正值汛期,雨水频繁来袭。近年来,北京推动海绵城市建设,同时改造排水管网,解决低洼地区多年积水问题,不断完善城市积水内涝治理体系,经受住多场强降雨的考验。一滴雨从天空降落后,去了哪里?会经历怎样的旅程?
“海绵花园”就地消纳雨水
走进位于石景山区的北京银行保险产业园,几乎园区每座写字楼的屋顶上都栽种了绿植,放眼望去绿油油的一片。一家幼儿园的屋顶上种满了花草和蔬菜,看起来赏心悦目。石景山区海绵办副主任程刚说,相对于传统屋顶,这种“绿色屋顶”能大量吸收屋面的雨水。
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如果是普通的屋顶,雨水降落后会直接散排到旁边的道路上,这样会给下面道路的防汛造成一定压力。如果是“绿色屋顶”,屋顶的土壤和植物都可以起到一定的吸水作用。“现在初步估算,可以起到50%的缓冲和蓄留的作用,剩下的50%或者是多余的水,可以经过屋顶的排水管进入到下面的蓄水池。”程刚说。
除了绿色屋顶,整个园区里成片的绿地,高低起伏的水系景观,仿佛是一座“花园”,处处都藏着“海绵”巧思。园区暖通工程师那会义拎来一桶水,一下泼在园区车行道的黑色沥青路面上。神奇的是,路面就像干燥的海绵,不到1分钟就把水吸干,一点儿积水都没有留下。
“这是沥青透水混凝土,比普通沥青路面透水性好。”那会义介绍,除了表面这层沥青,底下空隙很大,还有两层垫层,一层是150到200毫米的混凝土垫层,一层是100~150毫米的透水路面,能有效避免路面积水。“像刚才我倒的一桶水,下去以后基本都是满吸收,吸收以后进入两边的绿地里。当雨水很大出现溢流的时候,路边有雨水收集的篦子,收集完了之后多余的雨水就会进入雨水调蓄池里。”
园区里的广场、人行步道也铺设了透水砖,透水铺装面积超过85%。不仅路面能吸水,园区里的景观植被、植草沟等都能让雨水被有效利用起来。在一处台阶式下凹绿地里栽种着鲜花和绿植,石景山区海绵办翟杰一说,下凹绿地不仅美观,还是雨水收集“神器”。
降雨之后,雨水就顺着每个台阶往下流,最后流到园区的调蓄池里,进行回收利用。“我们这个下凹式绿地设置的话,一般土壤厚度是10~20厘米,土壤土层可以强渗雨水,这样的话能累积一些雨水,从而达到削峰的作用。”翟杰一说。
在7月底的特大暴雨中,北京保险产业园约有15%的雨水排入了市政排水管网,其余85%实现就地消纳。这也是北京近年来推进海绵城市建设的一个缩影。
市水务局海绵城市工作处副处长王志丹介绍,海绵城市主要是通过建设透水铺装、下凹式绿地、调蓄水池等措施,减缓雨水进入市政管网的速度,来减轻市政管网的排水压力。达到“中雨不积水,小雨不湿鞋”的目标。目前,北京建成区海绵城市的建成比例超过31%,70%的降雨实现就地消纳利用。
最大一块“海绵”存水700万立方米
在水资源匮乏的北京,留住宝贵的天上来水,让雨水循环利用,是建设海绵城市的初衷。通俗地说,就是城市能像海绵一样,在下雨时把雨水存蓄起来,等需要时再加以释放利用。
在海淀田村山南路北侧,有一大片开阔水域,这里就是北京西郊雨洪调蓄工程,也是北京海绵城市建设中最大的一块“海绵”。工程核心区域——阜石路砂石坑最多能容纳680万立方米的水量,远多于玉渊潭公园东西湖的蓄水量。
市城市河湖管理处西蓄工程管理所副所长王长革介绍,遇到降雨时,八大处沟、北八排沟、琅黄沟流域27平方公里的雨水都将汇集到这个砂石坑里。
西郊雨洪调蓄工程2017年建成,主要由阜石路砂石坑和西黄村砂石坑两块区域组成,总库容700万立方米,可以减轻中心城区在遭遇百年洪水时的防洪压力。
7月29日到8月1日,北京遭遇极端强降雨,西部南部特大暴雨。位于北京西部的西郊雨洪调蓄工程,接受了降雨的严峻考验。强降雨期间,阜石路砂石坑水位上涨了4.45米,蓄水量增加了179万立方米,最高水位达到52.14米,已超过历史最高水位50.9米。
这次降雨中,阜石路砂石坑通过北八排、琅黄沟、古八排承接了石景山平原区的雨洪,拦蓄了洪水,减轻了下游河道排洪压力,确保了中心城区安全。
