我國排水防澇及海綿城市建設(shè)中若干問題分析

□ 北京建筑大學 城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境省部共建教育部重點實驗室 車伍 張鵾

□ 北京雨人潤科生態(tài)技術(shù)有限責任公司 趙楊

注：本文原載于《建設(shè)科技》2015年1月

摘要：面對國家對排水防澇及海綿城市建設(shè)的高度重視,，政府、相關(guān)職能部門以及規(guī)劃設(shè)計單位肩負了巨大壓力,，但目前在具體落實過程中又面臨著不少問題和障礙,，許多矛盾是由于我國城市發(fā)展階段客觀存在的，但也有許多問題是由于研究不足,、專業(yè)人員對一些重要概念,、系統(tǒng)關(guān)系以及規(guī)劃設(shè)計要點等把握不清造成。本文基于當前城市雨洪管理的大背景,，分析排水防澇及海綿城市建設(shè)中的一些突出問題,，并提出建議。

關(guān)鍵詞：排水防澇,；海綿城市,；城市雨洪管理；規(guī)劃設(shè)計,；落實

注：本文為國家“十二五”水體污染控制與治理科技重大專項子課題“河網(wǎng)城市雨水徑流污染控制與生態(tài)利用關(guān)鍵技術(shù)研究與工程示范（2011ZX07301-004-01）”

針對空前嚴峻的內(nèi)澇形勢以及對傳統(tǒng)城市排水系統(tǒng)建設(shè)思路的反思,，中央出臺了相關(guān)文件，業(yè)內(nèi)在進行多個規(guī)范標準的新編和修編,，住建部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》（以下簡稱《指南》）,，與此同時，各城市也正在按要求積極開展《排水防澇綜合規(guī)劃》的編制工作,，這一系列的舉措將排水防澇以及海綿城市建設(shè)提升到相當?shù)母叨取?/span>

在此背景下,，一些新理念、新技術(shù)及新要求對我國城市雨洪管理體系及專業(yè)人員的知識構(gòu)架帶來巨大沖擊，在具體實施過程中,，也遇到許多復雜的問題和瓶頸,。因此，本文對幾個關(guān)鍵問題進行分析,，供業(yè)內(nèi)探討,，為更好地推動和落實《排水防澇綜合規(guī)劃》和海綿城市建設(shè)掃除障礙。

1,、我國城市雨洪管理面臨的突出問題

傳統(tǒng)的城市雨洪管理的主要目標和任務(wù)就是安全地排放雨水,，技術(shù)措施較單一，責任主體與管控模式也相對明晰,。但隨著城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾以及相關(guān)雨洪問題的復雜性日益凸顯,，為了應(yīng)對如此突出的城市雨洪問題，努力實現(xiàn)海綿城市,、生態(tài)城市及生態(tài)文明建設(shè)等國家戰(zhàn)略目標,，國家對城市雨洪管理提出了高標準和新要求，業(yè)內(nèi)也涌現(xiàn)出許多新理念和新技術(shù),，城市雨洪管理領(lǐng)域既迎來難得的發(fā)展機遇,，也面臨前所未有的挑戰(zhàn)和一系列重大問題。

近年來頻繁的學術(shù)交流和大量的工程實踐中已顯露出不少問題,。業(yè)內(nèi)對城市現(xiàn)代雨洪管理一些基本概念,、基礎(chǔ)理論、系統(tǒng)構(gòu)架和重大關(guān)系等理解不足,、認識不清的問題突出,，對如何貫徹落實新的理念、方法和更高的標準要求,，并通過合理的規(guī)劃設(shè)計來實施，也存在不少的困惑,。如面對已建成區(qū)落后的管道系統(tǒng)的提標改造,，究竟是采取“滿城挖”式的整體重建方式，還是通過風險評估和技術(shù)經(jīng)濟分析,，采取源頭控制,、路面改造、局部調(diào)蓄等或綜合性措施來實現(xiàn),？在近期要求完成的《排水防澇綜合規(guī)劃》中如何科學合理地考慮徑流污染控制,？低影響開發(fā)（LID）和海綿城市究竟是什么關(guān)系，LID對實現(xiàn)海綿城市究竟有什么作用和局限,，如何來落實,？

