
每年一到入汛,我國多座城市遭遇連續強降雨,部分城市會出現“看海”的情景,城市內澇及洪水應急減災成為城市居民和管理者共同面對的難題。為此,我們挑選了國外應對內澇及洪水、提高城市應急減災的案例,希望對國內城市有所啟發。
據中國工程院院士、中國水利水電科學研究院水資源研究所所長王浩介紹,國外對海綿城市建設探索可追溯到19世紀,大規模建設始于20世紀70年代。早在1852年,巴黎的城市排水系統就被納入建設規劃之中;1859年,倫敦地下排水系統工程動工,6年后完工,全長2000公里;美國在1972年以前沒有內澇防治體系,之后因為合流制的污染和城市內澇等,開始規劃建設大排水系統;澳大利亞因為1974年發生大洪水,1975年便開始規劃建設城市內澇體系;日本東京于1992年開始建造“地下神廟”,歷時15年,耗資30億美元,終于建成堪稱世界上最先進的下水道排水系統。
而在雨洪管控理念方面,比較成熟的有:美國的低影響開發 (LID),采用源頭削減、過程控制、末端處理的方法進行滲透、過濾、蓄存和滯留,防治內澇災害;英國的可持續發展排水系統(SUDS);澳大利亞的水敏感性城市設計(WSUD);日本城市泄洪系統和雨水地下儲存系統。
LID理念由美國喬治省馬里蘭州環境資源署于1990年首次提出,用于城市暴雨最優化管理實踐(Best Managements Practices)。主要采取分散式小規模措施對雨水徑流進行源頭控制,核心是通過采用合理的場地開發方式,模擬自然水文條件并通過采取綜合性措施,從源頭上減少開發導致的水文條件的顯著變化和雨水徑流對生態環境的影響。融合了經濟、環境、發展等元素,是一種基于經濟及生態環境可持續發展的設計策略。
SUDS系統同樣要求盡可能從源頭處理徑流和潛在的污染源,保護水資源免于點源與非點源制及系統中,建立了SUDS(Sustainable Urban Drainage Systems)系統。主要綜合考慮城市環境中水質、水量和地表水舒適宜人的娛樂游憩價值。顯然,SUDS系統由傳統的以排放為核心的排水系統上升到維持良性水循環高度的可持續排水系統,在設計時綜合考慮徑流的水質、水量、景觀潛力和生態價值等。由原來只對城市排水設施的優化上升到對整個區域水系統的優化,不但要考慮雨水,而且還要考慮城市污水與再生水,通過采取綜合措施來改善城市整體水循環。
WSUD是澳大利亞對傳統開發措施的改進,強調通過城市規劃和設計的整體分析方法減少污染。1999年5月,英國更新國家可持續發展戰略和21世紀議程,為解決傳統排水體制產生的多發洪澇、嚴重的污染和對環境破壞等問題,將長期的環境和社會因素納入到排水體對自然水循環的負面影響和保護水生態系統的健康,把城市水循環作為一個整體,將雨洪管理、供水和污水管理一體化。把雨水、供水、污水(中水)管理視為各個環節,相互聯系、相互影響、統籌考慮,打破了傳統的單一模式,同時兼顧景觀和生態環境。
日本城市泄洪系統和雨水地下儲存系統是將建筑物周圍的雨水收集起來,儲存于在地下建設的儲水溝渠中,用于澆灌和沖洗等。上個世紀90年代初,日本修改了建筑法,要求大型建筑物和大型建筑群必須建設地下雨水儲存和再利用系統。
隨著越來越不可預測和極端的降雨頻發,加上城市雨洪系統老化等問題,大規模、高強度的降水引起市區及排水不暢地區突發洪水,導致紐約市交通癱瘓、房屋和建筑損壞以及人員傷亡。紐約市的一些社區,包括皇后區、史坦頓島、布朗克斯區和布魯克林區,都容易發生洪水和排水問題。為了緩解洪水危害,紐約市基于水循環理念,采用實施小規模分散項目的方式,對水資源進行整體管理和利用。
建設綠色基礎設施提高水資源利用。自20世紀90年代以來,紐約市在水資源利用管理方面投入了大約17億美元,但紐約市不是完全依靠昂貴的、能源密集的傳統工程控制來捕獲雨水徑流,而是采用綠色基礎設施和智能設計,對城市社區雨水進行綜合管理,如建造和維護路邊花園(也稱為生物沼澤和雨水綠色街道)、用滲透性強的材料鋪路等,在雨水進入污水系統之前吸收雨水。
鼓勵社會資本參與綠色基礎設施改造。紐約市通過評估實施市政設施建設綠色基礎設施的機會,制定鼓勵更多私人投入雨水收集設施改造。一方面,紐約市擴大現有的綠色基礎設施補助計劃;另一方面,評估并建立私有房產雨水收集改造激勵計劃,還專門設立機構研究如何加強并提升現有雨水收集系統的有效性。
為了緩解洪水危害,紐約市基于水循環理念,采用實施小規模分散項目的方式,對水資源進行整體管理和利用。
智慧“洪水地圖”助力居民未雨綢繆降低房屋損失。紐約市的老城區如皇后區、布魯克林等為水災高危區,房屋業主一般都購買洪水保險應對災害損失。2017年,由于洪災嚴重,洪水保險費用激增,涉及民眾達到6萬人。對于1987年前建造的房子來說,之前的保險已經不適用了,因為此類保險的保額已經達到了標準保險金的上限。聯邦政府修訂了紐約市洪水地圖,可以登錄“紐約洪水求助”(FloodhelpNY)網站,只需填寫建筑地址、房東郵箱,就能查到房子的地址以及當前房產面臨的洪災風險。居民可以根據最新“洪水地圖”調整保險。如果業主符合低收入標準,且房屋危險程度較高,還可以獲得一次免費的房屋檢查服務。

