资源简介

探究如何让城市不再“看海”实践活动
　　研究背景
每到汛期，总有一些城市出现内涝积水，造成交通出行不便、甚至是人员被困。身处“东方威尼斯”、坐拥“内陆海景房”等网友自嘲的背后，也提醒着城市管理者，加强城市内涝治理刻不容缓。
问题提出
如何让城市不再“看海”
　　改革开放以来，我国城镇化进程迅速。然而，近些年来，每逢雨季，我国自北向南，一些城市内涝问题严重，人们戏称到城市“看海”。如何发挥土壤蓄水功能，是解决城市“看海”问题的重要方面之一。
　　对这一课题的探究，建议采用以下思路。
现实问题：我国一些城市内涝问题严重。
　　了解城市洪水与土壤功能缺失的关系。
　　了解我国为控制城市雨洪而进行的海绵城市试点。
借鉴国际控制城市雨洪的有益探索——雨水花园。
　　探索我国解决城市“看海”问题的现实困扰和应对措施。
知 识 拓 展
　　资料 1 城市洪水与土壤蓄水功能缺失
　　土壤截留的降水越多，降水通过它流到河流所需要的时间就越长，削减了洪峰，因此降低了洪灾的风险。1 米厚的多孔隙土壤能截留 300 毫米的降水量。
用沥青或者混凝土之类的不透水层覆盖的土地，降水无法向土壤下渗。城市中大面积的土地表面被硬化，一旦发生强降雨，产生的径流量很容易超过排水系统的排水能力，在地面积水成涝。2012 年 7 月 21 日，北京市平均降水量 170 毫米，在局部地区造成重大暴雨洪涝灾害。
　　资料分析
　　1. 城市大面积土地表面被硬化，改变了水循环的哪些环节？
　　2. 以北京为例，说明土壤对蓄积雨水和减轻洪涝灾害的意义。
　　
资料 2 雨水花园
　　20 世纪 90 年代，美国的一个新建住宅区为每栋住宅配建30—40 平方米的蓄积雨水的场地，称为“雨水花园”。经过数年的追踪监测，发现雨水花园平均减少了 75%—80% 地面雨水径流量。此后，世界各地开始建设各种各样的雨水花园（图 5.23）。
　　资料分析
　　1. 从对雨水下渗、净化、蓄积、利用等方面，说明雨水花园的作用。
　　2. 雨水花园还有哪些作用？
知识链接
雨水花园
雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水。是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。
通用结构
由内而外一般为砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层。
同时设有穿孔管收集雨水，溢流管以排除超过设计蓄水量的积水。
背景介绍
真正意义上的雨水花园形成于20世纪90年代。在美国马里兰州的乔治王子郡（Prince George's County），一名地产开发商在建住宅区的时候有了一个新的想法，就是希望用一个生态滞留与吸收雨水的场地来代替传统的雨洪最优管理系统（BMPs）。在该郡环境资源部的协助下，最终使雨水花园在萨默塞特地区被广泛地建造使用。该区每一栋住宅都配建有30~40m2的雨水花园。它的建造被证明是高效而又节约的。建成后对其进行了数年的追踪监测，结果显示雨水花园平均减少了75%-80%地面雨水径流量。此后，在世界各地都开始广泛地建造各种形式的雨水花园。
功能
雨水花园除了能够有效地进行雨水渗透之外，还具有多方面的功能：
（1）能够有效地去除径流中的悬浮颗粒、有机污染物以及重金属离子、病原体等有害物质；
（2）通过合理的植物配置，雨水花园能够为昆虫与鸟类提供良好的栖息环境；
（3）雨水花园中通过其植物的蒸腾作用可以调节环境中空气的湿度与温度，改善小气候环境；
（4）雨水花园的建造成本较低，且维护与管理比草坪简单；
（5）与传统的草坪景观相比，雨水花园能够给人以新的景观感知与视觉感受。
使用限制
设计雨水花园时应当因地制宜，考虑当地污染源选取适当的植物和结构。在接近道路等易有尘土，油污，化学物质的位置应使用高耐受性的植物并添加过滤带防止污染物进入雨水花园。应充分考虑当地降水量设计水路和排水能力，做好坡度设计和维护防止雨水淤积和溢出。
雨水花园会造成雨水集中渗透，影响地下水位。在浅表喀斯特地貌，雨水花园渗透的雨水会进入地下，冲刷表土进入地下溶洞，造成地陷，破坏地表建筑。在有浅表喀斯特发育的地区应做好严格的地质勘探，防渗透或不使用雨水花园。
资料 3 海绵城市