未來中國城市雨洪管理究竟是走以灰色基礎(chǔ)設(shè)施為主還是以LID等綠色基礎(chǔ)設(shè)施為主、或“綠-灰結(jié)合”的路線，它們之間究竟是什么關(guān)系等等,。對這些普遍困惑的重大問題缺乏清晰的認識和把握,，不僅會導致規(guī)劃設(shè)計科學性和可行性缺陷，實際工程項目的實施落入困難重重或低效的境地,，而且還會對未來排水防澇工作及海綿城市建設(shè)的可持續(xù)進程造成嚴重阻礙,。

事實上，許多發(fā)達國家及城市也正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)雨洪管理到現(xiàn)代雨洪綜合管理的轉(zhuǎn)型,，同樣也面臨過甚至仍面臨著與我國類似的一些問題,，例如對新型雨水基礎(chǔ)設(shè)施激勵措施的不足、數(shù)據(jù)資料及技術(shù)知識的缺失,、專業(yè)人員的抵觸,、規(guī)范標準的不足，包括設(shè)施設(shè)計是以洪澇安全還是以環(huán)境效益為最終目標的困惑,，等等,，這些問題在一些發(fā)達國家也同樣存在[1-4]。但總體上,，發(fā)達國家相對成熟的城市雨洪管理框架,、法制體系、規(guī)劃和技術(shù)體系對緩解這些問題發(fā)揮了重要作用[4],，大量的設(shè)計手冊及技術(shù)指南也為工程技術(shù)人員提供了有效工具[5],。

2、排水防澇及海綿城市建設(shè)中幾大關(guān)鍵

2.1 如何深刻認識海綿城市,、排水防澇與低影響開發(fā)概念及相互關(guān)系

低影響開發(fā)（LID）,、海綿城市及內(nèi)澇防治已得到國家和政府部門的高度重視。

海綿城市是從城市雨洪綜合管理角度來描述的一種城市形態(tài)和建設(shè)模式,，其內(nèi)涵是,，現(xiàn)代城市應(yīng)該具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能,，以及應(yīng)對氣候變化和特大暴雨,、保障城市安全、維持城市生態(tài)系統(tǒng)的能力,。很大程度上與國際上流行的一些其它的雨洪管理理念和方法異曲同工,，如綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施（GSI）、水敏感性城市設(shè)計（WSUD）等[6],，都是將雨洪管理理念與水資源可持續(xù)利用,、生態(tài)環(huán)境、土地利用,、城市建設(shè)及管理機制等緊密聯(lián)系起來的一種頂層的城市建設(shè)和雨水管理模式,。圖1簡明表示依據(jù)對水的主要依賴關(guān)系,，城市的不同發(fā)展階段?？傮w上,，根據(jù)筆者對發(fā)達國家及城市雨洪管理發(fā)展狀況的理解和資料分析，許多發(fā)達國家及城市都在順應(yīng)國際潮流,，朝著水敏感性城市發(fā)展,，如奧克蘭、柏斯,、鹿特丹,、墨爾本和新加坡這幾個城市或國家，雖然在雨洪管理方面較為先進,，但實際現(xiàn)狀距離水敏感性城市的目標,，仍然有不同差距[7,8]。而縱觀我國的城鎮(zhèn)發(fā)展和水系統(tǒng)狀況,，由于發(fā)展的極不均衡,，涵蓋了圖中的多個階段，許多欠發(fā)達地區(qū)可能還處于供水和排水城市階段,，而北京,、上海等發(fā)達城市已部分跨入水循環(huán)城市階段，尤其污水處理及利用水平已達到相當高標準,，但雨水管理仍然是一個短板,，拖了城市整體發(fā)展水平的“后腿”。不過,，我們發(fā)展的火車頭（海綿城市和低影響開發(fā)）,，在某些方面和某種意義上，正在與國際接軌,，朝“水敏感性城市”目標努力,。因此，對解決我國城市（雨）水領(lǐng)域問題的長期性和艱巨性應(yīng)該有一個清醒認識,，如何實現(xiàn)跨越式發(fā)展也具有極重大的意義,。（圖1）

