中國工程院院士、同濟大學(xué)徐祖信教授在題為《高密度城市灰綠協(xié)同提升防洪排澇安全》的報告中，基于我國城市排澇的突出問題，提出了“灰色設(shè)施改造+綠色海綿建設(shè)”的協(xié)同創(chuàng)新模式。該模式的核心內(nèi)容包括：

1. ‌灰色設(shè)施系統(tǒng)性改造‌

   • 強調(diào)對現(xiàn)有排水管網(wǎng)進(jìn)行健康評估，重點關(guān)注管網(wǎng)缺失率、破損率及混接錯接率等關(guān)鍵指標(biāo)13。通過修復(fù)破損管道、糾正雨污混接問題，提升污水收集率和雨水排放能力，從源頭減少溢流污染和排水功能失效風(fēng)險57。
   • 提出利用熒光光譜分析、水位水量監(jiān)測等技術(shù)手段，精準(zhǔn)識別管網(wǎng)缺陷并制定改造方案，確保排水系統(tǒng)高效運行7。

2. ‌綠色海綿設(shè)施集成建設(shè)‌

   • 結(jié)合海綿城市理念，通過生態(tài)滯留池、透水路面等綠色基礎(chǔ)設(shè)施，增強雨水滲透和滯蓄能力，緩解灰色管網(wǎng)壓力35。
   • 強調(diào)綠色設(shè)施需與灰色管網(wǎng)聯(lián)動優(yōu)化設(shè)計，例如通過實時水質(zhì)監(jiān)測與沉積污染治理技術(shù)，協(xié)同控制降雨期間的復(fù)合污染沖擊7。

3. ‌灰綠協(xié)同的韌性提升路徑‌

   • 通過“雨污同治”實現(xiàn)管網(wǎng)功能與生態(tài)修復(fù)的雙重目標(biāo)，破解傳統(tǒng)單一工程措施的局限性13。
   • 提出需在城市規(guī)劃層面統(tǒng)籌灰綠設(shè)施布局，結(jié)合水動力模型與水質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化分析，優(yōu)化防洪排澇體系的整體韌性57。

徐祖信院士的研究成果已在多地實踐中驗證，其主持的《管網(wǎng)高覆蓋率城市河流污染治理關(guān)鍵技術(shù)研究與示范應(yīng)用》項目為高密度城市水環(huán)境治理提供了可推廣的技術(shù)范式8。

基于我國海綿城市建設(shè)的推進(jìn)實踐，"灰綠協(xié)同"模式已在以下代表性城市取得實質(zhì)性應(yīng)用：

一、北方嚴(yán)寒地區(qū)示范案例

1. ‌吉林省四平市‌
   作為國家海綿城市建設(shè)示范城市，四平通過“全域海綿”理念統(tǒng)籌灰色設(shè)施改造與綠色生態(tài)修復(fù)：

   • 系統(tǒng)化提升排水管網(wǎng)效能，補齊老城區(qū)排水設(shè)施短板（灰色設(shè)施）；
   • 結(jié)合嚴(yán)寒氣候特點，構(gòu)建下沉式綠地、透水鋪裝等綠色設(shè)施，實現(xiàn)雨水資源化利用3。

2. ‌內(nèi)蒙古呼和浩特市‌
   在北方半干旱草原型海綿城市建設(shè)中，采用“山城草水一體化”治理策略：

   • 改造雨水調(diào)蓄池和管網(wǎng)系統(tǒng)（灰色設(shè)施）；
   • 大規(guī)模建設(shè)海綿型公園、綠地，增強城市雨水滯蓄能力（綠色設(shè)施）1。

二、南方高密度城市實踐

1. ‌江西省南昌市‌

   • 新城區(qū)以目標(biāo)導(dǎo)向推進(jìn)灰綠設(shè)施同步規(guī)劃，如透水路面與管網(wǎng)擴容協(xié)同設(shè)計；
   • 老城區(qū)采用“海綿+城市更新”模式，通過生態(tài)樹池、雨水花園（綠色）與雨污分流改造（灰色）聯(lián)動破解內(nèi)澇難題6。

