海綿城市的實踐in日本
最近幾年，中國遭受著澇災的煩惱。為此習大大都很關心，提出了“海綿城市”的這個通俗易懂的概念。為什么城市化進程會導致城市澇災的發(fā)生呢?原來雨降在自然地表上時，80%～90%的雨水被植被和土壤等吸收，流入排水系統(tǒng)(河流)的量僅為降雨量的10～20%。而城市化后降至非透水地表上的雨水幾何都要流至城市雨水排除系統(tǒng)(河流和管道)，即使考慮了城市中的公園等因素，平均流出系數也高于0.60左右。即降下的雨水60%要流向城市排水系統(tǒng)。也就是說在同樣降雨強度的情況下，城市化前后的雨水流量增加了3～6倍。
加上原有的排水系統(tǒng)設計是根據當時的城市規(guī)劃設計的，誰也沒有料到這30年的城市開發(fā)進度會如此之快，沒有考慮到需要接納上游雨水的余量。加上又失去了原有的河流池塘湖泊等原有的儲水空間以及不斷增大的降雨量，導致了現(xiàn)在年年有澇災的局面。
與上圖比較，可以看到日本東京某地城市空間的變化。而我國的變化更大。所以包括日本在內，在城市化進程中，都發(fā)生過澇災的問題。 這里我盡力不使用專業(yè)詞匯，向大家通俗地介紹一下日本克服城市澇災的一些成功經驗，供大家理解海綿城市的概念做個參考。
這是東京城區(qū)地圖。河流和雨水排水系統(tǒng)都流入右下角的東京灣。
首先，進行降雨強度的解析，雨水流量，現(xiàn)有排水系統(tǒng)的能力等綜合計算、評估。在結合地形特征和經常發(fā)生澇災的地段，進行綜合“診斷”。
根據“診斷”的結果，開出有效的“藥方”。
土木工程都是建立在一定的概率上的學問。如果追求百分之百解決問題的話，那么在經濟上是不可能的。
比如說，近期計劃解決十年一遇的降雨問題。即使這樣，要將全市的雨水排除系統(tǒng)徹底進行改造和建設，在經濟上時間上也是缺乏現(xiàn)實性。
這樣就需要我們進行綜合分析作出一個最優(yōu)化的方案。如原有河流、雨水排水系統(tǒng)經過整治改造后達到能排除50mm/h的降雨強度(約為十年一遇的降雨強度)的雨水。超出部分怎么辦?不解決還是要發(fā)生澇災。怎么解決呢?具體的解決方案之一就是建設地下河流(分流和儲水功能)，雨水調節(jié)池(儲水功能)及雨水滲透設施(抑制雨水流出功能)。但這大概也只能應對五十年一遇的降雨。對于現(xiàn)在經常發(fā)生的百年一遇的降雨怎么辦呢?這就只能用防災減災的軟件來解決。
這是雨水儲水(貯留施設)和雨水滲透(浸透施設)的各種形式。這也可以說是海綿城市的一部分技術。
我們可以通過下面幾幅畫面直觀地感受到一些方法。形象易懂。
河流側面式調節(jié)池和地下式調節(jié)池。
氣象、雨水排水系統(tǒng)的能力計算，澇災預測及防災報警等全盤考慮。
由管道內的動力坡度、地形、降雨強度的設定等因素，如果原有排水系統(tǒng)能力不足時，考慮增設地下河流進行分流、儲水等功能的設施。
由豎坑儲水，分流管道將雨水排至下游具有余量的河道。解決城區(qū)澇災發(fā)生。
這是建設的地下河流的照片。起到分流，儲水等功能。
這是地下儲水池的照片�？梢钥闯銎涔こ塘康木薮�。
從原有流量不足的排水系統(tǒng)中將雨水分流至儲水設施。防止下游澇災的發(fā)生。
建設中的巨大的豎坑。
由于此河流接納不了一定以上的流量，所以縮小排水口斷面，降低河流的負荷。
在河流的側面建設溢水口。將超出河流流量的雨水分流至地下河流或儲水設施。防止下游澇災的發(fā)生。
利用地形儲水。低地部分規(guī)劃建設成簡易公園。不發(fā)生洪水時為市民的活動場所。
發(fā)生長時間暴雨時，作為儲水空間。減輕河流等的壓力。
這是一個社區(qū)抑制雨水流出的各種方法的示意圖。可以將雨水滲透于地下，儲水于操場，公園等等。
這是獨棟住戶的雨水規(guī)劃例子。一部分雨水儲存于水箱中，供平日澆花等之用;一部分滲透于地下。盡力抑制雨水的流出，減輕原有雨水排水系統(tǒng)的能力問題。
這是雨水滲透設施的一些做法。
排水系統(tǒng)的建設，也許趕不上地球溫暖化帶來的不斷增大的暴雨強度。 這需要有一套降雨解析，排水系統(tǒng)的能力分析和澇災發(fā)生地區(qū)預測的系統(tǒng)。
及時預報可能發(fā)生澇災的區(qū)域和水位深度。使市民提前做好對應和避難。同時指導低洼地區(qū)建筑物的基礎高度，建設受災范圍。
組織市民進行暴雨時的體驗及防災訓練，萬一發(fā)生澇災時知道怎樣避難，減少傷亡事故。
原標題:海綿城市的實踐in日本 來源:中國給水排水微信 (cnww1985) 作者：汪兆康