　　2012 年，我国提出“海绵城市”的概念，希望城市能够像海绵一样，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，以此提升城市生态系统功能，并减少城市洪涝灾害的发生（图 5.24）。2014 年年底，中央政府决定支持海绵城市的试点工作。
知识链接
海绵城市
海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。
城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性 ”，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。
而从生态系统服务出发，通过跨尺度构建水生态基础设施，并结合多类具体技术建设水生态基础设施，是海绵城市的核心。
2017年3月5日中华人民共和国第十二届全国人民代表大会第五次会议上，李克强总理政府工作报告中提到：统筹城市地上地下建设，再开工建设城市地下综合管廊2000公里以上，启动消除城区重点易涝区段三年行动，推进海绵城市建设，使城市既有“面子”，更有“里子”。
在新形势下，海绵城市是推动绿色建筑建设，低碳城市发展，智慧城市形成的创新表现，是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素下的有机结合。
“海绵城市”材料实质性应用，表现出优秀的渗水、抗压、耐磨、防滑以及环保美观多彩、舒适易维护和吸音减噪等特点，成了“会呼吸”的城镇景观路面，也有效缓解了城市热岛效应，让城市路面不再发热。
遵循原则
海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设“海绵城市”并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传统排水系统的一种“减负”和补充，最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。
作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志，中国海绵城市建设“时间表”已经明确且“只能往前，不可能往后”。全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。
确定的目标核心是通过海绵城市建设，使70%的降雨就地消纳和利用。围绕这一目标确定的时间表是到2020年，20%的城市建成区达到这个要求。如果一个城市建成区有100平方公里的话，至少有20平方公里在2020年要达到这个要求。到2030年，80%的城市建成区要达到这个要求。
设计理念
建设海绵城市，首先要扭转观念。传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》，城市建设将强调优先利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念，既避免了洪涝，又有效的收集了雨水。
　　资料分析
　　1. 推想海绵城市地面材料的特点。
　　2. 从雨水花园到海绵城市，对城市雨洪控制的思想有哪些发展？
　　3. 在什么自然条件下的城市宜建海绵城市？
问 题 探 讨
　　从雨水花园到海绵城市，人们找到了一条解决城市“看海”问题的有效途径，这有可能成为城市建设的一场革命。针对我国的大多数城市，解决“看海”问题存在哪些现实困难？
　　如何应对？请与同学们一起探讨。
新闻链接
城市不再“看海”
——漯河破解城区排涝瓶颈记
“以往每到雨季，小区居民都要‘趟水’上下班，有的时候碰到连续大雨，积水最多能到膝盖。现在排水改造好了，下大雨的时候也不用小心翼翼地走路了，鞋都能少泡坏几双。”家住漯河市樟江路附近小区的居民刘女士说。
城市排水主要依靠“内外双循环”，在市区内部排水顺畅的同时，还要让城市排水有出口。地下管网不通，局部污水就会出现漫溢；外围排水不打通，城市雨污水就没有出路。
为了打通这个“双循环”，河南省漯河市结合往年防汛排涝工作经验以及城市排水管网实际，对城区排水设施进行改造升级，从根本上破解城区排涝瓶颈，以百城建设提质工程为抓手，统筹环保、“四水同治”等工作，大力实施雨污分流、排水泵站建设、外围河道治理等工程，有力提升城区防汛排涝能力，打好城市防汛排涝的基础。
