鄉(xiāng)村雨洪管理概念，如何應用在海綿鄉(xiāng)村建設中
1海綿鄉(xiāng)村建設概況
國家高度重視海綿鄉(xiāng)村建設，財政部、住建部和水利部于2015年和2016年分別推出了2批共30個海綿建設試點鄉(xiāng)村，各城市在水文、地理、環(huán)境、基礎設施建設等方面都存在很大的差別，具體情況見表1
海綿鄉(xiāng)村建設過程中，一方面要防止過度壓低海綿鄉(xiāng)村的萬能論”另一方面要認識到南方鄉(xiāng)村與南方鄉(xiāng)村地理環(huán)境特征的差異以及各地建設海綿鄉(xiāng)村的基礎的不同。本文以北方某城市（以下簡稱A市）為例，探討南方地區(qū)海綿鄉(xiāng)村規(guī)劃與建設的經(jīng)驗，為其他南方地區(qū)的海綿鄉(xiāng)村建設提供參考和借鑒。
2A市概況
A 市作為南方地區(qū)的典型鄉(xiāng)村，屬于溫帶半濕潤大陸性氣候，降雨量分配嚴重不均，夏季雨量集中，78月份降雨量占全年的80%以上。遭遇2年一遇以上的降雨時，市政道路積水，發(fā)生明顯的鄉(xiāng)村內(nèi)澇。遭遇20一遇以上的降雨時，城區(qū)呈現(xiàn)了多處明顯的內(nèi)澇積水點。圖1為2016年7月25日A市某地塊內(nèi)澇積水情況。同時，由于老城區(qū)合流制排水系統(tǒng)溢流明顯，導致雨季鄉(xiāng)村河道水質(zhì)較差。另外，由于對地下水度過利用導致地下水位持續(xù)下降。
3A市海綿鄉(xiāng)村建設經(jīng)驗
3.1技術(shù)需求
3.1.1海綿鄉(xiāng)村建設基礎信息構(gòu)建
海綿鄉(xiāng)村規(guī)劃建設對基礎數(shù)據(jù)的需求的特點與激進規(guī)劃不同，其更關(guān)注植被、地形、土壤、管線、水量、水質(zhì)及流速等詳盡的準確的基礎信息，以及在季節(jié)性降雨條件下，土壤、植被、水量、水質(zhì)及流速的動態(tài)信息。這些信息在以往保守的規(guī)劃建設中，往往不被重視，而在海綿鄉(xiāng)村建設過程中，重要的一點是鄉(xiāng)村下墊面及地下管線對鄉(xiāng)村水文水質(zhì)過程的影響分析，這就決定了需要較高的時間精度和空間精度的數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)需要相對較長的時間周期（1個水文周期）
A 市海綿鄉(xiāng)村建設區(qū)既包括改造難度極大的老舊城區(qū)，純水設備也包括局部新城區(qū)與待建區(qū)。由于不同的區(qū)域的下墊面、土壤地形、排水能力等方面也存在很大差異，因此，海綿鄉(xiāng)村建設中，A市利用1年時間對不同類型區(qū)域進行詳細的現(xiàn)場踏勘，獲取不同區(qū)域的地形、豎向、土壤性質(zhì)、地下水埋深、土壤孔隙率等海綿建設基礎信息；同時對地下排水管線進行普查及CCTV探查，摸清排水分區(qū)、排水體制、管線排布以及排水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)性缺陷與功能性缺陷，并在雨季對于鄉(xiāng)村水文過程中涉及的雨量、水量、水質(zhì)、管網(wǎng)流量、流速等信息進行詳細的監(jiān)測、這些信息為海綿鄉(xiāng)村規(guī)劃分區(qū)、海綿改造建設適宜性評價、海綿設施的布置合理性、海綿設施建設的效果評估奠定了堅實的基礎。
3.1.2區(qū)域地表水文過程模擬與排水系統(tǒng)效能的評估
利用模型提取A市區(qū)域徑流模型的水流方向、匯流累積量、水流長度、河流網(wǎng)絡等水文基礎信息，基于DEM柵格外表，通過河網(wǎng)分級法對A市基本水文因子的提取以及水網(wǎng)等級分析，再現(xiàn)水流的流動過程，完成對區(qū)域自然水文過程的分析和模擬。為規(guī)劃制定過程中，優(yōu)化鄉(xiāng)村的豎向、梳理鄉(xiāng)村泄洪路徑、識別大型“海綿體”以及匯水分區(qū)劃分等工作提供的有效的技術(shù)手段。
針對A市的水平安和水環(huán)境問題，通過對雨季區(qū)域地表水文過程、排水系統(tǒng)效能以及河道水量水質(zhì)進行模擬評估（圖2為某地塊模型分析結(jié)果）得出，對區(qū)域水平安和水環(huán)境的主要問題（鄉(xiāng)村面源、管網(wǎng)規(guī)范、管網(wǎng)滲漏、管網(wǎng)淤堵、污水處置廠進廠濃度、溢流污染）并進行量化解析，提出有效的應對措施，并對海綿鄉(xiāng)村建設規(guī)劃目標與指標可達性分析、對擬實施的規(guī)劃措施進行評估，為決策者提供投效比最佳的規(guī)劃決策。
