海绵城市建设问题及指标体系分析与研究_刘昌宏.pdf

49海绵城市建设问题及指标体系分析与研究文_刘昌宏 山东省城乡规划设计研究院有限公司摘要：海绵城市是“化刚为柔”的治水之道，它将洪水的威胁转变为城市的改造更新契机。本文通过对城市环境问题进行分析，总结海绵城市建设问题，进而确立海绵城市建设指标体系，涵盖 4 个方面共 17 项建设指标。完善了海绵城市建设指标体系，为后续海绵城市建设提供理论依据。关键词：海绵城市；指标体系Analysis and Research on the Problems and Index System of Sponge City ConstructionLIU Chang-hong Abstract Sponge city is the way to control water by turning hardness into softness.It turns the threat of flood into an opportunity for urban reconstruction and renewal.This paper analyzes the urban environmental problems,summarizes the sponge city construction problems,and then establishes the sponge city construction index system,covering 4 aspects,including water ecological restoration,water environment improvement,water security assurance and water resource utilization,with a total of 17 construction indicators.The indicator system of sponge city construction has been improved to provide a theoretical basis for subsequent sponge city construction.Key words sponge city;index system在新的形势下，海绵城市已经逐渐发展成为解决“城市病”、打破城市化发展限制的一种创新技术，并在国家战略层面上得到了肯定和支持。然而，我国的海绵城市建设仍处于探索与发展的阶段，还面临着许多难题，目前还没有针对城市的水环境、水生态、水资源、水安全等问题采取有效的对策，同时也缺乏健全的评价指标体系。1 城市环境问题分析1.1 水环境问题1.1.1 部分区域雨污分流不彻底大部分城区完成了市政道路的雨污分流，但老城区仍存在合流区域。另外，源头小区雨污分流改造还需要继续推进。雨污分流工作应由现状单纯的建设市政道路雨污水管道转向更加细化、更加复杂的源头小区改造。源头小区面广量大，改造难度较大，需要结合老旧小区改造持续进行雨污分流。1.1.2 部分区域排水管网不完善根据现状排水管网分布情况，城区仍然存在少量管网不完善片区。部分区域内部污水管道缺乏，主要污水管道为沿河主管和少量支管，部分污水管道尚未接入现状污水系统，需要进一步完善；污水以分散式处理为主，尚未建立整体的污水收集系统。1.1.3 前期降雨流量控制不到位城市快速发展，城市道路、桥梁、建筑物等不渗透下垫面的面积日益增大，雨水径流的径流也随之增大。在降雨过程中，商业区、居住区和文教区等功能区COD、SS、BOD等污染物的浓度明显高于自然降雨，但由于没有得到有效的收集和处置，这些污染物会随着地表径流进入河道、湖泊等，从而造成城市早期降雨的典型污染。1.2 水生态问题1.2.1 生态用地被侵占社会经济迅猛发展，在改善居民生活水平的同时，也给生态环境带来巨大的压力，建设用地的快速扩张是生态环境压力加剧的最直观表现。