海綿城市的實(shí)踐in日本
最近幾年，中國(guó)遭受著澇災(zāi)的煩惱。為此習(xí)大大都很關(guān)心，提出了“海綿城市”的這個(gè)通俗易懂的概念。為什么城市化進(jìn)程會(huì)導(dǎo)致城市澇災(zāi)的發(fā)生呢?原來(lái)雨降在自然地表上時(shí)，80%～90%的雨水被植被和土壤等吸收，流入排水系統(tǒng)(河流)的量?jī)H為降雨量的10～20%。而城市化后降至非透水地表上的雨水幾何都要流至城市雨水排除系統(tǒng)(河流和管道)，即使考慮了城市中的公園等因素，平均流出系數(shù)也高于0.60左右。即降下的雨水60%要流向城市排水系統(tǒng)。也就是說(shuō)在同樣降雨強(qiáng)度的情況下，城市化前后的雨水流量增加了3～6倍。
加上原有的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是根據(jù)當(dāng)時(shí)的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的，誰(shuí)也沒(méi)有料到這30年的城市開(kāi)發(fā)進(jìn)度會(huì)如此之快，沒(méi)有考慮到需要接納上游雨水的余量。加上又失去了原有的河流池塘湖泊等原有的儲(chǔ)水空間以及不斷增大的降雨量，導(dǎo)致了現(xiàn)在年年有澇災(zāi)的局面。
與上圖比較，可以看到日本東京某地城市空間的變化。而我國(guó)的變化更大。所以包括日本在內(nèi)，在城市化進(jìn)程中，都發(fā)生過(guò)澇災(zāi)的問(wèn)題。 這里我盡力不使用專業(yè)詞匯，向大家通俗地介紹一下日本克服城市澇災(zāi)的一些成功經(jīng)驗(yàn)，供大家理解海綿城市的概念做個(gè)參考。
這是東京城區(qū)地圖。河流和雨水排水系統(tǒng)都流入右下角的東京灣。
首先，進(jìn)行降雨強(qiáng)度的解析，雨水流量，現(xiàn)有排水系統(tǒng)的能力等綜合計(jì)算、評(píng)估。在結(jié)合地形特征和經(jīng)常發(fā)生澇災(zāi)的地段，進(jìn)行綜合“診斷”。
根據(jù)“診斷”的結(jié)果，開(kāi)出有效的“藥方”。
土木工程都是建立在一定的概率上的學(xué)問(wèn)。如果追求百分之百解決問(wèn)題的話，那么在經(jīng)濟(jì)上是不可能的。
比如說(shuō)，近期計(jì)劃解決十年一遇的降雨問(wèn)題。即使這樣，要將全市的雨水排除系統(tǒng)徹底進(jìn)行改造和建設(shè)，在經(jīng)濟(jì)上時(shí)間上也是缺乏現(xiàn)實(shí)性。
這樣就需要我們進(jìn)行綜合分析作出一個(gè)最優(yōu)化的方案。如原有河流、雨水排水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)整治改造后達(dá)到能排除50mm/h的降雨強(qiáng)度(約為十年一遇的降雨強(qiáng)度)的雨水。超出部分怎么辦?不解決還是要發(fā)生澇災(zāi)。怎么解決呢?具體的解決方案之一就是建設(shè)地下河流(分流和儲(chǔ)水功能)，雨水調(diào)節(jié)池(儲(chǔ)水功能)及雨水滲透設(shè)施(抑制雨水流出功能)。但這大概也只能應(yīng)對(duì)五十年一遇的降雨。對(duì)于現(xiàn)在經(jīng)常發(fā)生的百年一遇的降雨怎么辦呢?這就只能用防災(zāi)減災(zāi)的軟件來(lái)解決。
這是雨水儲(chǔ)水(貯留施設(shè))和雨水滲透(浸透施設(shè))的各種形式。這也可以說(shuō)是海綿城市的一部分技術(shù)。
我們可以通過(guò)下面幾幅畫面直觀地感受到一些方法。形象易懂。
河流側(cè)面式調(diào)節(jié)池和地下式調(diào)節(jié)池。
氣象、雨水排水系統(tǒng)的能力計(jì)算，澇災(zāi)預(yù)測(cè)及防災(zāi)報(bào)警等全盤考慮。
由管道內(nèi)的動(dòng)力坡度、地形、降雨強(qiáng)度的設(shè)定等因素，如果原有排水系統(tǒng)能力不足時(shí)，考慮增設(shè)地下河流進(jìn)行分流、儲(chǔ)水等功能的設(shè)施。
由豎坑儲(chǔ)水，分流管道將雨水排至下游具有余量的河道。解決城區(qū)澇災(zāi)發(fā)生。
這是建設(shè)的地下河流的照片。起到分流，儲(chǔ)水等功能。
這是地下儲(chǔ)水池的照片�？梢钥闯銎涔こ塘康木薮�。
從原有流量不足的排水系統(tǒng)中將雨水分流至儲(chǔ)水設(shè)施。防止下游澇災(zāi)的發(fā)生。
建設(shè)中的巨大的豎坑。
由于此河流接納不了一定以上的流量，所以縮小排水口斷面，降低河流的負(fù)荷。
在河流的側(cè)面建設(shè)溢水口。將超出河流流量的雨水分流至地下河流或儲(chǔ)水設(shè)施。防止下游澇災(zāi)的發(fā)生。
利用地形儲(chǔ)水。低地部分規(guī)劃建設(shè)成簡(jiǎn)易公園。不發(fā)生洪水時(shí)為市民的活動(dòng)場(chǎng)所。
發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間暴雨時(shí)，作為儲(chǔ)水空間。減輕河流等的壓力。
這是一個(gè)社區(qū)抑制雨水流出的各種方法的示意圖�？梢詫⒂晁疂B透于地下，儲(chǔ)水于操場(chǎng)，公園等等。
這是獨(dú)棟住戶的雨水規(guī)劃例子。一部分雨水儲(chǔ)存于水箱中，供平日澆花等之用;一部分滲透于地下。盡力抑制雨水的流出，減輕原有雨水排水系統(tǒng)的能力問(wèn)題。
這是雨水滲透設(shè)施的一些做法。
排水系統(tǒng)的建設(shè)，也許趕不上地球溫暖化帶來(lái)的不斷增大的暴雨強(qiáng)度。 這需要有一套降雨解析，排水系統(tǒng)的能力分析和澇災(zāi)發(fā)生地區(qū)預(yù)測(cè)的系統(tǒng)。
及時(shí)預(yù)報(bào)可能發(fā)生澇災(zāi)的區(qū)域和水位深度。使市民提前做好對(duì)應(yīng)和避難。同時(shí)指導(dǎo)低洼地區(qū)建筑物的基礎(chǔ)高度，建設(shè)受災(zāi)范圍。
組織市民進(jìn)行暴雨時(shí)的體驗(yàn)及防災(zāi)訓(xùn)練，萬(wàn)一發(fā)生澇災(zāi)時(shí)知道怎樣避難，減少傷亡事故。
原標(biāo)題:海綿城市的實(shí)踐in日本 來(lái)源:中國(guó)給水排水微信 (cnww1985) 作者：汪兆康
