海綿城市維護管理要點及運行效果評價

賈智謀，陳貽明，楊其軍

（中交武漢港灣工程設計研究院有限公司，湖北 武漢430040）

城市效應、下墊面硬化等造成城市內澇，多地“看?！爆F象頻發。加之傳統的城市建設理念重經濟和社會，輕生態和環境，由此造成了一系列水、生態、環境問題。國內海綿城市理念應運而生。海綿城市理念出現后，國家大力推廣海綿城市建設，試點城市建設以來，海綿城市的發展經歷了從理論到實踐的漫長過程。

在海綿設施建設完成后，海綿城市建設并沒結束，而是檢驗剛剛開始，海綿設施的維護管理以及運行效果是使海綿城市建設達到理想效果的重要保障。與傳統的城市排水設施不同，海綿城市是以“滲、蓄、滯、凈、用、排”為理念，采用一些設施和種植植物來滲濾、儲存、回收利用雨水的新理念。簡單來說就是把自然滲透放在首位，改善硬化地面，減少地面徑流，尊重自然地形地貌，在雨季把雨水蓄藏起來，達到錯峰的效果，并通過一定過濾凈化，在需要的時候又能夠使雨水重復利用起來的一種方式。海綿設施種類眾多，在建設方面有差異，空間布局分散，總體數量較大，如果疏于維護管理，運行效果會大打折扣，必然使海綿設施局部和整體難以達到理想的效果。

1 運行維護綜述

在美國，雨水管理很早就得到了重視，并設有專門的雨洪管理機構，隸屬于美國環保部，在2006 年發布的市政雨水設施融資指南中詳細介紹了美國雨水管理不同階段的投融資趨勢。各州也通過雨水設施運營維護手冊對運行維護標準、技術方法等內容進行了規定。馬里蘭州還專門對比了4個城市，超過250 項雨洪管理設施的運行情況，并總結了各類設施的維護內容。英國在2007 年發布的《The SuDS manual》中詳細說明了可持續排水系統從規劃設計到維護管理的技術要點，并在2010 年對手冊中維護管理部分作了更新。新西蘭的眾多學者則在多次的南太平洋雨水大會上討論雨水系統的運維工作。實際上，奧克蘭政府雨水管理部與多個部門簽訂了共同維護管理雨水系統的協議。加拿大安大略省的《雨洪管理規劃與設計手冊》中有專門的維護管理制度，提出了對雨水系統運行維護狀況進行文字描述的要求。

國家住建部和濟南、武漢、天津等試點城市，都發布了相應的海綿城市技術標準，很多對維護管理都有相應的描述。除了各市發布的技術標準之外，國內學者也在各領域對海綿城市維護管理做了相應的研究。陳盛達等人[1]研究了綠色屋頂在雨水徑流控制方面的作用，并提出了維護管理措施、維護頻率、生命周期。陳垚等人[2]針對植物在生物滯留設施中的重要作用，通過借鑒國外的設計規范結合國內實際，從設計施工和后期養護對植物種植維護進行了分析，提出了適合國內的植被設計和養護措施，后又對雨水花園的維護管理中容易出現的故障進行剖析，并提出了經濟有效的維護管理方法[3]。張彧等人[4]以天津大學閱讀體驗艙為例，以建筑學院“海綿城市構建與效能”實驗基地為觀測原型，歸納總結了雨洪管理設施維護工作的主要內容，并從日常維護、冬季管理、創新管理方面，提出了比較完整的管理維護方案。王琦等人[5]探討了海綿城市源頭徑流控制設施維護過程中責任分配、維護人員要求、維護要點等問題，以保證海綿設施健康長久運行。王崇藝等人[6]提出根據城市地區條件和氣候進行合理的海綿設計和管理，并以濟南魯能領秀城海綿城市建設為研究對象，重點分析了冬季寒冷氣候下的透水鋪裝、生物滯留設施在設計和維護管理中的關鍵問題。國內外的研究中都體現了雨水系統維護管理的重要性，怎樣更好、更高效地維護海綿設施正常運行，是關乎規劃設計、工程建設、園林綠化等專業的綜合性問題。

2 維護要點

海綿設施眾多，包括透水鋪裝、綠色屋頂、生物滯流設施、下沉式綠地、滲透塘、滲井、滲管（渠）、濕塘、雨水花園、蓄水池、雨水罐、調節塘、調節池、植草溝、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施、人工土壤滲濾等。如何對不同的海綿設施進行維護，科學合理的維護管理關系著設施功能的發揮以及海綿城市建設的效果，細節眾多，具體維護管理細節可參考相關規范。本文將維護大致分為三個階段：預防階段、監測階段、修復階段。

2.1 預防階段

以新建海綿項目建筑小區、改建海綿項目老舊小區等海綿項目建成區為單位，建立海綿城市各設施維護管理制度，維護人員實行專業培訓上崗，注意天氣預報，特別是雨季的天氣預報。日常清理雜物，雨季來臨之前增大清潔排查頻率，從細節出發，做到不落一處。保證調蓄設施清潔，在旱季進行放空、清淤、清洗。平時不向雨水收集設備傾倒垃圾和生活污水。保證泵、閥門正常運行，輸送設備內部通暢，對必要設備進行一定保養。勤打掃，保證透水鋪裝表面清潔，在適當的頻率下，采取高壓清洗和吸塵清潔等措施對透水鋪裝材料進行深層清潔，避免透水層透水空隙堵塞，影響透水性能。雨季來臨前，排查故障，日常檢查保證處理及回用設備能正常工作。海綿設施周圍豎立明顯的防止誤接、誤用、誤飲等警示標志，及時修復完善安全防護設施、警示設施。及時修剪補種植物，根據《園林綠地養護技術規程》養護植被。

