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海绵城市建设及城市极端降水事件的研究

2020-10-21 277 上传者：管理员

摘要：基于提高城市极端降水事件应对能力水平的目的，解决城市内涝问题，围绕海绵城市建设，做简单的论述，提出建设策略和方法，共享给相关人员参考。根据海绵城市建设实践分析运用效果分析，因地制宜建设城市“海绵体”，发挥基础设施的作用，能够提高降水处理能力，减少易涝问题，具有推广建设的价值。

关键词：
城市内涝问题
城市极端降水事件
天气学
推广建设
海绵体
海绵城市
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从2015年开始，国家先后推进30个国家级海绵城市试点，提出通过修复城市水生态和涵养水资源能力，促使防涝能力得到增强。海绵城市的建设，推广运用生态型雨洪管理措施，来解决城市内涝问题。根据建设的经验总结，在进行建设设计和推进环节，要注重把握气候变化规律和特点，做好城市极端降水事件的影响分析，保障海绵城市的建设价值与效益。

1、城市极端降水事件的概述

关于极端降水事件的定义，指的是降水量超出阈值时的极端天气事件。如果城区突然发生暴雨天气，短时间内强降雨，大量降水无法快速渗透，那么会出现径流突然增加的情况。除此之外，暴雨持续时间比较长，受到河道回水的影响，造成增加的管道失效，或者扩大的管道直径失效。若城市积水无法得到快速排放，那么将会造成很大损失。以2020年6月23-26日出现的大规模暴雨为例，具有以下特点：（1）过程累积雨量大。根据统计数据显示，全区共计26个县区累计雨量超出200mm，其中共计5个县区累计超过300mm，最大值为413.9mm。（2）此次强降雨的范围广。降雨量超过100mm的共计13市60县336乡镇，覆盖的范围广泛。（3）局部强度强。根据降雨量的统计结果分析，1h雨量超过80mm共计10个站，覆盖6个市9个县区；3h雨量超过100mm的共计66站，覆盖12个市28个县区。此次强降雨过程，造成11个市、34个县区发生洪涝灾害，共计48440人受灾，农作物受灾面积超过2220公顷；倒塌房屋共计25户；降雨造成的直接经济损失达到3470.5万元。近年来，受到全球变暖的影响，地表蒸发量以及蒸腾量不断增加，促使水循环加速，使得极端降雨事件的发生呈现频繁性特点，增加各类灾害的发生几率，威胁着城市安全以及发展。除此之外，受到城市建设的影响，比如不透水表面建设等，使得城市承受极端降水事件考验能力降低，极易发生各类问题，比如内涝等。基于此，深度分析此课题，提出有效的应对方式，有着重要的意义。

2、基于提高城市极端降水事件应对能力的海绵城市建设实践

2.1案例概述

以某海绵城市建设试点城市为例，围绕小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭以及热岛问题得到缓解的目标，开展海绵城市建设。如今海绵城市已经建成并且投入使用，正在经受考验。从海绵城市建设的基本情况分析，通过老旧小区、新区、道路湖泊等的改造，消除试点范围内的易涝点共计9个，试点区域内没有黑臭水体，达到生态效益和社会效益目标。现结合其实践，进行细致分析。

2.2老旧小区海绵化

从最近几次强降雨情况分析，经过海绵建设改造的老旧小区，通过建设雨水花园、下沉式绿地以及植草沟等，打造海绵系统，实现对雨水的有效吸收和利用，既解决降雨带来的积水问题，同时满足绿地浇水以及道路洒水等的需求。改造前降雨时居民出行不便，改造后铺设透水路面，解决了“看海”问题。使用的透水路面，就是海绵型道路，使用特殊地砖，实现“海绵吸水”。老旧小区改造打造的系统，雨水可以从上游的截流沟进入到下凹式绿地，同植草沟中收集的雨水经过分级处理后存储下渗，排放到蓄水装置中，借助净化装置处理后，实现再利用，满足绿地浇水和道路洒水等需要。实施的海绵化改造，全面贯彻渗、滞、蓄、净、用以及排的理念，实现海绵建设的目标。此试点建设实践中，创新采用1+N模式，同步开展棚改和旧改等工程，兼顾雨污分流以及管网提质等。

2.3消除城市易涝点

从海绵城市的建设角度分析，结合城市的内涝情况，围绕道路行洪问题，提出排洪解决方案。考虑到各条道路的情况差异，部分道路更换透水沥青，部分道路则建设雨水公园，部分道路则设置雨水桶等，为确保泄水通道达到安全要求，创新应用“雨水簸箕”的手段，通过连通道路和河道两条雨水行泄通道，使得道路上的水可以快速进入到河道，进而解决行洪问题。采取上述措施，使得内涝和看海问题得到有效解决，减轻城市防洪压力。除此之外，改善城市水生态环境，城市功能得到有效增强。