2. ‌廣東省深圳市鹽田區(qū)‌

   • 構(gòu)建“立體防洪排澇體系”：地下管網(wǎng)擴容（灰色）與屋頂綠化、生態(tài)洼地（綠色）分層攔截雨水；
   • 結(jié)合沿海氣候特征，開發(fā)適應(yīng)臺風(fēng)暴雨的灰綠協(xié)同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)8。

三、典型技術(shù)路徑對比

四、成效與挑戰(zhàn)

• ‌共性成果‌：上述城市內(nèi)澇發(fā)生率平均下降40%-60%，雨水資源利用率提升至25%以上36；
• ‌區(qū)域差異‌：北方需解決凍融循環(huán)對綠色設(shè)施的破壞，南方側(cè)重應(yīng)對短時強降雨的峰值消減18；
• ‌推廣瓶頸‌：高密度建成區(qū)灰綠設(shè)施空間競爭矛盾仍需通過立體化開發(fā)模式破解68。

灰綠協(xié)同模式的全球?qū)嵺`

一、國際典型案例

1. ‌美國：山地城市匹茲堡‌
   匹茲堡通過“綠色優(yōu)先計劃”（Green First Plan），將小規(guī)模分散的綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施（GSI）與傳統(tǒng)灰色管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)合，重點解決山地城市的合流制溢流與洪澇問題13。

   • ‌技術(shù)特色‌：采用效能評估方法優(yōu)化GSI與灰色管網(wǎng)配置，結(jié)合城市設(shè)計框架將綠色設(shè)施融入排水分區(qū)規(guī)劃3；
   • ‌成效‌：通過灰綠協(xié)同降低雨洪峰值流量，提升城市韌性，為山地城市提供可復(fù)制的技術(shù)路徑1。

2. ‌中國：系統(tǒng)性海綿城市建設(shè)‌
   中國將灰綠協(xié)同作為海綿城市建設(shè)的核心策略，通過“綠色設(shè)施（滲滯蓄凈）+灰色設(shè)施（排用）”技術(shù)體系，統(tǒng)籌解決城市內(nèi)澇、水環(huán)境污染及水資源短缺問題46。

   • ‌政策支撐‌：國家層面出臺《關(guān)于推進(jìn)污水處理減污降碳協(xié)同增效的實施意見》，推動灰綠設(shè)施在污水處理領(lǐng)域的深度協(xié)同6；
   • ‌城市實踐‌：包括深圳、南昌等城市通過管網(wǎng)改造與海綿設(shè)施聯(lián)動，實現(xiàn)內(nèi)澇發(fā)生率下降40%-60%4。

二、國際合作與技術(shù)推廣

中國通過“綠色絲綢之路”建設(shè)，與“一帶一路”共建國家共享灰綠協(xié)同治理經(jīng)驗，推動清潔能源、生態(tài)修復(fù)等領(lǐng)域的技術(shù)合作，促進(jìn)區(qū)域氣候治理與可持續(xù)發(fā)展5。例如，通過國際科技創(chuàng)新交流機制，輸出適應(yīng)不同氣候條件的灰綠設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)5。

關(guān)鍵實踐對比

挑戰(zhàn)與趨勢

• ‌技術(shù)適應(yīng)性‌：山地、沿海等特殊地貌需定制灰綠設(shè)施配置方案13；
• ‌國際合作深化‌：需加強氣候脆弱型國家的技術(shù)適配性與本土化應(yīng)用支持5。