实施雨污分流　完善排水设施
目前，漯河市主城区部分排水管网出现老化、堵塞等问题，老旧的排水管网已不能满足城市发展需要。一到雨季就要“看海”，雨水、污水排通不畅等问题极大影响了居民的正常生活。实施雨污分流，不仅可以提升城市的污水处理能力，更能补齐老旧城区排水管网的短板。
为此，漯河市将实施雨污分流改造工程列为市定民生实事，拉开“治水”大幕。据了解，今年汛期前，漯河市已完成太行山南路、湘江路、淞江路等4条道路和京广铁路以东、沙北区域共5平方公里单位小区的雨污分流和积水点改造，逐步解决雨污合流和汛期城区积水等问题。
相关负责人表示，为确保工程的保质保量完成，漯河市建立了“指挥部+专班”工作机制，统筹推动施工，逐步完成对城市排水（雨水）硬件的改造拓展，新建樟江路排水管网及配套设施已完成，有效解决了樟江路范围内部分排水无出口、易积水问题。
为保证排水管网运行通畅，漯河市对地下排水管网进行清淤疏浚，积极争取防汛排涝项目专项资金，完成200多公里管网疏挖清淤，有针对性地解决了雨水因地下管网淤堵及流通不畅的问题，提高地下管网的排水效率；同时，疏挖窨井，提升改造雨水口窨井箅子，确保雨水收集口的科学分布，提升雨水收集效率。
建设排水泵站　推进清淤养护
城市积水经过排水管网后，汇聚到泵站，经抽排后排入外围河流中。由于漯河市地处平原，地势较平坦，遭遇连续强降雨天气时，积水、排水压力较大，更需要排水泵站加压抽排，助力雨水快速排出。
相关负责人介绍说，目前漯河市市区最大的排水泵站——龙江路雨水泵站，配备了4台功率630千瓦高压水泵，全部开启后，最大排水能力每小时可达11.52万立方米，极大提升了所承担区域的排涝能力。
据了解，目前漯河市市区共有33座雨水泵站，还有15座闸门。今年，在泵站提升改造工程方面，漯河市新建和提升改造泵站项目8座，抽排能力达到项目改造前的2倍，顺利实现了保障城市正常排水功能、提升管网排水效率的目标。
泵站的高效运行是消除城市内涝的关键。为提升泵站抽排效率，漯河市组织工作人员对泵站进行清淤，全面检修保养泵站设备，最大限度地确保汛期到来时泵站发挥作用，做到“水进得来、出得去”，为城市安全度汛提供保障。
“泵站的清淤养护，主要是清理泵井及进出水管道淤泥，清理维护进水格栅、井下泵体等配套设备，检修配电设施，更换易损易耗部件，并补装泵站窨井防护网，从而增加泵站抽排能力，确保泵站安全稳定运行，充分发挥泵站的工作效率。”相关负责人表示，漯河市组织两班队伍同时作业，按照地下有限空间作业要求，配备专用防护装备，遵守“先通风、再检测、后作业”的工作原则，确保安全生产的同时，高效推进清淤养护工作。
整治外围河道　实现远程控制
漯河市排涝主要排向马沟、柳支河、柳河、塔河等外围河道，这些外围河道存在杂物堆积、河道堵塞等问题，每每排水量稍大就会导致河水溢出河道，不仅阻碍了市区积水外排，还对河道周围区域造成损害。
为此，每逢汛期，漯河市住房和城乡建设局都要牵头组织各区对城市排水外围河道全面开展综合整治。
据悉，在城市外围河道疏挖工程方面，漯河已疏浚塔河、唐江河等6条城市外围河道53公里，打通汛期城市外排通道，促进了积水的快速外排。
由于外围河道闸门离市区较远，每逢暴雨突袭，工作人员必须赶往现场手动操控阀门。
为提升防汛排涝工作效率，漯河市建设了市区7座外围河道闸门远程控制系统，目前基本完成安装和调试。该系统可以实现闸门设施24小时云监控、闸门设备云控制，用现代化手段提升防汛工作效率。
“现在我们可以通过视频查看闸门配电设备及河道水闸等情况，利用智慧市政平台就可以启闭闸门，实时掌握排水情况。”相关负责人表示，闸门远程控制系统由数据中心、水闸监控和操控平台三大部分组成，水闸监控作为系统的核心，可以将现场水位、闸门开关量、摄像头等数据和图像实时传输到智慧市政平台，平台根据实时数据自动报警，有效阻止事故的发生。
实践活动小结
通过这次实践活动，我们认识到，海绵城市是解决城市内涝问题，同时是系统解决水生态和水环境问题的根本出路。建造雨水花园是实现打造海绵城市的一个重要技术与设计手段，也是构建海绵城市的基本单元。通过建设雨水花园，加快对城市内涝的治理，实现海绵城市的理念，进而实现城市的可持续发展。

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