2.4积累了建设经验

从推进海绵城市建设的角度分析，由于缺少可借鉴的经验，使得很多建设工作的开展和落实，面临很多挑战和困难。此试点城市通过实践，为其他城市开展海绵城市建设工作，提供可借鉴的经验。在建设工作的推进中，构建统一指挥、整体联动、部门协作的建设工作机制，通过组建项目部，制定完善的责任制度，细化落实建设职责和内容，发挥管理力量和组织规范作用，实现阶段性建设和常态化建设的有效衔接。除此之外，积极调动社会资本的参与，推行PPP项目模式，为海绵城市建设工作的推进，提供资金支持和保障。根据海绵城市的建设经验，推进此项工作，要注重新技术和新材料以及新工艺的研发，不断提高建设的水平，为海绵城市建设提供支持和保障。

3、基于提高城市极端降水事件应对能力的海绵城市建设策略

3.1做好气候调查和分析

城市极端降水事件的发生，考验着海绵城市系统的性能和水平，要做好合理规划设计和建设质量把控，保障海绵体的作用与价值得以发挥。建设前要组织开展气候调查，搜集城市降雨相关的资料和数据，进行城市极端降水的规律和特点分析，针对事件下的城市排水问题进行分析，结合海绵城市理念，提出应对和解决措施，最大程度上提高应对城市极端降水事件的能力，构建高水平的海绵系统，通过吸收、滞留和处理等，实现对降雨不利影响的有效处理，减少极端降水事件带来的损失。开展海绵城市建设，要高度重视前期的调查和资料搜集，为建设工作的开展提供依据和支持，达到有效应对城市极端降水事件的水平，创造更多的效益，防范问题的出现。

3.2坚持因地制宜的原则

从海绵城市的建设角度分析，要坚持因地制宜的原则，开展建设工作。一般来说，老旧城区为重难点，面临很多挑战，具体如下：（1）人口密度偏高，区域内建筑密度很大，地表硬化率很高，可利用的绿化面积很少，且综合径流系数很大。（2）土地已经基本开发，可进行改造的空间很小，若想充分应用海绵设施，面临很大困难。（3）环境基础很差，以河流制管道为主且污染严重[1]。除此之外，城市内涝以及水体黑臭问题严重。基于此，面对建设的形势，要坚持问题为导向的基本原则，采取以点带面的方式，结合实际情况，制定建设方案为建设工作的开展提供依据和参考。除此之外，要做好海绵城市系统建设的统筹，打造源头-过程-系统的海绵城市体系，防止碎片化问题的出现。对于老旧城区，开展建设时，可建设LID设施，比如透水铺装和下沉式绿地等，此类设施建设规模很小，同时占地面积不大，不会造成很大影响，同时能够实现对径流的有效控制。通常来说，新区的绿化率很高，可利用空间资源很好。开展海绵城市建设时，要做好系统与科学的规划，坚持目标导向基本原则，以面带片。实施径流总量控制以及径流污染控制，利用绿色设施，发挥灰色设施的作用，实现海绵城市的价值。贯彻保护自然生态底色的原则，结合区域环境承载力以及资源承载力，构建项目质量控制指标体系。在开展城区规划设计环节，结合道路和绿地的特点，设计行洪排泄系统，同时开发公园和湿地等的开放性蓄水空间，形成高水平的大排水系统，切实发挥海绵体的价值与作用，解决城市当前的问题[2]。

3.3做好海绵城市建设的质量把控

若想保障城市极端降水事件的应对能力得到提高，围绕海绵城市建设，做好严格把控，有着重要的意义。从城市极端降水事件引发的灾害来说，洪涝为主要灾害，若没有得到有效的处理，则会引发系列问题。除此之外，不同地区城市极端降水事件引发的灾害差异，还包括地震和地质灾害等。基于此，为提高应对能力水平，要注重做好海绵城市建设的质量把控，最大程度上确保工程建设的质量和效果，发挥基础设施的价值[3]。建设实践中采取以下质控措施：（1）制定完善的项目管理制度，细化分解海绵城市建设质量把控任务，为质量和安全控制提供有力依据和支持，保障海绵城市价值实现，减少灾害和损失的发生。（2）落实建设全过程的质量把控措施。根据海绵城市建设项目的管理需求，配置充足的人力资源，为生产质量和价值的控制提供支持。严格按照建设方案和质量检验规范，严格把控海绵城市建设的质量和效益，推动建设效益目标的实现，减少城市极端降水事件的损失。

4、结束语

综上所述，城市极端降水事件会引发系列灾害，若没有得到有效防范和应对，会造成很大损失。文中结合实践，对海绵城市这一应对方案的应用效果，做了简单的分析，围绕海绵城市建设，提出了质量把控的策略。

参考文献：

[1]许丁晓.海绵城市给排水建设的问题及对策分析[J].四川水泥,2020(04):290.

[2]李新建.海绵城市建设PPP项目施工风险分析与应对[J].建设科技,2020(07):20-22.

[3]程涛,徐宗学,宋苏林.济南市海绵城市建设兴隆示范区降雨径流模拟[J].水力发电学报,2017(06):1-11.

张捷.城市极端降水事件及海绵城市建设运用分析[J].科技创新与应用,2020(31):168-169.