毫無疑問，排水防澇不是海綿城市的最終目標,，只是在歷史欠賬、嚴峻現(xiàn)狀下,，自然突顯出的一個緊迫任務(wù)而已,。換言之，排水防澇目標固然重要,，徑流排放總量控制,、污染控制,、良性的水循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)修復等其它多重目標也同樣不可忽視。值得注意的是,，為了實現(xiàn)海綿城市建設(shè)的綜合性目標,，在《指南》中，LID理念已從狹義的源頭分散措施的概念拓展為廣義LID理念,，涉及源頭,、中途及末端全過程及多尺度，類似美國近年來提倡的綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施（GSI）,。不過,，盡管LID/GSI設(shè)施是海綿城市建設(shè)極為重要的一種理念、方法和一類措施,，但并非全部,，它們不可能完全取代傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施。因為在高密度的城市化區(qū)域,，“灰色與綠色”,、“地上與地下”、“源頭與末端”,、“蓄與排”的有機結(jié)合才是海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵,。即使在低影響開發(fā)推行得十分成功的新西蘭奧克蘭，在他們的設(shè)計手冊中也提到管道系統(tǒng)是支持水敏感設(shè)計的重要途徑,，有時甚至作為主要系統(tǒng)[9],，這是一種務(wù)實和科學的態(tài)度。

2.2 排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃的定位

根據(jù)《排水（雨水）防澇規(guī)劃編制大綱》要求,，各城市在2014年應(yīng)完成《排水防澇綜合規(guī)劃》的編制,，但從目前已經(jīng)完成該規(guī)劃的一些城市情況看，規(guī)劃涉及的范圍,、主要內(nèi)容,、技術(shù)路線、關(guān)鍵措施,、科學性和合理性以及與《指南》的要求符合程度等方面都參差不齊,，甚至有很大的差距。而且,，也有一些城市已經(jīng)做過或正在編制《低影響開發(fā)規(guī)劃》,、《雨水利用規(guī)劃》、《非點源污染規(guī)劃》甚至《海綿城市規(guī)劃》,，這些密切相關(guān)的規(guī)劃究竟應(yīng)該如何定位,？它們的關(guān)系如何處理？多年前,，筆者就提出,，應(yīng)積極開展“城市雨洪控制利用專項規(guī)劃”[10],，來綜合解決雨洪多方面的問題，而不是采取“頭痛醫(yī)頭,，腳痛醫(yī)腳”的方式,。另一方面，國家相關(guān)的規(guī)范標準體系尚未形成,，因此,，當務(wù)之急的《排水防澇綜合規(guī)劃》之內(nèi)涵究竟如何？在原有整個規(guī)劃體系中如何準確定位,？如何響應(yīng)《指南》之要求,？這些都是業(yè)內(nèi)急需面對及明確的重大問題。

澳大利亞昆士蘭的相關(guān)規(guī)劃體系可作為一個參照,。在專項規(guī)劃方面,，除雨洪管理規(guī)劃外，還有流域管理規(guī)劃,、城市雨洪水質(zhì)管理規(guī)劃,、總體排水規(guī)劃以及洪泛區(qū)管理規(guī)劃等一系列雨洪相關(guān)規(guī)劃，因此,，在規(guī)劃內(nèi)容上也必然有重疊之處,，落實過程中也會面臨協(xié)調(diào)上的沖突。但有一點,，他們各州有權(quán)根據(jù)當?shù)匾延醒芯考跋嚓P(guān)規(guī)劃內(nèi)容,，對其中核心的雨洪管理規(guī)劃目標及內(nèi)容進行調(diào)整[11,12]，使得雨洪管理規(guī)劃更務(wù)實,、更具針對性,，并且也緩解了與相關(guān)規(guī)劃的沖突。