截至8月22日,阜石路砂石坑水位为49.51米,距今年的最高水位下降了2.63米,蓄水量减少了108万方,这些水去了哪里呢?王长革说,蓄滞在砂石坑内的水,除了少量蒸发外,主要通过坑底10眼渗井下渗回补到地下水。每眼渗井设计流量0.1立方米每秒,根据不同水位每天可下渗6—8万方水。
西郊雨洪调蓄工程建成至今,已累计蓄水总量4000多万立方米,大部分都渗入地下,工程周边地下水位比2017年上升15.8米,有效地补充了地下水。
雨水方涵排水能力提升6倍
在较大的降雨中,多余的雨水会通过市政管网排入河道,从而排出城市。在北五环外京藏高速西侧,清河闸旁的滨河路下方,一个巨大的方形排水口与河道相连。站在附近桥上,能看到排水口内侧有两个方形管涵,这就是今年汛期前改造完成的京藏高速G6雨水方涵。
清河片区有多个小区、写字楼,往年汛期,只要一下大雨就会积水。“原来由于整个基础设施建设时间比较久远,设计标准也比较低,下雨的时候就会出现排水不畅的情况。”改造项目负责人、市市政工程设计研究院水资源与环境院综合室主任李张卿介绍,在这个区域内一共有7个积水点,最容易积水的点位是当代城市家园,在安宁庄西路和安宁庄南路的交叉口,最深能积到50厘米左右。
通过深入调查、数字模拟、系统分析、统筹规划,相关部门启动京藏高速辅路南段西侧雨水管线工程,为管线“扩容”。工程起点安宁庄路,终点到清河,全长3.7公里,穿越安宁庄路、小营西路、清河中街等6个路口。
原来的管线是一孔的,断面是2.4米×1.6米,改造成了两条4.6米宽、2.4米高的雨水方涵,改造后足够让小汽车通行。在不久前的强降雨中,G6雨水方涵发挥了很大作用,清河片区基本没出现积水,雨水通畅地进入管线后汇入清河。
“打个比喻,原来排水管线相当于一条支路,现在给它修了一条高速路,排水能力强了很多。”李张卿介绍,方涵按照5年重现期设计,整个系统建完之后,清河区域的排水能力提高了6倍左右,“遇到1小时60毫米的降水,一般都不会有积水。”
市水务局海绵城市工作处副处长王志丹表示,北京已经建立积水点自动监测站295处,向社会发布积水内涝风险地图,提醒市民规避积水内涝风险。
下凹桥区升级雨水泵站
强降雨中,下凹桥区等低洼地带容易产生积水。雨水汇集到桥区后,如何保证快速抽升排进河道呢?近年来,水务部门也在大力推动雨水泵站升级。
去年完成改造的岳各庄雨水泵站稳稳接住了7月底特大暴雨的来水。通过泵站运行,共排水1.6万立方米。桥区没有出现积水现象,交通没有受到影响。
这得益于岳各庄桥区的整体改造。北京排水集团第四管网分公司岳各庄泵站负责人丁航介绍,首先,桥区新建了464座组合式雨水篦子,汇水的支管也重新建设,桥区收水能力明显提升。其次,泵站内部的水泵抽升能力得到了提升,从原有泵站每秒1.09立方米提升到了每秒7.2立方米。第三,泵站增加了调蓄池,总的调蓄容积达到了9600多立方米。
岳各庄桥是京港澳高速进出京的必经之路,也是一个有名的易积水路段。2012年7月21日和2016年的7月20日,岳各庄桥下都曾经发生过严重积水,甚至有车辆被泡。如今,一片绿地之下“隐藏”着新泵站,加上调蓄池,设计的降雨重现期是百年一遇。不管是小雨还是大雨,桥区都能从容应对。
“降雨下来以后,通过咱们在桥区新建的雨水篦子进行收集,流入咱们的泵站,经过水泵抽升,最终进入到莲花河。”丁航说,当雨势比较大或者遇到极端降雨的时候,会启用调蓄池。“当降雨结束后,再陆续排空调蓄池里的水,这样可以在降雨过程中降低桥区积水的风险。”
按照“当年发现,次年治理”的原则,水务部门已滚动治理积水点119处,同时升级改造90座下凹式立交桥雨水泵站,新建调蓄池66座,增加调蓄能力21万立方米。市水务局海绵城市工作处副处长王志丹表示,在7月29日到8月1日的强降雨中,海绵城市建设和排水防涝的措施基本经受住了检验。
根据《北京市城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案(2021年-2025年)》,北京还将不断完善积水内涝治理体系。到2025年,将实现中心城区、城市副中心重点道路达到小时降雨65毫米不发生积水,其他道路及新城重点道路达到小时降雨54毫米不发生积水。
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