廈門首試“設計暴雨”方法 城市變身強力海綿
中國天氣網訊 “大雨不濕鞋,暴雨不看海”,這是很多城市居民雨季的期盼。而在談及城市內澇治理辦法時,很多人會想到建設“海綿城市”。“海綿城市”是否能破解“看海”難題?離我們還有多遠?作為2015年確定的第一批全國海綿建設試點城市之一,廈門也許可以告訴我們答案。
通過兩年多的努力,在2016年暴雨日數和雨水總量都偏多的情況下,廈門卻鮮少出現城市“看海”景象。這背后廈門嘗試了哪些創新措施?是否對其他城市有借鑒意義?
“80后老堵污”變身“10后小清新”
未來一周廈門都有雨?局部地區可能有暴雨?現在,聽到這樣的天氣預報,家住廈門思明區玉荷里小區的林女士再也不擔心了。在融合“海綿城市”理念的老舊小區改造中,她所在的玉荷里小區成功變身為“海綿小區”,一改從前“逢雨必澇”的面貌。
今年70多歲的林女士是玉荷里小區的第一批住戶,她回憶道,小區建于上世紀80年代,當年也似名字“玉荷”一般干凈清新,但經歷了30多年風雨后,也患上了老舊小區的通病--排水不暢,每到下雨天,污水淤積在小區路面上,居民們往往要在臟水中趟著走,不僅濕了鞋襪褲子,還要沾上難除的異味,令人苦不堪言。
去年起,為了解決這一問題,小區運用海綿城市建設技術的六字訣“滲、滯、蓄、凈、用、排”進行了改造,新增了“海綿”設施--7個雨水花園,2個透水磚鋪就的小廣場,還有小區綠化帶的植草溝。
據廈門市海綿城市辦公室的專家介紹,這樣一來,落入小區的雨水先是下滲或蓄積,多余的徑流通過洼地或者透水帶等“滯”留在地表,再多出的徑流會引流至“蓄”水池,蓄水池的水可以通過“凈”化后使“用”,以上手段無法消減的雨水徑流最后再被“排”放至市政雨水管網。
倘若將小區的排水系統比作“胃”,改造前的玉荷里小區顯然是對雨水“消化不良”;現在,有了“海綿”設施的幫助,小區消化能力提升,能“吃”下的水明顯變多,積水成澇的問題自然大大緩解。根據測算,玉荷里改造后的整體設計可以消化年雨水徑流量的70%,能夠吸納26.8毫米的降水,相當于把大雨直接降為了中雨甚至小雨。
談到小區的變化,有居民興奮地說,“我們'80后老堵污'小區也變成'10后小清新'啦!”而玉荷里小區的華麗轉身,只是廈門海綿城市建設成果的一個縮影。
“海綿路”也是“花園路”
受亞熱帶海洋性季風氣候影響,廈門的雨多集中在每年的3至9月,這期間常有暴雨等極端天氣發生,短時降雨強度大,暴雨、大暴雨屢見不鮮;當暴雨發生時,如果大量的雨水不能及時就地滲入地下,就只能通過排水管道排掉,一旦超過排水系統的極限,就很容易造成城市內澇。
因此,對廈門來說,海綿城市建設技術六字訣中,如何讓水更好地“滲”就成了最核心的要求。
廈門選擇從雨水落下以后的第一站--路面來著手。如今,走在廈門的街頭,你或許會被她多彩的路面所吸引:雙溪公園的路是棗紅色的,環島路是米色的,海滄中學有大片灰色的瀝青路面,而銀湖橋及南門橋下穿通道則更加神奇,到了夜晚,路面就猶如披上了一件七彩霞衣,特別漂亮。
這些新式路面絕不僅只有顏值,更有著共同的優質內涵--“海綿路”。雨后棗紅色的透水路面踏上去幾乎沒有濕漉漉的感覺,腳底下還很抓地,十分適合慢跑;米色的環島路鋪著陶瓷透水磚,不僅有高強度的透水性能,還防滑耐用;海滄中學內,大片灰色的吸水瀝青地面能將傾瀉而下的大雨吸收得干干凈凈;七彩熒光路面使用了聚氨酯彩色碎石,不僅具有高強度的透水性能,更是完全環保。
與傳統的水泥路面相比,雨水落到新式透水路面后將迅速滲入地下,據廈門市政工程設計院的專業人士介紹,透水磚的滲水速度基本上可達到20毫米/秒,大大緩解了路面積水的情況。
除了透水磚,廈門市政部門還在道路設計上運用了其他'“海綿”巧思,以新景路為例,700米長的道路兩側,設置了大大小小11個“沉降式”雨水花園,這些花園不僅綠草茵茵,十分美觀,而且通過內部的種植土壤層、砂層、礫石層等結構滯留、過濾、滲透雨水,蓄水有效深度可達40厘米。
