雷晓玲：山地海绵城市建设实践及其发展策略
2020年8月27日

重庆市科学技术研究院低碳与生态环保研究中心 雷晓玲

编者按：2020年8月27日，GDTP举办了一场主题为“气候变化影响与提升中国城市韧性”的网络研讨会。会议邀请到GDTP高级顾问何建坤教授，《第四次气候变化国家评估报告》第一卷和第二卷的两位作者，以及地方研究团队的专家，与九十名参会者共同分享，探讨适应气候变化和提升城市韧性等方面面临的挑战和可能的解决方案。本篇文章是重庆市科学技术研究院低碳与生态环保研究中心负责人雷晓玲研究员的专题介绍。

一、海绵城市建设与气候变化的关系

气候变化趋势。2020年8月24号，中家气象局气候变化中心发布《中国气候变化蓝皮书（2020）》，监测结果指出：全球变暖趋势在持续；中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区，气候极端性增强，降水变化区域差异明显，暴雨日数增多；我国生态气候总体趋好，但区域生态环境不稳定性加大。
  
气候变化影响。高强特大暴雨等极端气候频现，城市内涝频发，城市基础设施面临挑战；气候暖干化导致城市群缺水问题，社会和城市的脆弱性增强；热岛效应增强，极端高温、蚊虫繁殖、传播疾病等风险增加，影响居民健康；海平面上升，风暴潮加剧，对地质不稳定带的城市群安全构成威胁。
  
气候变化应对策略。“减缓”和“适应”是应对气候变化的两大对策。“减缓”主要是以减少温室气体排放为主。“适应”是调整自然系统和人类系统以应对实际发生的或预估的气候变化和影响，其本质是行为调整，核心是趋利避害。“减缓”和“适应”相辅相成，缺一不可。虽然我们尽了很大的努力减排，但还是有一些气候变化的特征表征出来，所以需要不断适应。海绵城市建设与“减缓”和“适应”两方面都相融合，通过海绵城市建设，可以增加很多生态功能和生态区域，减缓气候变化。同时，通过调整人类系统适应气候变化。
  
海绵城市建设适应气候变化。“渗、滞、蓄、净、用、排”是海绵城市建设的核心，主要解决雨水的“量和质”的问题。海绵城市建设是城市发展理念和建设方式转型的重要途径之一，生态文明建设可以通过海绵城市建设的具体形式得以落实。2013年，我国在华沙气候大会上正式发布《国家适应气候变化战略》，并在城市层面提出建设海绵城市。2015年，我国开始第一批国家重点试点，2019年进行验收，重庆作为第一批试点城市，也在去年顺利通过全国验收。

海绵城市建设的必要性

  • 政府层面的要求

国家政策支持。习总书记在中央城镇化工作会议上强调，要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。2015年《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》中的目标包括：将70%的降雨就地消纳和利用；到2020年，城市建成区20%以上的面积要达到海绵城市目标要求，这也是重庆今年第一阶段的目标；到2030年，城市建成区80%以上的面积要达到海绵城市目标要求。
  
国家资金支持。比如国家对海绵城市建设的开发性金融支持、政策性金融支持等等都有相关的文件。
  
地方政府支持。重庆市建委主要牵头推进全市海绵城市建设、黑臭水体整治以及内涝防治工作。日常管理层面主要由城市管线中心协助统筹全市海绵城市建设工作。技术层面成立了全国第一个省级海绵城市建设工程技术研究中心，即由重庆市科学技术研究院低碳与生态环保中心和重庆市市政院联合共建的重庆市海绵城市建设工程技术研究中心，并且成立了专门的海绵城市建设专家委员会，辅助市建委开展各方面的政策研究、标准编制、规范标准、制定管理办法等。从一开始重庆市就把技术支撑放在非常重要的位置，指导和支持全市海绵城市建设工作科学合理地开展。

  • 实际情况的需要

高城镇化带来突出环境问题。近期重庆8·20大洪涝，是建国以来第二大洪水灾害事件。重庆一滴雨没下，但被淹得实实在在。这实际上反映出来的是流域洪涝灾害的问题。高城镇化带来水灾害频现，汇流时间缩短，峰值流量增大，以及水环境恶化、旱灾、雨水资源流失和气候环境变化，城市热岛效应强烈的问题。
  
