新科技革命助推海綿城市建設

侯立安

2015年、2016年全國相繼推出了兩批試點，在海綿城市的建設過程中，取得了一些先進的經驗。與此同時，我國各地情況不一，海綿城市建設不能完全“一刀切”。

我國城市建設所面臨的環境問題

全球面臨氣候變化問題，中國也不例外。大城市熱島效應出現，此外道路基本不能滲水，大多城市在雨天面臨道路積水問題。雨洪來了，城市看海的現象比較嚴重。改善城市水環境的途徑有很多，海綿城市就是其中之一。海綿城市建設的目標為：修復水生態、提高水安全、復興水文化、涵養水資源、改善水環境。它的本質追求就是大雨不內澇，小雨不積水，熱島有緩解，水體不黑臭。

我國海綿城市建設取得了一些成效和經驗，但總體上還存在如下幾個方面的問題：一是海綿城市與海綿流域的結合不夠緊密。海綿城市的建設相對孤立，沒有跟周圍領域形成有機的結合。二是灰色基礎設施多于綠色的基礎設施。濕地、自然水系等綠色的基礎設施遠遠達不到實際需要。三是老城區進行海綿城市建設問題較多，難度較大，特別是涉及排水管網的改造問題等，難度更大。四是城市水污染情況相對比較嚴峻。水資源、水安全、水污染的問題還沒有得到徹底解決。

新興科技在海綿城市建設中的作用

新興科技能夠引領或者助推海綿城市建設快速地發展，包括材料的創新、技術的創新、理念的創新等。大數據、物聯網、新材料、淡水科技以及機器人等，能夠助推海綿城市的建設。

運用大數據的信息科技可以在海綿城市的建設中建立地理信息氣象的信息庫，以及水文、地質、基礎設施、污染源等數據庫，以此開展頂層化的數字化設計，實現科學化、應急智能化和管理的精細化。

運用物聯網技術，通過快速傳遞建設在線數據庫。利用這些系統對相關的海綿城市的數據進行分析，為城市的水資源管理決策提供理論依據和數據支持。

機器人技術在很多方面可以發揮作用，做一些人工可能做不到的事情。比如生態清淤，機器人能夠有效地解決管道損毀和檢漏問題，不僅能發現漏點，還能夠快速地對管道進行修補。同時，對于在線監測、巡檢等，機器人都能夠發揮很好的作用。

新材料有很多。比如采用滲水的磚可以解決水難下滲的問題。對于建筑垃圾，有的城市把廢舊的陶瓷做成磚鋪在地面上，同時解決建筑垃圾和地面滲水問題。

水生態修復技術比如黑臭水體治理中人工浮島、底泥的生物氧化技術等，在水污染控制領域都是常用的，在海綿城市里面也能發揮重要的作用。

海綿城市建設建議

建議一：聚焦前沿，創新海綿城市保障技術。

一是加速城市生態修復技術的研究和利用。新興化學微污染物的出現對城市生態系統造成嚴重威脅，這要求其處理工藝變得細化復雜，檢測指標也越加繁多，針對日漸復雜的發展趨勢，需加速前沿生態修復技術的研究和應用；生態修復是在生態學原理指導下，以生物修復為基礎，結合各種物理化學修復以及工程技術措施，通過優化組合，使之達到最佳效果和最低耗費的一種綜合的修復污染環境的方法。

二是要構建城市生態恢復的水文模型。水文模型作為認識和理解城市水循環的有效工具，可以在海綿城市建設措施實施前，用于分析數據信息與模擬。2014年頒布的《海綿城市建設技術指南》也強調通過水文模型與相關理論計算，從而優化海綿城市規劃涉及各項指標。

三是加快新材料在海綿城市建設中的研發和應用。海綿城市建設需要采用透水良好、孔隙率較高的材料對城市不透水地面進行改造，雨水順利地進入鋪裝結構內部并下滲，進而實現雨水補給地下水、減小乃至于清除地表徑流的目的;目前我國的海綿城市的建材還不理想，需要不斷在新材料、新技術、新工藝上探索，逐步解決現階段透水性鋪裝材料存在的價格偏高、承載力偏小、透水性能下降等問題。

四是推進機器人在海綿城市建設中的技術革新。海綿城市建設行業是服務性行業，現在代替人工操作的協作機器人一般售價為3.5萬美元以上，而且功能單一；且制備機器人的傳感元件和控制系統材料（如減速器）主要依賴進口，成本較高，需要增加科研投入，實現機器人關鍵零部件國產化;基于大數據平臺和機器人建立智能終端和操作載體的聯動模式，形成“一體化”城市洪澇事故應急處理系統，提升決策的科學化水平，服務于目前我國突發性洪澇事件。

建議二：優化運管制度，創新合作模式。

一是推廣城市河道管理新模式。城市河道管理推廣河長制；通過“三查（嚴查污水直排入河、垃圾亂堆亂倒、涉河湖違法建設）三清（清河岸、清河面、清河底）三治（清河岸、清河面、清河底）三管（嚴格水資源管理、河道管理、執法監督管理）”、依托“河長制”，建立“河長智”，實現“河長治”。完善城市黑臭河道專項巡查制度，通過督察、回頭看等行動，實現城市河道的長治久清，提高城市人民的幸福指數。

論壇現場

CNSphoto供圖

二是因地制宜制定設計和驗收標準。海綿城市建設需要根據當地氣候條件、降水規律、土壤性質以及經濟、城市發展程度、生態狀況的不同，分別制定不同要求，采取不同的措施，研究和細化各類控制性指標。迫切需要制定國家級、省（區）市級的導則，幫助地方政府研究制定當地海綿城市建設手冊和設計標準。積累各種自然條件示范項目數據，逐步建立完整的海綿城市數據資料庫。

三是完善評價體系，構建海綿城市信息化綜合管控平臺。監測系統對于評價海綿城市建設項目績效是不可或缺的手段之一，是實現長效運行機制的支撐，也是城市信息化管理的基礎。海綿城市建設的重心仍停留在規劃、設計和施工上，后續監測還未能及時跟上，現階段建設重心應放在海綿城市監測上，進一步完善海綿評價及維護體系，定期進行第三方監測評價。

四是構建海綿城市建設對地下水污染風險評估體系。結合信息化、智能化的監測技術，從海綿城市建設的風險、地下水污染物垂向和水平遷移風險進一步分析，構建海綿城市建設區域對地下水污染風險分級指標體系。

五是創新投資模式，鼓勵民間資本參與建設。鼓勵社會資本參與，鼓勵“技術+資本”運作模式，加大政府投入。

建議三：面向智慧城市建設新型水廠。

智慧水廠可以以大數據、人工智能、GPS等新一代信息技術為手段，實現水處理運行過程的水質參數、設備報警等遠程實時監控，保證水處理的高效節能和綠色環保；根據我國各地城市生態環境狀況，因地制宜建造新型給水廠/污水廠，使其成為真正與社會融合、互利共生的城市基礎設施。

加強水生態環境保護，不斷改善水環境質量，是加快推進我國生態文明建設的重要保障。海綿城市建設對于改善水環境、恢復水生態、實現“藍天常在、青山常在、綠水常在”美麗中國的宏偉目標具有極其重要的現實意義。海綿城市建設應建立健全長效制度和法律法規，優化運管制度，創新合作模式，依托未來科技促進城市環境質量改善。

（本文根據作者在論壇上的發言整理而成，有刪減）