許多發(fā)達國家和城市也多采用雨洪管理綜合規(guī)劃,。但綜合規(guī)劃對管理體制,、專業(yè)人員規(guī)劃技術(shù)水平及各專業(yè)間的協(xié)調(diào)能力有更高的要求，并且規(guī)劃前期需要長期的調(diào)查研究及數(shù)據(jù)信息積累,。因此,，應(yīng)客觀認識我國目前雨水規(guī)劃存在的一些問題，逐步通過相關(guān)的規(guī)劃規(guī)范編制和修編,，對雨水規(guī)劃的框架,、目標和控制指標及其他具體內(nèi)容進行完善。在具備條件的城市或一些新城規(guī)劃時,，在城市總體規(guī)劃體系下開展雨洪管理綜合規(guī)劃是可行和必要的,；而在已建成區(qū)進行改造規(guī)劃時，可在傳統(tǒng)排水規(guī)劃中合理納入防澇,、LID及海綿城市建設(shè)相關(guān)的新內(nèi)容,，來進行補充和完善。

2.3 內(nèi)澇防治綜合系統(tǒng)如何落實

排水防澇綜合規(guī)劃的編制是一項重大舉措,，但更重要的還是如何落實,。一個城市內(nèi)澇防治綜合系統(tǒng)的建立是一個異常復雜的過程，丹麥哥本哈根即使在較為完善的管道基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)上（已達10年一遇的管道標準）編制的暴雨管理規(guī)劃,，仍然預計需要20年時間才能完成,，實現(xiàn)100年一遇的洪澇控制標準[13]。我國城市發(fā)展水平差距大,、管道建設(shè)落后,、提標改造難度大，尤其大量已建成區(qū)涉及到拆遷,、多部門協(xié)調(diào),、土地用途變更和協(xié)調(diào)等多方面復雜問題，在此情況下進行全城范圍,，甚至全國范圍的大規(guī)模改造,，帶來的經(jīng)濟、社會及環(huán)境影響是無法想象的,，要想在10年內(nèi)建成較完善的城市排水防澇工程體系是有相當大的難度,。

目前，《室外排水規(guī)范》已明確了管道小排水系統(tǒng)以及防澇大排水系統(tǒng)標準,，同時《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中又提出了徑流總量控制率的建議性標準,。研究表明，實現(xiàn)徑流總量控制會對小排水系統(tǒng)標準甚至整體排澇標準產(chǎn)生影響,，如何協(xié)調(diào)這兩方面內(nèi)容是對規(guī)劃設(shè)計的一大挑戰(zhàn),。一方面，面對規(guī)范對管道標準的明文要求,；另一方面又面臨著在已建成區(qū)大規(guī)模改造重建難以承受的高難度和社會影響,，徑流總量控制要求的落實過程中LID設(shè)施建設(shè)也涉及政策、激勵機制和大量建筑,、場地改造和用地協(xié)調(diào)困難等多重障礙,，以及巨額資金需求對經(jīng)濟條件較差的許多二、三線城市的嚴重制約等等,。擺在建設(shè)部門及政府面前的是多方壓力以及“改與不改”,、“局部改還是全面改”、“如何改”的艱難選擇,。

顯然,，在新建城區(qū)，需要按照2-5年國標進行管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計,，還應(yīng)通過合理規(guī)劃,，盡量保留天然溝渠,、坑塘，合理規(guī)劃設(shè)計道路和開放空間等大排水系統(tǒng),，合理預留綠地空間,，在滿足防澇標準要求基礎(chǔ)上，盡量達到85%年徑流總量控制率的海綿城市建設(shè)要求,。但需要明確,，按要求實現(xiàn)的源頭控制系統(tǒng)疊加2-5年重現(xiàn)期的管道系統(tǒng)，實際上將能應(yīng)對更高標準的暴雨,。