從“小海綿”到“大海綿”
華僑大學的專家們研究發現,在路面百分百透水情況下,仍有大量地表水,所以靠路面透水和以小區為單位的“區域小海綿”,只能緩解內澇問題,不能根治。只有在全市范圍內理順地表水系統--濕地系統,實現“滲、滯、蓄、凈、用、排”的良性循環,才能真正解決。
從試點工作實施伊始,廈門市委市政府就明確要求,今后廈門市新建城區應全面落實海綿城市建設要求,已建區域結合老舊小區改造、城中村改造,逐步推進“區域小海綿”建設;還要通過黑臭水體治理、易澇點整治等工作,在全國率先提出全市域海綿城市建設理念,完善“全市大海綿”建設。

海綿城市中雨水循環示意圖。
翔安洋唐保障房片區的海綿城市建設,就很好地體現了這一點。在這一片區,雨水已經形成了一個完整的閉合循環系統:上游保障房小區里的雨水,經過雨水花園、植草溝等海綿設施的滲透、滯留、凈化后,進入中游的濕地公園;在公園里雨水繼續滯留、下滲、凈化的過程,然后流入下游的鼓鑼公園;鼓鑼公園內不僅配套了下凹式綠地、透水園路等各種海綿設施,還有兩個人工湖作為“大海綿體”,對雨水起到重要的調蓄作用;最下游還建成了一座每天6000噸處理規模的中水處理站,負責收集、處理整個片區產生的生活污水,經過處理后的中水通過泵站,可以澆灌綠化帶和進行生態補水,實現水體循環。如今,鼓鑼公園水清岸綠,不僅是會呼吸的“海綿體”,同時也是周邊居民休閑鍛煉的好去處。
依托“區域小海綿”與“全市大海綿”的有機結合,廈門實現了生態發展的良性循環。華僑大學形成以小流域為單元系統集成大海綿體系,全面實現海綿功能;同時實現了雨水全收集、污水全處理、對外零排放、中水全回用的綠色發展要求,日節水量達到1500噸。
氣象助力量身定制“廈門模式”
中國水利水電研究院水資源研究所所長、中國工程院院士王浩認為,廈門在海綿城市建設和水生態文明建設領域已經走在了全國前列,在全市域做“頂層設計”的思路尤其令人贊賞。廈門的“頂層設計”,是把海綿城市建設看作對城市格局的一次重大長遠的規劃,清楚地認識到不能照搬國內外先進經驗,而是要將海綿城市建設與城市的氣候背景等要素結合起來,因地制宜開展建設。為此,廈門市委市政府特別邀請了氣象專家林炳章教授參與規劃設計。

林炳章教授接受中國天氣網記者的采訪。
作為住建部海綿城市項目中唯一的氣象專家,林炳章教授曾在美國從事了30多年的相關研究;貒螅芯苛宋覈2600多個氣象站點歷年來的數據資料,發現50多年間,旱與澇的極值變化不大,但旱與澇之間的變化幅度關系很大,也就是說,隨著氣候變化,未來我們很可能經常遭遇旱澇急轉的情況,這就對海綿城市的建設提出了更高的要求。
林教授認為,要想建設海綿城市,必須去研究一個城市在不同設計標準下、不同歷時究竟會下多大的雨,暴雨的時空分布情況如何,這樣才能合理地制定工程措施,設計工程尺寸。
根據廈門的氣象歷史數據,林教授帶領團隊開發出了“設計暴雨”方法。所謂“設計暴雨”,并不是指為某個地區設計一場暴雨,而是通過大量的數據計算和模擬,得出該地區50年一遇甚至100年一遇的暴雨究竟是什么樣的水平,如果想應對這一場暴雨,海綿城市建設需要達到怎樣的標準。根據廈門全面豐富的氣象歷史資料,團隊對廈門的暴雨情況進行計算模擬,“設計暴雨”方法在廈門將在廈門完成自己在海綿城市建設領域的首秀,給廈門的海綿城市建設提供了更加精確的分析指導。
同時,林教授團隊還繪制了廈門降雨頻率圖集,可以精準地指出,在某一場降雨過程中,廈門的什么位置發生暴雨的可能性更大、更容易發生洪澇,這對海綿城市建設的頂層設計也極為重要。
目前,林教授為廈門海綿城市建設度身定制的“廈門模式”氣象輔助系統,已經得到了海內外專家學者的廣泛關注。下一步,“設計暴雨”方法和降雨頻率圖集將被江蘇和香港引入,繼續為海綿城市的建設提供指導意見。
(中國天氣網)