3.2規(guī)劃戰(zhàn)略
對于老舊城區(qū)而言，綠地率很低，同樣降雨條件下的地表徑流造成雨水管道壓力增大，因此，對于老城區(qū)海綿化改造更應注重存量地下排水系統(tǒng)探查、診斷、整治和運維，對于增量項目應考慮與老城區(qū)居住環(huán)境的提升相結(jié)合，因地制宜，將排水系統(tǒng)改造與排水分區(qū)調(diào)整、與排水口增設相結(jié)合，加大排水系統(tǒng)的通行能力，縮短排水距離，實現(xiàn)雨水就近快排。對于新城區(qū)而言，綠地率相對較高，可以通過局部豎向設計與改造，采取植草溝、線性排水溝等方式，將地面雨水導入周邊綠地進行收集處置，進可能減少進入排水系統(tǒng)的雨水量，將雨水留住，凈化，并回用，與此同時應重視低影響開發(fā)設施與景觀布置的協(xié)調(diào)性。遵守海綿鄉(xiāng)村“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針，純水設備制定海綿鄉(xiāng)村實施方案時，考慮低影響開發(fā)設施多功能的特點。本著A市新城老城差異化的規(guī)劃戰(zhàn)略，結(jié)合各區(qū)的氣候水文、地形豎向、建設現(xiàn)狀等因素，A市確定了海綿鄉(xiāng)村建設的總體目標，以公建小區(qū)、市政道路、公園綠地、水系4項工程建設任務為依托，將總體目標分解到滲、滯、蓄、凈、用、排”等項工程措施中，老城區(qū)偏重“排”和“凈”措施，新城區(qū)偏重“滲”蓄”滯”凈”和“用”等措施（見圖3
3.3規(guī)劃分區(qū)與指標分解
基于地表自然水文分析結(jié)果，結(jié)合A市的地形地貌、地塊豎向和排水流向，將規(guī)劃區(qū)劃分為若干個匯水分區(qū)。匯水分區(qū)的基礎上，根據(jù)排水體制和排口位置，將匯水分區(qū)細分為若干個排水分區(qū)。最后，根據(jù)排水分區(qū)各地塊下墊面特征和排水管網(wǎng)、排水走向，將排水分區(qū)細分為若干項目片區(qū)。
根據(jù)總體建設目標，綜合考慮上述匯水分區(qū)和排水分區(qū)的總體特征，將總體目標分解到排水片區(qū)和項目片區(qū)中，并以此作為海綿鄉(xiāng)村地塊、道路、公園、水體等各類工程指標制定的依據(jù)。建設指標分解時，應將基于“系統(tǒng)目標匯水分區(qū)排水分區(qū)項目片區(qū)”至上而下的指標分配方式與基于“新城區(qū)與老城區(qū)海綿設施建設適宜性評估”至下而上的評估反饋相結(jié)合，防止出現(xiàn)為了指標而建設，為了下凹式綠地而建設，為了海綿而海綿的機械思維。
4季節(jié)性降雨地區(qū)海綿鄉(xiāng)村建設經(jīng)驗探索
4.1內(nèi)澇治理
A 市呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性積水的特征，因此，不能簡單地通過增大雨水管徑來解決內(nèi)澇積水的問題。滿足市政管網(wǎng)設計重現(xiàn)期2年的情況下，盡可能通過透水鋪裝、下凹式綠地、雨水花園等生態(tài)措施，減少地表徑流總量，緩解了市政管網(wǎng)的排水壓力；對于超越2年重現(xiàn)期的超標雨水，通過修建鄉(xiāng)村澇水行泄通道、拓寬下游河道等措施，加快就近排水，防止城區(qū)內(nèi)澇積水（見圖4通過上述措施的實施，20年一遇降雨條件下，A市的內(nèi)澇積水點全面消除。
4.2雨水資源綜合利用
A 市在海綿鄉(xiāng)村建設過程中注重雨水的蓄”和“用”結(jié)合地形地勢和場地現(xiàn)狀，采取利用自然低地、新建或改造現(xiàn)有下凹式場地設施、建設雨水調(diào)蓄池三大措施，對雨水進行調(diào)蓄、凈化和再利用，區(qū)域內(nèi)雨水收集利用量明顯增加，雨水資源利用率提高到10%與此時同，地下水得到有效的補給。具體包括：
1利用低凹地、池塘、濕地等收集調(diào)蓄雨水并充分利用水生植物如蘆葦、睡蓮等和其它生物資源對集蓄的雨水進行凈化處置、防止水質(zhì)惡化，堅持良好的生態(tài)景觀效果。
2利用凹地建設公園、綠地、停車場、市民休閑鍛煉場所，并將這些場所底部改造為滲水材料，當暴雨來臨時，暫時將高峰流量貯存其中，并作為一種滲透塘，暴雨過后，雨水繼續(xù)下滲補充地下水。