而在已建成區(qū),，要想在10年內(nèi)通過管道提標這一手段全面達到排水防澇標準對許多城市而言，幾乎是不可能完成的任務(wù),。從許多城市內(nèi)澇經(jīng)驗看,，即使在大暴雨或特大暴雨期間，內(nèi)澇往往還是發(fā)生在局部區(qū)域,，而不是全城汪洋一片,，這值得我們思考和重視。在奧克蘭市TP10手冊中提到,，局部內(nèi)澇往往是由上游來水速度及雨水排除速度決定,，管網(wǎng)提標有時對局部水澇的緩解作用非常有限[5]。筆者通過分析研究發(fā)現(xiàn),，很多情況下,，已有綠地空間、地表條件加上現(xiàn)有的管道就能達到3-5年甚至更高的標準,，對這些經(jīng)過評估實際已經(jīng)能夠達標的地方,，是否還必須以高昂的代價、冒著巨大的改造風險進行管道翻改,？至少從輕重緩急角度看,，從資金利用效率、建設(shè)時序和社會影響等各方面來說,，不分輕重地全面改建都不是最優(yōu)方案,。

筆者認為，已建成區(qū)管道的提標改造要避免盲目地全面翻挖,，應(yīng)結(jié)合各城市的實際情況,，結(jié)合舊城改造、道路改擴建等規(guī)劃逐步推進,。首先制定清晰,、可行的近期改造規(guī)劃，加強模型模擬和對現(xiàn)有排水能力及內(nèi)澇風險的評估分析，更高效地挖掘已有設(shè)施和地表的排澇能力,，用好有限的資金,，優(yōu)先解決重點易澇點。通過科學的評估,，在改造困難的區(qū)域,，如果合理地利用現(xiàn)有管道系統(tǒng)、道路地表的排水能力,，并結(jié)合一定的LID和調(diào)蓄措施，能達到排澇標準即可認為滿足近期規(guī)劃建設(shè)要求,。仍以哥本哈根,、芝加哥等發(fā)達城市為例，未來的排澇規(guī)劃和雨水污染綜合整治重點集中在城市空間預留和利用,、綠色基礎(chǔ)設(shè)施的廣泛應(yīng)用以及大排水系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)上[13,14],，管道提標改造并非核心，這很大程度上是基于詳細的投資效益分析和方案的科學論證,，充分考慮了現(xiàn)有設(shè)施的能力挖掘空間和全部改建管道的艱難,。當然，發(fā)達國家的經(jīng)驗也必須與我國城市基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀和實情相結(jié)合,。

2.4 雨水徑流污染控制目標如何兼顧

除城市內(nèi)澇外,，雨水徑流污染是我國海綿城市建設(shè)過程中必須面對的另一重大課題。研究表明,，在污水處理程度已達到90%以上的城市,，徑流污染占城市水系污染總量比例已經(jīng)非常之高。

必須看到,，發(fā)達國家早已對雨水徑流污染控制的重要性給予了高度重視,，在過去的三十年間，已投入大量資金,，且從法律法規(guī),、城市發(fā)展戰(zhàn)略以及基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)等多方面來實施徑流污染控制[15,16]。然而,，城市徑流污染在我國還未引起政府及相關(guān)職能部門的足夠重視,，一些城市在水系治理中缺少對城市徑流污染的考慮，在開展海綿城市建設(shè)和排水防澇規(guī)劃建設(shè)時也未重視徑流污染問題,，這幾方面的缺失給未來水環(huán)境生態(tài)治理以及城市可持續(xù)發(fā)展埋下了巨大隱患,。