▲徐院士分享大會報告

現(xiàn)將部分精彩報告內(nèi)容分享如下

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一、城市排澇面臨雙重困境

徐院士指出，我國東南沿海城市普遍存在硬化地表比例過高（武漢達(dá)70%）、合流制溢流污染嚴(yán)重等共性問題。數(shù)據(jù)顯示，長三角城市合流制溢流SS濃度超歐美國家3-5倍，分流制雨水管道初期污染負(fù)荷更達(dá)發(fā)達(dá)國家的8-10倍。傳統(tǒng)灰色設(shè)施改造面臨地下空間飽和、調(diào)蓄池效率低下等瓶頸，昆明等城市已出現(xiàn)"調(diào)蓄池深惡痛絕"的治理困局。

二、創(chuàng)新提出“斑塊式海綿”解決方案

針對高密度城區(qū)土地資源緊缺特性，研究團隊提出“屋頂+停車場+人行道”立體化海綿建設(shè)方案。通過上海漕河涇374公頃示范區(qū)實踐驗證，采用綠色屋頂（100mm基質(zhì)層）、透水鋪裝（30mm/h滲透率）、生物滯留池等組合措施，44%用地實現(xiàn)海綿化改造。SWMM模型模擬顯示，該方案成功消除五年一遇暴雨積水，徑流削減率達(dá)47%，建設(shè)成本較傳統(tǒng)管道改造節(jié)省33%。

三、治澇治污協(xié)同效應(yīng)顯著

研究揭示海綿設(shè)施具有顯著環(huán)境協(xié)同效益：小雨（<10mm/24h）時完全阻斷溢流污染，中雨（10-24mm）SS削減62%，大雨時仍保持19%削減率。但徐祖信特別強調(diào)，海綿設(shè)施在陡坡、高流速區(qū)域的適用性有限，需因地制宜制定方案。

四、治污效能隨雨強梯度衰減

     徐院士的研究團隊通過SWMM模型量化揭示了海綿設(shè)施的污染控制規(guī)律。數(shù)據(jù)顯示，斑塊式綠色設(shè)施通過“滲滯蓄凈”四重機制形成治污鏈條：降低徑流量→減輕地表沖刷→弱化管道沉積物擾動→削減入河污染負(fù)荷。

其中模型模擬顯示：

• 小雨防線（<10mm/24h）：6.5mm降雨時，SS溢流污染實現(xiàn)100%截留

• 中雨緩沖（10-24mm/24h）：21.8mm降雨中，SS削減率達(dá)62%

• 大雨挑戰(zhàn)（25-50mm/24h）：46mm強降雨時，SS削減率驟降至19%

徐院士特別指出，海綿設(shè)施的治污效能呈現(xiàn)顯著雨強依賴性。在占全年降雨70%的小雨事件中可發(fā)揮核心作用，但面對極端暴雨時需結(jié)合灰色設(shè)施形成系統(tǒng)防御。研究建議建立“”梯度防控體系”，將綠色設(shè)施作為初級防線，與調(diào)蓄池、管網(wǎng)改造等灰色工程形成時空協(xié)同。

結(jié)語

“灰綠協(xié)同”模式為我國城市排澇標(biāo)準(zhǔn)提升提供新思路，但需建立動態(tài)評估機制。徐院士團隊正研發(fā)實時監(jiān)測系統(tǒng)，未來將結(jié)合AI技術(shù)優(yōu)化海綿設(shè)施布局，助力實現(xiàn)“小雨不積水、大雨不內(nèi)澇”的韌性城市目標(biāo)。

文 / 大會秘書處綜合整理

專家學(xué)者共聚水潤榕城 共商城市韌性發(fā)展

央廣網(wǎng)2023-12-15 12:02

 

 

央廣網(wǎng)福州12月15日消息（記者李姍姍）為進(jìn)一步促進(jìn)互學(xué)互鑒，探討交流各地在城市黑臭水體治理、生活污水處理機制建設(shè)以及排水防澇方面工作經(jīng)驗，12月14日，2023年城市污水提質(zhì)增效及排水防澇專家研討會在福州舉行。

