国内雨洪调蓄雨水再利用系统问题

        调蓄是综合解决城市雨水问题的重要技术手段,近年来开始成为雨水领域新的研究热点,受到广泛重视。业内已开展了大量基础理论研究和工程实践应用,相关国家规范标准也正在编制,如新编《城市雨水调蓄工程技术规范》、《城镇内涝防治技术规范》等。但由于国内城市现代雨洪管理发展的整体滞后,相关研究及实践较薄弱,尤其在城市雨洪调蓄方面仍存在一些比较突出的问题,缺乏对雨水调蓄问题的系统梳理和对调蓄系统的综合性分析和科学认知,制约了相关标准的制定、调蓄设施的合理规划设计和有效实施等一系列重要工作的开展。
       因此,本文梳理国内雨洪调蓄雨水再利用系统问题,总结相关理论及工程实践经并提岀城市雨洪调蓄系统概念及其合理构建,为落实城市排水防淓综合规划、建设排水内涝综合防治体系、综合解决复杂的城市雨水问题、营造真正具有“海绵”功能的生态城市提供重要的技术支撑。

1、概念混淆
笔者早前己论述过调蓄的概念、设施分类、功能等21,但由于雨水系统发展带来一些新的问题,业内对雨水调蓄系绕以来缺乏足够的关注和深入研究,目前仍然存在一些概念不清和混淆的问题,甚至一些专业人员对储蓄、调节设施的功能、控制对象、设计方法等基础问题也存在理解上的片面或错误,这会直接影响到调蓄设施规划设计及工程建设的科学性,及规范标准制定的合理性
2、缺乏系统的思想和解决方案
因面对解决城市水涝、径流污染、雨水利用等问题的迫切需求,国内近年出现大量调蓄设施的规划设计与实践。许多城市在《排水防涝综合规划》中大量采用调蓄设施:北京在许多建筑与小区雨水利用项目中应用了储蓄池,在立交桥积水点改造项目中已建、将建数十座调节设施;上海为治理苏州河径流污染先后建设多个CSO调薔池:北京、沈阳、广州、上海每等城市考虑通过建设深层调蓄隧道来重点解决内淓问题等等。这些工程项目对解决城市雨洪问题具有重要意义,但是,一方面,它们的建设大多局限于局部问题缓解和末端控制,投资较高,综合效果有限:另一方面,它们的功能、构造和设计计算方法其实都不相同,如何针对一个城市区域雨洪的多种控制目标和复杂的条件,进行综合性规划设计,优化设置调蓄设施和规模,则是一个有待解决的难题。总体而言,缺少城市或区域尺度内各类调蓄设施的系统性规划设计,难以产生规模效益和实现多功能的海绵城市目标。

3、相关系统衔接关系不清
调蓄设施是城市雨水系统中的核心设施之一,既可应用于排水系统的源头、中途和末端,也可应用于雨水利用、径流污染控制和洪涝控制等多个子系统,目前,业内不仅存在对雨洪控制利用系统各子系统间调蓄的衔接关系缺乏理解的问题,更缺乏对可量化的科学数据识别和合理衔接关系的掌握,难以为实际工程的规划设计和建设提供可靠的支撑。虽然在新编或修编的《城市雨水调蓄工程技术规范》、《海绵城市建设技术指南》、《城市排水工程规划规范》等技术文件中都引入了有关调蓄的内容,但各子系统中的调蓄基本相对独立,并未明确它们之间的衔接关系。例如,在排水内涝防治系统中,如何评估和优化源头控制和大小排水系统不同的调蓄设施组合:在径流水质控制过程中,如何实现储蓄设施在源头、中途及末端的优化配置;在旧城CSO溢流污染控制系统和内涝治理中,如何量化水质控制和暴雨峰流量控制的关系和效果;此外,调蓄设施涉及的土地空间如何在城市规划和绿地系统规划中得到体现和落实,等等,都是需要给出清晰回答的重大问题。

4、对绿色调蓄设施重视不足
事实上,绿色调蓄设施是城市“海绵体”的重要形式,离开了绿色调蓄设施,“海绵城市”也将成为空中楼阁。但城市的过度开发过程已导致大量自然调蓄设施遭受严重破坏,“海绵”功能锐减甚至丧失。例如,北京市自1960年至1974年先后将金鱼池、太平湖、东风湖、青年湖等十余处总面积达η1.8公顷的湖泊填埋,其中,因地铁拆迁、建房填墊湖泊达18.5公顷,类似的例子在各城市不胜枚举。近年来,业内对地下调蓄池、隧道等灰色调蓄设施给予越来越多的重视。但对绿色调蓄设施却比较忽视对绿色调蓄设施的生态功能、景观效果、及环境和社会综合效益等灰色调蓄设施不可替代的功能和海绵弹性之特点认识不而且,绿色调蓄设施不仅需要水专业的重视,更需要城市规划和建筑、园林景观等相关专业的重视。很典型的如,按照《城市居住区规划设计规范》中规定,新区建设绿地率不应低于30%,旧区改建绿地率不宣低于25%,但我国城市绝大部分的这些宝贵绿地,习惯性地多被设计成“凸”绿地，不仅难以发挥绿地的调蓄、渗透吸纳和净化等“海绵”功能，还容易产生较严重的耗水多、水土和化学药剂流失等问题，危害环境。