2.2 監測階段

在雨季，通過實地檢查或設備觀測，檢查海綿設施各部分運行是否正常，記錄運行情況，對運行不暢的設備進行及時排查修理，不能及時修理要記錄下來，雨后檢修，并登記檢修情況。雨中溢流口堵塞過水不暢時應及時清理堵塞物。及時記錄更新安裝的雨水口監控設施，包括外排水流量監測、雨量監測設備數據，以備事后復盤。調蓄池設液位計監測水面高度，遇調蓄不足時及時排水。記錄各設備流量計、雨量計、水位計數據。使用自動采樣器采取水樣，作為水質檢測的樣本。安裝降雨量觀測設備觀測降雨量，具體操作參考SL21—2015《降水量觀測規范》。土壤滲透性監測采取野外雙環法，計算滲透系數、土壤孔隙度，測算場地的蓄積水能力。

2.3 修復階段

對發現但沒有及時修理的設備，雨后應及時維修。暴雨過后及時檢查設施的覆蓋層和植被受損情況，及時更換受損的覆蓋層材料和植被。同時做好雨后的清潔工作，及時傾倒過濾設備的雜物。

3 運行效果評價

根據海綿建設項目，對建成區范圍內整體的海綿效應進行評價，評價海綿項目實施的有效性。選取的指標有年徑流總量控制率、面源污染削減率、滲透效果評價、調蓄空間評價、水質檢測評價、內澇改善評價、下沉式綠地率等。其中年徑流總量控制率、面源污染削減率、下沉式綠地率三項評價指標為海綿項目建設規劃設計階段就應管控的指標，應貫穿海綿建設規劃設計、施工驗收、運行維護全壽命周期，對海綿城市運行效果評價意義重大。其余評價指標在施工驗收時應該是百分之百的合格率，完全滿足設計要求，但是隨著使用年限的增加，設備折舊，時間越久這些指標對運行效果的評價就越重要。在對海綿設施的這些指標進行評價的同時，對達不到評價效果的部分應該在運行維護中及時改進。

3.1 年徑流總量控制率

根據觀測的相關雨量、水量數據，采用設施徑流體積控制規模核算、模型模擬，對比設計時的年徑流總量變化。項目實際年徑流總量控制率評價采用海綿城市建設評價標準方法。

3.2 面源污染削減率

根據現場監測，結合設計施工資料，查看設施的設計構造、徑流控制體積、排空時間、運行工況、植物配置等對懸浮物（SS）去除能力與設計的偏差。

3.3 滲透效果

對具有滲透效果的海綿設施，監測滲透效果的變化，滲透效果不佳時及時清潔或者更換滲透層。

3.4 調蓄空間

調蓄設備的空間較驗收的變化，保證足夠的空間，避免海綿設施運行空間不足。

3.5 水質檢測

檢測雨水回用設施調蓄后的雨水與未經海綿設施凈化的初雨的水質變化。

3.6 內澇改善情況

監測城市易澇點、改造小區內澇點道路積水情況，道路積水不超過15 cm，采用模型模擬方法計算小區內道路積水范圍、積水深度、積水時間。

3.7 下沉式綠地率

下沉式綠地率在海綿城市建設規劃中為引導性指標，建議下沉式綠地率20%，鑒于工程經驗，很多業主認為采用下沉式綠地影響景觀品質，而且建設費用增加，不排除某些項目下沉式綠地日益減少?？紤]到下沉式綠地率對雨水的調蓄作用，可能影響整個海綿設施建設效果，所以有必要進行專門評價。

各典型海綿設施效果評價指標如表1 所示。

表1 典型海綿設施效果評估指標

海綿城市建設有一個績效評價，國家及某些省市也發布了相應的績效評價標準，運行效果評價和績效評價有不同之處也有相似之處，但不能相提并論。運行效果評價的重點在海綿設施本身，通過實際的監測數據，判斷設施是否正常運行。而績效評價更多的是對整個海綿城市的建設進行評價，從水安全、水環境、水生態、水資源等目標分解來看，評價中含有一些主觀因素。

4 結論

對不同的地區來說，由于水文、地質、氣候等自然條件和人文、經濟等社會因素以及設計與施工技術等多重因素的影響，設施的維護和管理應靈活且適用性強。一方面需借鑒發達國家的運行維護經驗，另一方面結合中國各地區的實際情況，綜合解決國內維護管理中的各種問題。海綿城市的維護管理是個長期過程，不斷創新完善海綿城市的相關理念，在實際項目中，補充完善現有的維護管理內容，因地制宜推出各城市的維護管理手冊意義重大。在實際維護工作中，擁有專業的維護管理團隊，弄清各海綿設施的日常維護事項、維護頻次，做好預防、監測、修復工作，合理評估海綿設施運行情況，是保障海綿設施長效運行的基礎。