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一、城市雨水系统的内涵与分类
 
 
城市雨水系统可以概括为:为了实现缓解城市内涝,消减城市径流污染、节约水资源、保护和改善城市生态环境、使城市开发过程中水文影响较小等目标,通过自然和人工方式进行的“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程性措施与非工程性措施组合的城市雨水综合控制利用与管理系统。它是城市水系统的重要子系统,也是城市基础设施建设的重要组成。多目标雨水系统具有绿色生态、多尺度、多目标、追求良性水文循环等特征,这源于对城市雨水问题根源的准确把握,即传统单一排放模式对“降水—渗透—径流—蒸发(蒸腾)”自然水文循环过程的破坏。城市雨水系统涉及水环境、排水防涝、防洪等各个方面,应明确职责划分,建立相关职能部门协同管理机制,有条件的可采取集中统筹管理的模式,提高城市雨水管理的效率和效果。
 
 
不同的设计目标就会构成不同的雨水控制利用与管理子系统,根据应对暴雨事件的大小,可分为低影响开发雨水系统(微排水系统)、城市管渠系统(小排水系统)及超标雨水径流排放系统(大排水系统)。根据控制对象,可将其分为水量控制系统和水质控制系统 ;根据其系统目标,可分为排水防涝系统、径流污染控制系统、雨水集蓄回用系统、综合管理系统等 ;根据措施类型的不同,可分为工程性措施和非工程性措施两类。具体城市、区域或项目的雨水控制利用系统方案制定时,一定要结合城市水资源和水环境特征,综合考虑多个子系统之间的关系和优先次序,这样才能使城市雨水控制利用系统作为水环境保障和生态保护的重大战略发挥作用。
 
 
二、多目标雨水系统的构建与管理
 
 
1、技术理念
 
纵观发达国家城市雨水管理系统的发展历程,城市雨水管理模式或理念大体经历了“雨水排入沟渠的治水阶段→雨水排入管道的排水阶段→雨水管道分流阶段→减少雨水排入管道的减排阶段→控制雨水不引起洪涝灾害的防涝阶段→防治洪涝的同时控制水质的控污阶段→考虑雨水设施的生态性能阶段→雨水作为流域尺度控制阶段→绿色和安全消纳及排放雨水的综合阶段→恢复较初自然水文循环的可持续阶段”的转变过程。而海绵城市建设试点及我国雨水管理系统的发展呈现出由雨水管道分流阶段直接到恢复较初自然水文循环的可持续阶段的跨越式发展特点,此举措开辟了中国雨水行业发展的新时代,但无疑也会遇到巨大的挑战。
 
 
在跨越式发展过程中,面对恢复较初自然水文循环的可持续发展阶段即海绵城市建设这一全新的理念,需要充分理解海绵城市的重要概念与内涵。根据当地特点,通过源头—中途—末端的绿色基础设施与灰色基础设施相结合,综合实现径流总量控制、径流污染控制、内涝控制等多目标。虽然目前部分法规、标准对径流污染控制、生态环境保护有所涉及,《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》提出了“径流总量控制—径流峰值控制—径流污染控制—雨水资源化利用”等多重目标,但在当前重点解决城市内涝问题的大背景下,排水防涝仍是城市雨水管理的核心目标,在此次海绵城市建设试点城市申报中,也将
 
“城市发展对排水防涝基础设施建设、调蓄雨洪和应急管理能力需求强烈”作为申报的主要资格审核条件。
 
现代城市雨水系统的技术措施应改变以往产流后再采用终端管渠系统转输这种单一的做法,将源头、汇流、终端等多层次技术措施相结合。在上游场地或各子流域内,首先应采取分散式源头减排措施,增大就地入渗和蓄存回用量,延长径流排放时间 ;在转输过程中可对雨水进行截污、调蓄、滞留、净化、渗透或将雨水调蓄处理后再排放或利用 ;在雨水系统的终端,可采取转输、多功能调蓄或根据情况采用必要的净化措施,去除雨水中的污染物,再排放水体或进行回用。
 