會議以 “水潤榕城、韌性發(fā)展” 為主題，中國工程院院士、全國工程勘察設(shè)計大師等行業(yè)專家學(xué)者參會并作專題報告，為推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展建言獻(xiàn)策。研討會吸引了來自全國各大高校、科研機構(gòu)以及水務(wù)行業(yè)的500多人參加。

2023年城市污水提質(zhì)增效及排水防澇專家研討會現(xiàn)場（央廣網(wǎng)記者 李姍姍 攝）

14日上午，會議由福州市城鄉(xiāng)建設(shè)局副局長、市城區(qū)水系聯(lián)排聯(lián)調(diào)中心主任高尚主持開幕。他表示，希望通過研討，繼續(xù)抓好治水管水各項工作，圍繞生態(tài)宜居、可持續(xù)發(fā)展這個共同目標(biāo)，不斷推進(jìn)研究的深度、寬度和高度，爭取總結(jié)形成一批具有參考價值的理論研究成果，為生態(tài)文明試驗區(qū)的建設(shè)和發(fā)展提供有益的理論支持。

在大會報告環(huán)節(jié)，中國工程院院士、同濟大學(xué)教授徐祖信作了題為《城市雨污同治提質(zhì)增效關(guān)鍵》的報告。她表示，科學(xué)評估是城市排水系統(tǒng)雨污同治提質(zhì)增效的關(guān)鍵。為此，她提出要從污水處理容量富余率、管網(wǎng)缺失率、管網(wǎng)破損率、管道錯接率、污水混接直排率五個方面，對雨污同治進(jìn)行評估；此外可建立地下信息系統(tǒng)，實時掌握地下管道的運維情況，一旦發(fā)現(xiàn)新的破損、混接，可及時進(jìn)行修復(fù)。

研討會上，專家學(xué)者作專題報告（央廣網(wǎng)記者 李姍姍 攝）

全國工程勘察設(shè)計大師、上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司總工張辰以《內(nèi)澇防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃實例》作主旨演講。以鄭州市新編制的排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃（2021—2035年）為例，張辰介紹了“源頭減排、管網(wǎng)排放、蓄排并舉、超標(biāo)應(yīng)急”的城市排水防澇工程體系，在超出城市內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)的降雨條件下，保障重要市政基礎(chǔ)設(shè)施功能不喪失，城市也得以基本正常運轉(zhuǎn)。

“內(nèi)澇是現(xiàn)象、排水系統(tǒng)硬件是手段、管理是核心。從源頭減排、管網(wǎng)排放、蓄排并舉、預(yù)報預(yù)警、超標(biāo)應(yīng)急等全流程按標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理，協(xié)調(diào)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的能力，保障內(nèi)澇防治的根本。”全國工程勘察設(shè)計大師、中國市政工程中南設(shè)計研究總院顧問總工李樹苑圍繞《城市雨水系統(tǒng)與內(nèi)澇風(fēng)險管控》作了主旨演講。

“近年來，福州在污水提質(zhì)增效及排水防澇等方面做了很多工作，也取得了階段性的成效，特別是在2023年防抗臺風(fēng)‘杜蘇芮’和‘海葵’時，實現(xiàn)了城區(qū)積水快速消退。”全國工程勘察設(shè)計大師、北京市市政工程設(shè)計研究總院原總工李藝接受采訪時表示，希望福州市能進(jìn)一步發(fā)揮聯(lián)排聯(lián)調(diào)機制的優(yōu)勢，繼續(xù)迭代完善水系科學(xué)調(diào)度系統(tǒng)，在全國樹立治水管水典范。

與會人員就污水提質(zhì)增效等內(nèi)容開展討論（央廣網(wǎng)記者 李姍姍 攝）

隨后，與會專家學(xué)者就“城市污水處理提質(zhì)增效典型做法和案例”“國際先進(jìn)非開挖修復(fù)整體解決方案”“城鎮(zhèn)防洪排澇用泵及系統(tǒng)解決方案”“基于污水系統(tǒng)提質(zhì)增效的黑臭水體治理——福州市金山片區(qū)水系綜合治理PPP項目案例”“城鎮(zhèn)居民生活污水污染物產(chǎn)生量測定方法構(gòu)建及實踐”等內(nèi)容作了交流與分享。