3地下建設大口徑雨水調(diào)蓄管或者雨水調(diào)蓄池，調(diào)蓄池增加雨水凈化系統(tǒng)，達到雨水回用要求，作為道路沖洗，綠化澆灑，景觀用水等非直接接觸性水的水源。
4.3水污染防治
CSO具有污水與降雨徑流的雙重特性：CSO流量和污染物濃度受降雨徑流影響是變化的雖然通過擴大截留倍數(shù)，可大大降低溢流風險，但是也會導致截污干管過大投效比下降的后果，同時，其它季節(jié)水量小還會導致管網(wǎng)淤積等問題。因此，需要考慮CSO流量、污染物濃度與季節(jié)性降雨的動態(tài)關(guān)系，充分考慮水量的季節(jié)性動搖和水質(zhì)的動態(tài)性，將適度工程措施、純水設備臨時應急措施與管網(wǎng)清淤維護、污水處置廠雨季優(yōu)化運行相結(jié)合，尋求最佳投標比、最佳運效比的系統(tǒng)性措施。A市結(jié)合外地季節(jié)性溢流的流量和濃度波動，采取了適度修復和維護管網(wǎng)、CSO調(diào)蓄池建設、河道調(diào)蓄設計、溢流口增設臨時應急措施、污水處置廠雨季優(yōu)化運行”建管結(jié)合的方式，一定的利息控制下，有效的解決了季節(jié)性溢流問題。2年一遇降雨條件下，溢流頻次由6次降低至2次。溢流總量為11萬m3減少了90%溢流污染SS負荷為2.8t減少了83.6%20年一遇降雨條件下，溢流總量為28萬m3減少了70%溢流污染SS負荷為7t減少了73%
4.4凍融防治
國北方，大部分透水鋪裝面臨凍融問題，透水鋪裝的壽命和效果都會受到很大影響。
針對A市海綿鄉(xiāng)村建設過程中透水鋪裝冬季凍融問題，筆者采用了抗凍融透水鋪裝技術(shù)，保證強度和性能的前提下，考慮資料經(jīng)濟可承受能力，通過控制各組分的配合比，得到強度高、透水性好且抗凍融的混凝土。試驗結(jié)果標明，C25級抗凍融透水混凝土強度可達30.5MPa凍融質(zhì)量損失率低至2.7％，孔隙率達18％。具體配比如表2所示。該種混凝土能夠滿足國家規(guī)范所要求的50年設計基準期要求，而且強度等級較高，滿足普通的非機動車道和局部機動車道的使用，同時，能夠有效的透水和消除路面積水�？蔀槟戏洁l(xiāng)村建設海綿鄉(xiāng)村借鑒。
5結(jié)論
通過對南方地區(qū)海綿鄉(xiāng)村規(guī)劃建設經(jīng)驗的探索，梳理若干南方季節(jié)性降雨地區(qū)海綿鄉(xiāng)村規(guī)劃建設經(jīng)驗，總結(jié)如下：
①準確、詳實的海綿鄉(xiāng)村建設基礎數(shù)據(jù)對于海綿鄉(xiāng)村規(guī)劃建設目標、指標、規(guī)劃措施的評估意義重大，以往的鄉(xiāng)村規(guī)劃建設過程中，這些基礎工作往往被忽略或者不被重視，因此，未來必需加強建設區(qū)域地表系統(tǒng)、土壤系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和地下水系統(tǒng)進行充分詳細的勘測，同時對于季節(jié)性降雨對于排水系統(tǒng)水量、水質(zhì)進行動態(tài)監(jiān)測，并建立系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)庫平臺。
②未來不再單一提高排水管網(wǎng)規(guī)范來解決鄉(xiāng)村內(nèi)澇問題，應通過“綠色基礎設施建設+現(xiàn)有雨水管網(wǎng)維護+雨水系統(tǒng)提標改造+行泄通道建設+河道調(diào)蓄”相結(jié)合的方式，通過系統(tǒng)性工程措施解決鄉(xiāng)村內(nèi)澇問題。
③對于季節(jié)性降雨地區(qū)，應充分進行雨水資源的回收、凈化與利用，通過雨水調(diào)蓄、下滲等措施貯存雨水、補充地下水，需要時，將凈化后的雨水用于澆灌、洗車等用途；
④對于季節(jié)性溢流地區(qū)，需將排水系統(tǒng)修復和運維、截污干管提標建設、CSO調(diào)蓄建設、溢流口臨時處置以及污水廠雨季優(yōu)化運行相結(jié)合，合理控制建設本錢的前提下，減少季節(jié)性溢流。
⑤南方地區(qū)海綿鄉(xiāng)村在建設過程中就應該結(jié)合外地實際，考慮利息和效果的前提下，研發(fā)適合外地的抗凍融透水鋪裝技術(shù)，防止冬季凍融引起的海綿鋪裝強度、壽命和效果的下降。對原文有修改。原文標題：南方季節(jié)性降雨地區(qū)海綿鄉(xiāng)村規(guī)劃建設經(jīng)驗探索)
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