城镇化之前，径流比较小，渗透、地表植被等方面情况较好。城镇化之后，大量的开发建设，透水量减少、汇水时间缩短，导致地表径流量增大，这是导致洪涝灾害的一个主要原因。海绵城市建设的目标就是希望通过一套系统科学的措施方法，尽量减小城镇化建设对生态地表等方面的影响。
  
重庆遭遇建国以来第二大的洪水过境，海绵城市建设成效明显。8·20洪灾突出的特点是，水量大、持续久、维持高水位时间长。位于嘉陵江畔的悦来新城是全国第一批海绵城市建设示范点，此次几乎看不到洪水泛滥的迹象。表明海绵城市建设使城市生态功能得到显著提升。
  

二、重庆市海绵城市建设的基本特征

典型山地城市。主城区山体、林地、水系、湖库总面积占到50%以上， 2000多个各类公园遍布城区内，主城区内次级河流40条，二三级支流2000余条，水系发达，纵横交错。主城区内水库有200多座，湿地公园有16座。
  
山地城市自然特征。山地丘陵地貌，大于7度的坡地占总面积的88%，径流流速快，地貌侵蚀强烈。重庆以红壤土为主，表土层浅薄。降雨充沛，多大雨、雨峰靠前、雨型急促、降雨历时短，易短时形成暴雨或强降雨，易形成洪涝灾害。这次虽然重庆区域没有下雨，但因为上游是山地特征，所以整个流域内易形成洪涝灾害。
  
山地城市建设特征。因为平地少，所以用地紧张，道路断面小，地势起伏，建筑物比较密集，可利用的地下空间比较少。城市道路坡度大、起伏大，局部地区坡度较陡，不利于重力排水管线布置。城市下垫面硬化率高，逢雨即涝。不透水路面增多，低洼地区排水困难、常常发生内涝现象。通过近几年来的海绵城市建设，内涝现象减轻很多，内涝点的消除也是海绵城市建设的硬性指标之一。到现在为止，审核达到海绵城市建设目标要求的20%的建成区域，基本没有内涝点。
  

三、山地海绵城市建设难点

  • 水环境治理与海绵城市的关系

水环境治理要从水安全、水质提升、水生态、水景观和水管理等方面进行综合考量。不只是控制污染，还可以提升水环境系统的生态功能，最终实现长制久清。源头治理的焦点主要是对区域内的点源污染进行净化和处理，减弱点源污染的影响。水环境治理是海绵城市建设的重要组成部分，是直接的突破口和推进的重要抓手，是海绵城市建设的重中之重。

  • 山地城市水环境治理存在问题

雨污分流不彻底，雨天混流污水溢流严重、污水处理超负荷。这是重庆山地的老问题，雨污分流、雨型急促，导致雨天混流污水溢流比较严重。主要表现在一是农村、老旧城区分流制改造不彻底。二是污水干管雨季溢流污染严重，污水厂雨季超负荷等问题亟待解决。比如这次洪涝灾后重建遇到一个典型的现象是，污水收集管网的淤泥堆积，污水流不进来。另外，污水厂里因为下雨，浊度飙升，导致生物处理工艺很难正常发挥效果。
  
厂网“集散”设置不合理，污水收集率低、风险大。通过对厂网“集散”规模的研究发现，污水处理厂集中、规模化比较有利于日常运行管理，但这并不完全适用山城重庆。污水处理厂建设规模越大，管网覆盖范围越大，难度成本越大，管网维护过程中的风险也越大。另外，重力流污水管道跨流域布置难度大，收集率普遍低。要有针对性的集散并举，因地制宜、就近治理、就地回用。
  
河库补水需求大，再生水地方标准缺乏。极端天气导致旱灾时，生态基流难以保证，河库湖水需求比较大。目前再生水地方标准尚未形成。
  
雨水径流污染，水体污染严重。山地城市生活污水排放无序，水体自净能力不足。径流污染较为严重，因为山地径流时间短，加之土层薄，很难渗透，污水排放的过程中污染物很容易蓄积到河流中。
  