15日上午，與會人員前往福州市城區(qū)水系聯(lián)排聯(lián)調(diào)中心、流花溪及水系綜合治理展示館進(jìn)行實地觀摩調(diào)研，全面了解福州水系綜合治理成果。

近年來，福州市開展系統(tǒng)治水、全域治水，統(tǒng)籌推進(jìn)城市污水處理提質(zhì)增效和城市排水防澇工作，建立聯(lián)排聯(lián)調(diào)工作機制，城區(qū)黑臭水體基本消除，生活污水收集效能明顯提升，排水防澇能力持續(xù)提高，城市安全韌性顯著增強，并于2023年10月榮膺首屆聯(lián)合國“全球可持續(xù)發(fā)展城市獎”。

科技助力治水管水，行業(yè)專家這樣說→

 

 

2024年長江經(jīng)濟帶（武漢）水務(wù)科技博覽會（簡稱“2024武漢水博會”）上，圍繞深入推進(jìn)流域綜合治理這一主題，中國工程院院士徐祖信等專家學(xué)者分享了精彩觀點，武漢城市圈多位城市水務(wù)部門負(fù)責(zé)人進(jìn)行了實例探討。

武漢市水務(wù)局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，本次博覽會論壇采取“1+4+1”模式，其中，一個主論壇，擬邀請專家學(xué)者以“科技創(chuàng)新，智慧賦能——深入推進(jìn)流域綜合治理”主題作主旨演講；4個分論壇，圍繞水環(huán)境水生態(tài)、城市防洪排澇、供水排水、智慧水務(wù)四個方面的主題，邀請科研院所、大專院校、企事業(yè)單位專家共同探討，共話水務(wù)行業(yè)未來發(fā)展趨勢，分享先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗，為行業(yè)發(fā)展匯聚新思想與各方智慧。一場圓桌會議，邀請武漢“1+8”城市圈水務(wù)局負(fù)責(zé)人及水務(wù)專家圍繞流域綜合治理開展實例探討，共同為行業(yè)發(fā)展獻(xiàn)計獻(xiàn)策。

主論壇上，中國工程院院士、同濟大學(xué)教授徐祖信以《雨污同治，提高城市水環(huán)境安全韌性》為主題分享精彩觀點。她表示，雨污同治才能提升城市水環(huán)境安全和防洪安全，建設(shè)和完善雨水污水管網(wǎng)，消除排水管網(wǎng)空白區(qū)，提高污水收集率，提高雨水排放能力，是雨污同治的首要任務(wù)，真正做到雨水、污水兩個管網(wǎng)健康運行。

水利部信息中心原主任蔡陽演講的主題為《數(shù)字孿生水利建設(shè)與發(fā)展思考》，他表示，經(jīng)過兩年的先行先試，我國已實現(xiàn)了數(shù)字孿生技術(shù)在水利領(lǐng)域從概念到落地應(yīng)用。數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生工程協(xié)同推進(jìn)，具有“四預(yù)”功能的數(shù)字孿生水利體系初步構(gòu)建。

中國科學(xué)院水生生物研究所研究員、博士生導(dǎo)師謝平以武漢東湖為例，重點講述了城市湖泊的干擾退化、藍(lán)藻控制與生態(tài)修復(fù)。他認(rèn)為，在較大的城市湖泊中，實現(xiàn)從“濁水穩(wěn)態(tài)”到“清水穩(wěn)態(tài)”的轉(zhuǎn)變依然是一個重大挑戰(zhàn)。

武漢市水務(wù)局黨組書記、局長鄭利分享了武漢市流域綜合治理的探索與實踐。他重點剖析了府澴河流域、大東湖流域、梁子湖流域在守住水安全底線、水環(huán)境安全底線、水生態(tài)安全底線方面的具體做法。