 
在确定区域采用的技术措施前,应充分理解狭义与广义LID 的区别。狭义的 LID 主要关注二级开发地块、道路、绿地、广场等自身径流雨水的控制,以小型分散的源头控制设施为主,主要控制高频率的中小降雨事件,应对大流域、特大暴雨事件的能力不足,很多时候需结合红线内与红线外、源头与末端、小型与大型设施进行综合控制。因此,《指南》将 LID 拓展为广义的 LID 雨水系统,即符合 LID 理念的各种尺度和类型的设施的整体。广义的 LID 雨水系统是城市内涝防治系统的重要组成部分,也是海绵城市建设的主要内容。在确定海绵城市建设方案时,首先要对基础数据进行充分的收集和分析,掌握技术指标分解等分析方法,充分利用城市绿地、水系等自然空间来实现整个区域的控制目标。而对实施过程中的具体问题,应因地制宜,如未建或待建的新城区,可通过在施工图设计阶段融入海绵元素,对道路、小区、水体等进行相应设计,综合实现新区海绵城市建设目标 ;对建成区,可在传统排水规划中合理纳入防涝和低影响开发雨水系统建设相关的新内容,来进行补充和完善。但对已建城市面临的城市绿地、地面及地下空间条件限制,如何权衡好各方面的利益,将现有落后、老化、低标准的雨水基础设施和密切关联的城市道路、绿地、建筑及水系等进行全面的提标
 
改造,实现全面修复城市的海绵功能,也是一项非常巨大的挑战。
 
 
2、管理制度
 
随着城市雨水管理理念由峰值控制向源头减排转变,雨水管理标准体系也应由峰值流量向污染物和径流体积控制转变,基于径流体积的水文方法应是多目标城市雨水系统的核心。而《指南》及北京《雨水控制与利用工程设计规范(D B11/685-2013)》均提出了年径流总量控制率指标,迈出了雨水总量减排的重要一步。
 
 
为了实现区域的年径流总量控制率,就需根据当地的地形、地貌、水文特点确定低影响开发雨水系统的规划控制目标、指标、落实要点及技术路线,有条件的城市宜编制基于低影响开发理念的“雨水控制利用专项规划”。2014 年部分城市排水防涝综合规划的主要内容、技术路线、关键措施的科学性和合理性以及与《指南》要求的衔接程度等方面参差不齐,甚至有很大的差距。现代雨水管理是系统工程,无论是雨水控制利用专项规划、排水防涝综合规划还是一些城市已经编制或正在编制的低影响开发规划、雨水利用规划等,都应以解决复杂的雨洪综合问题为出发点,政府统筹协调各职能部门、各专业共同完成。但在项目实施过程中由于涉及不同部门和专业的权力和责任范围,难以避免权力和利益的冲突,较终使得方案难以落地。而海绵城市建设打破传统专业的束缚,使得城市规划、建筑、园林景观、道路和市政排水相关专业和部门高度协作。这对规划编制技术人员的综合素质、各部门各专业的统筹协调能力及相关数据信息的积累等有更高的要求。
 
 
城市人民政府作为落实建设海绵城市的责任主体,应统筹协调,在各相关规划编制过程中落实低影响开发雨水系统的建设内容;城市建筑与小区、道路、绿地与广场、水系低影响开发雨水系统建设项目,应以相关职能主管部门、企事业单位作为责任主体,落实有关低影响开发雨水系统的设计。城市规划、建设等相关部门在进行具体设计时应在施工图设计审查、建设项目施工、监理、竣工验收备案等管理环节加强审查,确保海绵城市—低影响开发雨水系统相关目标与指标落实。
 
 
 
雨水基础设施建设的投融资
 
 
传统的雨水基础设施建设项目投资主要以政府投资为主,企业、社会参与较少,政府负债较多。在第一批试点的海绵城市建设中,中央财政将连续三年给予 4~ 6 亿元 / 每年的支持,其余资金通过社会、企业融资共同合作筹措。这种 PPP 投融资模式通过政府、企业、社会的合作模式,调动了企业、社会参与城市基础设施等有一定收益的公益性事业投资和运营建设的积极性,促进政府从以往单一年度预算收支管理,逐步向中长期财政规划和“资产负债管理”转变。
 
 
同时,可以引入市场竞争激励机制,通过在公共服务的供给主体间引入竞争机制,提高地方政府债务的透明度。此外,通过出台雨水排放收费政策,建立科学的绩效考评与激励政策,可极大推动 PPP 模式在新型城市雨水系统的建设领域的应用。可以说,PPP 模式不是单一的融资手段,更是一种创新的管理方式。
 
