□翁建武
海綿城市建設需重視城市水文研究
□翁建武
自2013年12月中央城鎮化工作會議提出建設海綿城市以來,浙江省已經有嘉興、寧波等城市納入國家級試點,紹興、衢州等城市納入省級試點,海綿城市建設的熱潮已經席卷全省。
海綿城市建設解決的主要問題是城市洪澇問題,兼有解決水資源短缺、水環境污染、水生態退化等問題。這都是傳統水問題在城市區域中的表現,即這些問題的解決都需要以城市水文學理論為依據。然而,目前的海綿城市建設都存在重工程、輕機理、求速求效的現狀,對城市水文學的認識不足,對城市循環的理解不夠深入。如果沒有堅實的城市水文研究基礎,建成的工程可能出現發揮不出應有作用、面臨各自為戰的情況。因此,為充分發揮海綿城市工程的作用,從根本上解決城市洪澇及其他水問題,需要加強城市水文研究,主要體現在以下三方面:
首先,需要加強城市水文觀測。近幾十年來我國經歷的快速城鎮化,不僅大城市進一步向外擴張,而且造就了一系列小城鎮。市區范圍內雖然有較為密集的自動氣象站提供降水、氣溫資料,但是極度缺乏水文觀測站。同時,市區下墊面已經從自然、半自然狀態變為人工狀態地影響了城市水文研究的準確性,增加了海綿城市工程建設的不確定性。對此,浙江省可以利用“五水共治”的機會,大力開展城市水文監測工作,在市區范圍內布設加密的水文監測網,收集數據以供城市產流匯流過程研究之用,并為海綿城市建設提供參考。
其次,要加強對不同類型城市雨洪過程的研究。城市雨洪過程具有范圍有限、區域性強的特點,具有鮮明的當地自然地理特征。浙江省地形多樣,嘉興、湖州等城市位于海拔較低的平原,面臨暴雨洪水排水不暢的問題;寧波、臺州、溫州等沿海濱河城市既要面臨著上游洪水、城市暴雨的問題,還要面對風暴潮、天文大潮引起的海水倒灌威脅;衢州、麗水、金華等山區城市的河流源短流急,暴雨洪水來得快、漲得猛、去得也快。因為自然地理因素不同,城市雨洪過程和致災機理也相差懸殊,需要采取不同的海綿城市建設措施。此外,城市布局的形態、城市空間的擴張、土地用途的改變、排水設施的建設等因素都會對城市雨洪過程產生很大影響,并且增加不確定性和復雜性。因此,海綿城市建設前期,需要因地制宜地研究不同類型的城市雨洪過程,才能合理布局、合理配置不同類型的建設工程。
第三,要加強城市水文水動力學模型的研究。水文水動力學模型歷來是研究區域水文水資源、開展洪水預報、設計水利工程等工作的基礎。目前國內范圍內廣泛使用的水文水動力模型多用于天然、半天然流域,關注較大尺度范圍內流域產流匯流機制,并多將城市作為一個整體單元考慮。然而劇烈的人類活動使城市范圍內的水文過程都在人工管控之下,也使城市水文過程變得極為復雜,傳統的水文水動力學模型應用極為困難,需要開發小尺度、微尺度、分布式的水文水動力學模型。浙江省城市類型多樣,大小城市數量眾多,對適用于城市的水文水動力學模型來說具有廣闊的應用范圍,不僅適用于海綿城市的規劃、建設工作,而且還能對海綿城市建設效果評估、海綿城市運維管理、城市水環境治理等工作提供支撐。
海綿城市建設要解決的根本問題是城市的水問題,涉及水科學的很多方面,但很多問題都可以歸結到城市水文方面。城市水問題的解決是一個綜合性的系統工程,需要大力開展城市水文研究。在堅實的城市水文研究基礎之上,才能實現海綿城市科學合理的頂層設計、統籌規劃、施工建設、運維管理,充分發揮工程措施和非工程措施的作用。
作者單位:浙江省經濟信息中心生態文明建設推進處