建设用地的急剧扩张不仅侵占大片良田，而且通过直接占用或间接破坏森林、湿地、草地等生态系统，造成生物多样性丧失和生态系统服务功能退化。1.2.2 硬质护岸盛行，水生态功能退化，生物多样性缺失由于防洪要求，大多数中小渠已渠化硬化，部分河道岸线存在破败现象，河道生态功能较弱。现状河道大部分都为硬质护岸（混凝土、浆砌块石等）和自然未整治的原型护岸，部分河流被填埋，明沟暗涵化，水系“三面光”现象普遍，这种护岸的建设形式切断了水生物链，水中和岸上生物的生存环境和空间受到毁灭性破坏，生态失去平衡，导致水生态退化，生物多样性缺失，河流的自我净化能力降低。1.2.3 缺乏生态基础流量流域多为季节性的山洪河道，其流量变化大，洪水过后，水位急剧下降，难以保障河流的生态基本流量。对一条长河来说，保持其良好的水流状态是保持其生态环境的最基本的条件，一旦断流，其自然生态环境就会受到极大的损害，即使重新进行修复，也很难恢复到原本的水系，甚至会导致某些当地的特殊物种灭绝。需从现状单一的依靠兴建河道梯级领域50拦河闸坝、与上游水库联合调节河水量手段向优化配置，扩展多水源、多方式调节供水手段转变，提高河流水系生态基流保证率。1.3 水资源问题1.3.1 水资源总量紧缺，人均水资源量匮乏随着城区用水量不断增加，现有地下水源和地表水源难以满足城市远期发展需求，需开辟新水源。现供水设施能力已经达到 136.10 万 m3/d，但现供水水源主要来自水库、地下水及南水北调等水源，供水能力为 92.05 万 m3/d，现状常规水源不能满足供水设施需求。1.3.2 再生水利用率有待进一步提升，节水型社会尚未真正形成回用途径以工业用水为主，现状再生水回用率约 28%。回用企业主要为集中在大型工业，缺少其他途径推广，另外水厂缺少系统的再生水利用。水资源的节约和保护能力与城市资源短缺的情况不一致，还没有真正建立起节水型社会。我国目前还没有建立起能够提高利用效率和效益的水价机制，以及水资源稀缺、不可取代的特性不能真正实现。1.4 水安全问题1.4.1 部分河道排涝能力不足，仍面临洪、涝、潮灾害威胁尽管成功应对多次水旱灾情，但仍存在中小河道防洪能力偏低、沿海防御风暴潮能力不高、城市低洼处内涝风险等级较高等突出水安全问题。1.4.2 部分区域雨水管网排水能力不足，城市存在洪涝隐患城区部分雨水管道设计重现期较低，老化严重，与河道连接的管道多采用溢流井式排水，防洪排涝能力低，再加上受下游河道、海水水位顶托明显，遇强降雨时排水较慢。1.4.3 受地形和管网建设影响，仍存在积水点城区部分区域受河道排水能力和地势低洼限制等因素易产生局部内涝。2 海绵城市建设问题总结2.1 海绵城市建设的整体性、系统性有待加强虽然各区海绵城市建设取得一定效果，但海绵城市建设工程仍以分散性的公园、道路、局部小区改造建设为主，整体性不强；同时河道治理、管网改造建设、园林绿地建设等单项工程之间缺乏衔接，系统实施思维有待进一步提升。烟台市海绵城市项目建设相对较散，部分项目存在“为海绵而海绵”的现象；没有按照排水分区进行系统梳理，河道岸线和公园绿地对于周边地块、道路雨水的系统统筹力度相对较弱。2.2 海绵城市建设工程的后期维护和管理有待加由于海绵城市建设工程具有一定的专业性，与传统的道路维护、绿化养护不同，建设的海绵城市工程中下沉式绿地、雨水罐等设施缺少专门的维护和管理，造成一定程度的淤堵、破坏，海绵效未能充分显现。2.3 海绵城市建设的管理和保障体系有待进一步完善海绵城市管理工作的实体化、周期性需要进一步强化。技术标准的落地性有待优化，具体实际应用有待进一步加强，对于本地海绵城市典型设施参数总结、植物选型等方面尚有缺失。海绵城市建设的资金保障有待进一步加强，使用和管理要进一步规范。海绵城市建设平台尚未建立，项目信息、水质等系统未系统整合，信息统计以手动统计为主，信息化程度不高。