德國盧內堡市的街道。
德國的海綿城市建設位居世界前列,不僅有成熟的建設技術,同時還有相對完善的法規和政策體系進行保障。據了解,在技術層面,1989年《雨水利用設施標準》是“第一代”雨水利用技術成熟的標志,1992年出現了“第二代”雨水利用技術,21世紀初形成了“第三代”雨水利用技術及相關標準。
德國目前主要的城市雨水利用方式有3種:一是屋面雨水集蓄系統。收集的雨水經簡單處理后,達到雜用水水質標準,主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水,如街區公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。二是雨水截污與滲透系統。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。德國城市街道雨洪管道口均設有截污掛籃,以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透地磚,以減小徑流。三是生態小區雨水利用系統。小區沿著排水道修建可滲透淺溝,表面植有草皮,供雨水徑流時下滲。超過滲透能力的雨水則進入雨洪池或人工濕地,作為水景或繼續下滲。
在法規政策層面,德國聯邦水法政策導向是優化生態環境、保持生態平衡,對自然環境的保護和水的可持續利用提出明晰的要求。1995年德國頒布了《室外排水溝和排水管道標準》,提出通過雨水收集系統盡可能地減少公共地區建筑物底層發生洪水的危險性。
1996年,在聯邦水法的補充條款中增加了“水的可持續利用”理念,強調“為了保證水的利用效率,要避免排水量增加”,實現“排水量零增長”。此外,德國對水資源實施統一的管理制度,即由水務局統一管理與水務有關的全部事項,并以市場模式運作,接受社會的監督。

日本京都的街道。
雖然日本降雨充沛,但卻是一個人均水資源稀缺的國家。在此情況下,加大水資源利用效率也是日本所面臨的重要問題,對于雨水的收集利用,日本政府也十分重視。
早在1980年日本建設省就開始推行雨水貯留滲透計劃。該計劃通過補充涵養地下水、復活泉水、恢復河流,改善了生態環境。為減小城市開發對雨水的影響,日本政府規定每開發1公頃土地必須設立500立方米的雨洪調蓄區。1992年頒布的“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。
據了解,地下蓄水池系統是東京及其周邊地區主要治水模式。地下蓄水池的存在,極大地減少了地面被淹的概率。目前,日本最高的“東京晴空塔”就設計了地下蓄水池系統,其蓄水池能儲存7000噸雨水,可用作消防用水,作為應急生活用水時可供應東京墨田區23萬人使用一天。
在雨水利用方面,日本的具體技術措施還包括:降低操場、綠地、公園、花壇、樓間空地的地面高程;在停車場、廣場鋪設透水路面或碎石路面,并建設滲水井,加速雨水滲流;在東京、大阪等特大城市建設地下河將低洼地區雨水導入地下河;在城市上游側修建分洪水路;在城市河道狹窄處修筑旁通水道;在低洼處建設大型泵站排水等。
此外,日本還對雨水利用實行補助金制度。例如,1995年10月,墨田區實施了給家庭和公司利用雨水提供補貼的制度,一立方米以下的雨水罐可補貼一半費用(上限是4萬日元),地下大規模儲水槽最高補貼100萬日元,中等規模的儲水槽可補貼30萬日元,以此促進雨水利用技術的應用以及雨水資源化。
2006年開始,英國政府針對新建房屋設立1到6級的評估體系,要求所有新建房屋至少達到3級以上的可持續利用標準才能獲得開工許可,而其中最重要的提升等級方式之一就是建立雨水回收系統。
2015年之后,英國政府為更有針對性控制水資源利用效率,要求單一住房單元的居民每天設計用水量不超過125升,這也使得居民建立雨水回收系統的積極性大幅提升。
英國雨水再利用管理協會的數據顯示,近年來,很多英國家庭開始使用雨水收集系統,其造價一般在1500英鎊至3000英鎊之間,收集后的雨水主要用于滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。
除了家庭以外,英國還大力推動大型市政建筑和商業建筑的雨水利用。倫敦奧林匹克公園內的主體建筑和林地在建設過程中就建立了完善的雨水收集系統,通過回收雨水和廢水再利用等方式,占地225公頃的土地所有灌溉用水完全來自雨水和經過處理的中水。此外,公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民。
◎ 來源|綜合自中國建設報、中國經濟時報、中國改革報