極目新聞記者從圓桌會議了解到，今年，武漢都市圈水務(wù)工作將持續(xù)深化市域協(xié)同，建立水博會圓桌會議和聯(lián)席會議等工作機制，明確臨界河湖需協(xié)同事項清單，在水安全、水環(huán)境等方面，加強防洪排澇調(diào)度、水資源調(diào)配、河湖綜合治理等工作，共同推動武漢都市圈水務(wù)事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

在武漢都市圈同城化發(fā)展水務(wù)工作聯(lián)席會議機制之上，加強日常工作協(xié)同，“1+8”城市圈緊緊抱團，打破彼此之間的地區(qū)差異，達(dá)成共識，形成合力，資源互通，共同謀劃，同步實施和推進(jìn)，實現(xiàn)“1+8”城市圈水務(wù)發(fā)展的共鳴。

此外，在活動現(xiàn)場，市水務(wù)數(shù)字技術(shù)中心正式簽約掛牌，讓我們一起去現(xiàn)場看看！

在2024長江經(jīng)濟帶（武漢）水務(wù)科技博覽會現(xiàn)場，武漢市水務(wù)數(shù)字技術(shù)中心簽約掛牌，中心將充分發(fā)揮平臺作用，整合優(yōu)質(zhì)資源，聚焦關(guān)鍵共性問題，開展水務(wù)數(shù)字應(yīng)用基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)研究，打造科學(xué)—技術(shù)—產(chǎn)業(yè)—應(yīng)用全鏈條暢通的科技創(chuàng)新平臺，推進(jìn)信息化與水務(wù)業(yè)務(wù)深度融合，全面提升治水管水現(xiàn)代化水平，有力支撐武漢水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

在武漢街頭，一些道路的馬路牙子上悄然安裝上手機大小的“黑匣子”。它是啥，起到什么作用？原來，這款設(shè)備的學(xué)名叫“貼壁式積水監(jiān)測終端”，目前已經(jīng)在武漢三鎮(zhèn)的道路路側(cè)、涵洞、隧道等易積水點布設(shè)了約200個，而這正是武漢市水務(wù)數(shù)字技術(shù)中心首批研發(fā)落地的科研成果。武漢市水務(wù)科學(xué)研究院水環(huán)境室高級工程師孟仲華表示，該設(shè)備可以全天候?qū)崟r監(jiān)測路面積水信息，實時將數(shù)據(jù)傳送到后臺供調(diào)度決策使用。

目前，武漢市共設(shè)有各類水務(wù)感知設(shè)備千余個，但存在部分設(shè)備老化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不一、平臺對接不暢、設(shè)備運維難度大等問題。武漢市水務(wù)數(shù)字技術(shù)中心成立后，將在水文感知、內(nèi)澇監(jiān)測、安全監(jiān)測、管網(wǎng)監(jiān)測四大類、16個具體硬件產(chǎn)品上發(fā)力，實現(xiàn)升級優(yōu)化，并創(chuàng)新研發(fā)，逐步實現(xiàn)水務(wù)行業(yè)智能感知、智能調(diào)度、智能決策和智能服務(wù)。

武漢市水務(wù)數(shù)字技術(shù)中心由武漢市水務(wù)科學(xué)研究院（武漢市水土保持監(jiān)測站）、武漢市水務(wù)防汛信息中心、武漢生態(tài)環(huán)境設(shè)計研究院有限公司、長江水利委員會長江科學(xué)院、武漢數(shù)據(jù)集團有限公司、武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司共同建設(shè)。6家單位將在合作框架下，充分發(fā)揮各自專業(yè)優(yōu)勢，加強創(chuàng)新資源的整合，推進(jìn)水務(wù)高水平科技自立自強，加速各項研發(fā)成果的推廣應(yīng)用。

 

 

（轉(zhuǎn)載自極目新聞）