3 海绵城市建设指标体系分析3.1 水生态修复指标3.1.1 年径流总量控制率根据 海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建(试行)，该指导方针将全国陆地区域划分为五个区域，并分别提出了不同区域年径流量总量控制率的下限和上限，如图1 所示，其中该区域为年径流量总量控制率为70%85%。图 1 中国大陆地区年径流总量控制率分区图按照 国务院办公厅关于推进海绵城市建设指导意见（2015)75 号文件，提出了以“渗、滞、蓄、净、用、排”为目标，以最大程度降低城市开发和建设对生态环境的影响，并将 70%以上的雨水就地消纳。提出了以住宅雨水收集利用、雨水渗透面积、蓝线划定和保护等为前提，保证雨水径流量在城市建设和建设中具有一定的一致性。从国家需求、城市建设、规划理念、经济发展和目标可达等方面考虑，确定了年径流量总量控制比例为 75%，相应的年平均降水量为27.7mm，详见表1。51表1 年径流总量控制率对应的设计降雨量年径流总量控制率60%65%70%75%80%85%90%设计降雨量(mm)16.319.523.227.733.441.153.33.1.2生态岸线比例结合现状岸线情况及各河段水环境功能区划要求，对主干河道进行岸线优化，到 2025 生态岸线比例不低于 60%，2035 年不低于 80%。3.1.3 地下水埋深变化保证地下水潜水位保持稳定，下降趋势得到明显遏制。地下水位不低于海绵城市建设前。3.1.4 天然水域面积保持率近期、远期水面率均不低于现状，水域面积相对开发前保持率均为100%。3.1.5 可滲透地面面积比例确定可渗透地面面积比例 2025 年大于38%，2035 年大于 40%。其中，新建城区大于 50%，改建区大于30%。3.2 水环境改善指标3.2.1 水环境质量标准对于水环境功能区划规定了水质目标的水体，执行水功能区划的要求；对于未划定水功能区划的水体，2025 年进一步提升水环境质量，全面消除劣 V 类水体，2035 年保持城区水质长效稳定。3.2.2 年径流污染物削减率至 2025 年，城区年雨水污染物削减率（以TSS 计）为50%；至2035年，城区年雨水污染物削减率（以TSS计）为55%。3.2.3 污水直排口数量根据城市污水处理提质增效等相关要求，市区消除生活污水直排口。3.2.4 管网空白区面积按照城市污水处理厂的改造、改造和改造等有关要求，全面消除城中村、老城区和城乡结合部的生活污水收集和处理设施的空白区，并结合棚户区、城中村、老旧小区改造和市政基础设施的建设，加快新建、改造、雨污分流等排水收集设施。3.2.5 建成区黑臭水体消除比例根据黑臭水体治理实施方案，确定建设期内城区黑臭水体消除比例达到 100%，且保障城市黑臭水体治理效果的长制久清，不返黑返臭。3.3 水安全保障指标根据城市防洪专项规划，确定城市防洪标准为100 年一遇。确定市域重点防潮堤达到50 年一遇风暴潮标准，一般防潮堤达到 20 年一遇风暴潮标准。防洪堤达标率均为100%。根据排水（雨水）防涝综合规划，确定城市内涝防治标准为 30 年一遇。依据 室外排水设计标准（GB50014-2021)中的相关规定，确定新、改扩建地区的雨水管道工程的设计重现期为 25 年；在局部易积水地区，雨水管道的设计可重复使用 35 年；下跨立交的管渠，其设计重现期为 20 30 年。3.4 水资源利用指标3.4.1 污水再生利用率污水再生利用是实现城市水资源良性循环的重要途径之一。目前，污水深度处理净化用于工业用水和市政用水的技术已经成熟，相应的水质标准和规范也已经建立。根据国家关于推进污水资源化利用的指导意见（发改环资 2021 13号）及排水规划和节水规划，确定再生水实现全回用，其中近期不低于省级标准 50%。3.4.2 雨水回用率雨水资源利用率是指雨水的总量与年平均降水量之比；或以雨水利用水量代替自来水的比重，到 2025 年雨水回用率达到 3%，远期 2035 年达到 5%。4 结语通过对海绵城市建设问题进行分析，完善海绵城市建设指标体系，推进海绵城市的高效建设，采用自然方法和人为方法