在未來海綿城市建設(shè)過程中，如何管控,，何時管控以及誰來管控城市徑流污染是最核心的三大問題,。盡管在《指南》中對徑流總量的控制要求實際上是隱含了對徑流污染的部分控制，但缺乏更明確、更強有力的控制要求,。首先,，在國家水污染治理規(guī)劃中應(yīng)將城市徑流考慮進去并納入到相關(guān)的法律法規(guī)中是關(guān)鍵的一步。從美國,、澳大利亞昆士蘭等許多發(fā)達國家和城市經(jīng)驗看,，徑流污染立法管控事關(guān)全局，具有事半功倍之效,。例如,，美國《清潔水法》對聯(lián)邦及各州非點源污染管理計劃、每日最大污染負荷（TMDLs）計劃以及全國污染物排放削減（NPDES）指標的制定流程,、目標等都有詳盡的法律約束,，將地方非點源管理規(guī)劃及流域整體規(guī)劃相協(xié)同，水質(zhì)標準,、TMDLs及NPDES控制指標相銜接[17],，不僅明確了規(guī)劃、設(shè)計,、建設(shè)及評估全過程的管控框架,，還對“聯(lián)邦政府-州政府-區(qū)域辦公室-地方政府”各級機構(gòu)間職責劃分及資金管理等都有詳細規(guī)定[15]；昆士蘭的環(huán)境保護法及環(huán)境保護方針也對下位規(guī)劃框架有頂層指導,，并且其中對徑流污染有嚴格的總量控制要求[18],。

在此基礎(chǔ)上，應(yīng)通過規(guī)劃使頂層設(shè)計和要求能夠得到貫徹,，尤其在污染嚴重區(qū)域可結(jié)合其他專項規(guī)劃,，因地制宜地開展徑流污染控制專項規(guī)劃，在其他地區(qū)盡量在現(xiàn)有規(guī)劃中納入徑流污染控制目標,，通過多方案比選,，在雨水專項規(guī)劃設(shè)計中盡量從源頭、過程及終端全過程來考慮污染控制設(shè)施的類型,、規(guī)模及分布,，避免由于規(guī)劃設(shè)計的不合理造成場地及設(shè)施在污染控制功能方面的不足或浪費。

資金缺口肯定是徑流污染控制的一大問題,，排水防澇及污水,、污泥處理等工程建設(shè)會占用大量國投資金，最終能落到徑流污染控制的資金可能已很有限,。所以,，更應(yīng)該合理高效地利用現(xiàn)有資金，在排水防澇規(guī)劃以及設(shè)施設(shè)計實施中科學地融入徑流污染控制目標,，盡量避免未來進行徑流水質(zhì)控制時再對基礎(chǔ)設(shè)施進行艱難的改造,，導致投資增加和效益低下,，以及難以挽回的城市水環(huán)境污染損失。

3,、結(jié)語

當前我國各級政府及業(yè)內(nèi)對排水防澇及海綿城市建設(shè)給予了高度的重視,，城市雨洪綜合管理領(lǐng)域有了明確的發(fā)展方向，迎來了重大轉(zhuǎn)折和新的機遇,，但同時也面臨巨大障礙和挑戰(zhàn),。

面對當前我國城市雨洪管理存在的一些突出問題，首先應(yīng)調(diào)整城市發(fā)展戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的思路,，在生態(tài)城市,、智慧城市、綠色建筑的規(guī)劃建設(shè)中納入排水防澇及海綿城市建設(shè)要求,，推行LID,、GSI和WSUD等理念和方法。并且因地制宜地開展新城雨洪綜合管理規(guī)劃和已建成區(qū)排水防澇規(guī)劃,，合理地兼顧徑流污染控制，明確近遠期目標,，從系統(tǒng)的整體性,、多目標等角度進行綜合分析和多方案比選，提高規(guī)劃方案的可行性和工程建設(shè)項目的投資效益,。

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