 
根据建设项目的类别可以采取不同融资模式,如雨水集蓄利用、多功能调蓄公园、生态停车场等项目可提供新增水资源供给量、门票、停车收益等,此类项目可通过授予社会资本特许经营权的方式按照 B O T 模式推进。而沙坑、河湖水系的雨水功能性景观提升及生态修复工程,虽然不具备使用者付费基础,但此类改造工程可带动周边地价升值,政府可通过土地出让金收入逐年偿还社会资本金,并与社会资本共享土地增值收益。再如建筑与小区低影响开发建设与改造工程、城市绿色道路建设与改造工程等非经营性项目可通过政府购买服务,采用建设 BO O 、委托运营等方式推进。此外,通过出台雨水排放收费政策,建立科学的绩效考评与激励政策,可极大推动 PPP 模式在新型城市雨水系统的建设领域的应用。
 
 
虽然目前PPP模式的发展得到推崇,但在现有形式下,政府职能改革尚未完全到位,政府职能越位、缺位问题依然存在,部分行政部门的长官意识依然很强,政府和私营部门在合作过程中往往不是处于平等的地位。一些地方政府很可能利用其强势地位,将更多的责任甩给私营部门,使私营部门承担的风险和所得回报失衡,投资者失去信心,较终合作失败。如何协调好政府与企业、社会的关系,合理使用这笔资金在有限时间内完成规划范围的改造是一项巨大的挑战。
 
 
随着《指南》的颁布及海绵城市建设试点工作的深入开展,很多城市正积极地编制实施计划,而海绵城市跨越式发展可能导致地方单位短期内对海绵城市建设技术知识的缺失,前期调查研究资料、经验积累不足,专业人员对城市现代雨洪管理中出现的新概念、新技术、新标准等理解不够,导致在项目落实过程中遇到困难。很多人会疑惑,面对已建成区落后、老化的管道系统的提标改造,究竟是采取“满城挖”式的整体重建方式还是通过应用模型进行内涝风险评估,采取源头控制、路面改造、局部调蓄等或综合性措施来实现?在面对老旧城区居住小区改造时,本身小区在建设过程中就雨污合流,可能不存在分流制雨水管线,那么道路进行分流制改造后是否能达到预期效果?再如未来中国城市雨水系统管理究竟是走以灰色基础设施为主还是以 LID 等绿色基础设施为主、或二者结合的路线,它们之间究竟是什么关系等等。如果对这些普遍问题缺乏正确的认识,同时对全新的技术、全新的指标、全新的计算方法、模型工具的应用如果缺乏清晰的理解和掌握,不仅会导致初步规划设计的错误,同时也会使得工程实施方案难以落地,从而使得项目无法达到既定目标,不能解决综
 
合雨水问题。
 
 
因此,海绵城市建设技术的推行,需要专业的技术人才队伍。国家或地方应积极开展海绵城市建设技术培训、水文学基础教学、模型工具的应用培训等,在学校的课程中增加相应的雨水课程的教学,积极培育专业人才参与到实际工程项目,加强对公众的雨水理念的宣传教育。除此之外,在技术人员具备一定专业知识的同时,施工人员也应对施工方法掌握与熟悉,同时施工质量与运营维护也非常重要,绿色雨水基础设施主要通过提供调蓄空间、为雨水回补地下水提供渗透路径等方式实现径流总量、峰值及污染控制,粗糙的施工及运行过程中沉积物的累积等不仅会造成设施调蓄空间、渗透能力大打折扣,而且也会影响设施的景观效果、水质净化能力和公众接受度。保障施工质量,除应建立针对低影响开发雨水系统的质量控制与检验制度外,雨水产品与设施的产业化发展也是重要的方面,可一定程度上弥补施工水平的不足。对于低影响开发设施的运营管理,除强化政府监管外,加强绿色雨水基础设施信息公开与宣传,提高公众参与监督。
 
 
城市雨水系统是一个巨大的系统工程,应从传统的单一排放目标向径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、径流雨水资源化等多目标转变。应根据当地降雨特征、水文地质条件、径流污染状况和水环境突出问题、内涝风险控制以及雨水资源化利用需求等,有所侧重地确定雨水系统的控制目标。就目前形势来看,海绵城市建设具有很好的发展前景,面对新的机遇与挑战应该重点抓技术理念、管理制度、政策法规、雨水基础设施建设的投融资、人才培养等几个关键问题。面临多种需求的地区,应结合空间条件、经济合理性等因素,统筹考虑多目标的综合实现,通过多部门多专业的协同配合以及全社会的广泛监督参与来共同促进海绵城市建设向前发展
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