲透吸納和凈化等“海綿”功能，還容易產生較嚴重的耗水多、水土和化學藥劑流失等問題，危害環境。