第三方评估工作参与度低，机构缺乏。评估单位专业人员的专业领域较单一，目前主要集中在市政排水、水利、生态景观，海绵城市建设需要融合这三方面的专业能力。第三方评估工作参与度不高，缺乏综合性评估咨询服务单位。同时，水环境综合治理措施缺乏相应的技术指南，这几年重庆先后建立了20多项地方规范标准，但我国水环境综合治理的起步晚、起点低，特别是要因地制宜，需要各个地方花时间去摸索，才能得出比较全面和具有指导性的指南规范标准。
  
回水区污染反复，水体富营养化明显。回水区管理权限不明，存在多头管理的问题，水污染治理措施不能适应支流回水区水位变化。

  • 山地城市水污染治理难点

面源污染是主要原因；污水处理设备老旧，技术人员匮乏；重庆作为西部城市，自然特点和居住方式具有大山区、大农村、大库区的特点。主城区之外，有38个区县，技术人员匮乏；养殖业、种植业带来农肥污染，造成地下水污染；部门管理有待进一步梳理。
  

四、山地海绵城市建设发展对策

近期，总理亲自视察重庆，给予下一步管理明确的指示和方向。国家相关部委也专门派工作团队到重庆进行调研，提出了针对性的管理措施。
  
山地海绵城市建设发展对策。遵从流域治理，统筹兼顾，系统化布置；注重水资源利用，强调“高收低用”，自然循环，整合季节性变化，进行科学调控。我想特别强调的是“高收低用”，这是山地海绵城市最大的特色，也是最经济、最科学的解决雨水问题的方式。把高处水收集起来储存，充分利用地理优势用在较低区域，同时形成很好的立体景观；需要政府管理多部门联动，多功能兼顾，全过程紧密融合。
  
加强山地海绵城市建设制度保障。要在规划、方案、初设、施工等各个过程实行海绵城市专项审查，这点已经纳入海绵城市建设的审批体系；鼓励海绵城市建设小区、市政单位使用雨水和中水；新建、改建、扩建项目同时开展同时设计、同时施工、同时使用雨水利用设施；审批流程中纳入“两证一书”；提高站位，高度重视海绵城市建设，要有全面、系统、流域的概念，落实国家考核要求；充分借鉴全国各地海绵城市建设的经验，共同推进海绵城市建设；坚持以人民为中心，海绵城市建设考核最核心的指标是百姓的幸福指数和获得感；切实加强组织领导和资金保障；做好评估和考核监督等。
  
合理制定海绵城市控制目标，建立科学指标体系。我国率先在国际上提出海绵城市建设，这是一个综合目标，其中包括总量控制、峰值控制、污染控制和雨水资源化利用目标等。另外还有低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统以及雨水排放和水安全的问题。
  
以问题为导向，因地制宜解决问题。海绵城市建设过程中没有一个模板可以照抄，因为海绵城市建设主要解决雨水的问题，雨水对应的是天和地。雨从天上来，要通过地面来进行收集，所以我们要关注地理地貌等特征。做好因地制宜，结合山地地形地貌，构建山地特色“斑点共生，立体绿化”的海绵系统。采用分散式区域化布置，就近治理，就地回用。同时，充分利用垂直多功能，沿高程和陡坡面布置海绵设施。
结合城市现状建立特色立体海绵系统。如图所示，是我们利用自然地形打造的层层截留、层层净化、层层利用的立体海绵体系。比如湿地花园，洼地等。通过“立体绿化”和“高蓄坡滞低缓排”构建立体海绵系统，提升城市生态环境的品质。
  
山地海绵城市对策总结。三大建议：制度保障、合理规划、因地制宜。七大方面：技术规范标准、规划建设管控制度、有效治理体系和科学的指标体系，要因地制宜的在节约和科学的基础上形成水环境循环的自然科学系统，建设具有山地特色的立体海绵系统。
  
（整理/韩迪 审校/汪燕辉）

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