無錫市海綿城市評價指標體系構(gòu)建與實踐

朱 玲,徐 興,朱立國,姚 華

(無錫市水文局，江蘇 無錫 214000)

我國是水資源大國，淡水資源總量位居世界第四，但人均水資源擁有量僅為世界人均擁有量的1/4。近年來，我國城鎮(zhèn)化、科技化發(fā)展的腳步迅速，伴隨著城市發(fā)展，水安全、水利用、生態(tài)水、水污染、水開發(fā)等問題愈發(fā)成為城市建設(shè)過程中突出的幾個問題。

針對以上情況，國內(nèi)外專家、學(xué)者們做出對海綿城市建設(shè)現(xiàn)狀分析與建設(shè)措施的研究。何造勝等針對海綿城市的內(nèi)涵、目標、作用等作出了初步的闡釋和分析，并且以羅田水綜合整治為例，詳細剖析了新形勢下我國發(fā)展建設(shè)海綿城市的重要性。許士晨、廖朝軒、劉昌明等從水資源的循環(huán)利用角度對海綿城市的建設(shè)做出了深度剖析；張偉、吳丹潔、俞孔堅等則深刻探討了海綿城市的具體建設(shè)與未來規(guī)劃。

海綿城市是智慧城市發(fā)展建設(shè)的重要組成部分，是我國大力發(fā)展城鎮(zhèn)化、形成城市發(fā)展圈，是建設(shè)綠色城市、文明城市、智慧城市與國際化大城市的未來發(fā)展模式。大力建設(shè)海綿城市是解決城市水資源的合理利用、開發(fā)、污染治理以及水循環(huán)的重要方向。本文針對海綿城市建設(shè)，構(gòu)建更加可靠的海綿城市建設(shè)實效指標體系，并以無錫市作為實例，深度研究該指標體系的實際可行性。

1 海綿城市

海綿城市，是指城市在季節(jié)性變化中能夠合理應(yīng)對雨季洪澇以及旱季缺水的問題并合理解決二者之間的矛盾，通俗來說，就是下雨時通過物理、生物的方法技術(shù)將降雨適當?shù)膬Υ嫫饋?，而當旱季需要水時，將蓄存的水釋放出來利用，是新興的城市雨洪治理措施，國際上也通稱為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”。通過采用滲、滯、蓄、凈、用、排等一系列措施，將雨季降雨合理存儲、利用，從而達到水資源的合理利用并在一定程度上解決城市供水與雨季內(nèi)澇的問題，是解決水資源時空分布不均衡的最有效、生態(tài)的手段。圖1為海綿城市雨水循環(huán)示意圖。

圖1 海綿城市示意圖

2 評價指標體系

海綿城市建設(shè)評價指標體系的構(gòu)建是從多方面、多因素考慮的，是針對具體問題具體指標的評價體系。本著科學(xué)性、動態(tài)性、獨立性、可量化性、因地制宜的建立原則，重點考慮城市綠化覆蓋率、水資源消耗量與水資源存儲量比、水質(zhì)綜合達標率、城市用水重復(fù)利用率、雨水資源利用率等指標，綜合考慮以上因素，構(gòu)建指標體系實際操作評價模型。

2.1 城市綠化覆蓋率

城市綠化覆蓋率是城市區(qū)域內(nèi)各種綠地(含公共綠地、道路綠地、宅區(qū)綠地等)綠化的面積占城市總面積的比率。從建設(shè)文明城市的角度來說，城市綠化覆蓋率是衡量居民生活舒適度、城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要指標之一。因此，將其納入海綿城市評價指標體系非常合理。圖2為近年來我國城市綠化覆蓋率大致情況。

圖2 近年我國城市綠化覆蓋率變化

2.2 水資源消耗量與供給量之比

水資源的供需關(guān)系是研究城市用水最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對水資源的供需關(guān)系的調(diào)查主要包括水資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀、分析天然水資源供水能力、分析各需水部門的需水量以及對區(qū)域內(nèi)水資源的供需關(guān)系存在問題的分析等環(huán)節(jié)。

2.3 水質(zhì)綜合達標率

水質(zhì)是指水體的質(zhì)量，它標志著水體中各種成分以及物理化學(xué)性質(zhì)，與我們的生活息息相關(guān)。水質(zhì)綜合達標率是衡量區(qū)域內(nèi)水體(包括河湖、民用水、工業(yè)用水等)的整體達標水準，水質(zhì)綜合達標率越高，則當?shù)乜捎盟Y源總量越大。

2.4 城市用水重復(fù)利用率

城市用水重復(fù)利用率是指在某時間段內(nèi)，城市生產(chǎn)建設(shè)過程中重復(fù)用水量加回用水量之和，與城市總用水量之比。城市用水重復(fù)利用率對研究城市水資源的循環(huán)利用與環(huán)保工作具有重大意義，將其作為評價海綿城市建設(shè)成效的指標也是比較合理的。目前，我國城市用水重復(fù)利用率達80%以上。

2.5 雨水資源利用率

雨水資源利用率是評價海綿城市建設(shè)效果的重要指標之一。年均可利用雨水資源量計算公式為：

W=αφHA

(1)

式中，W—年均可利用雨水資源量，m3；H—多年平均降雨量，mm；A—匯水面積，m2；ψ—綜合徑流系數(shù)，無量綱；α—季節(jié)折減系數(shù)，無量綱。

雨水資源利用率λa計算公式為：

λa=W/S

(2)

式中，S—區(qū)域年均降雨總量，m3。

3 構(gòu)建評價指標體系模型

綜合考慮以上指標，采取加權(quán)平均的方法，得出綜合評價計算模型為：

(3)

式中，K—海綿城市建設(shè)成效得分，其中0≤K<0.25，海綿城市建設(shè)成效較差；0.25≤K<0.5，海綿城市建設(shè)成效一般；0.5≤K<0.75，海綿城市建設(shè)成效良好；0.75≤K<1，海綿城市建設(shè)成效優(yōu)秀；k(i)—各項指標得分(即各項百分率)；ω(i)—各項指標的加權(quán)比重，具體見表1。

表1 各項指標的加權(quán)比重

4 案例研究

以無錫市為例，通過理論方法與數(shù)值模擬計算，考證該計算模型是否適用于我國各大城市海綿城市建設(shè)成效評價工作中。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查與相關(guān)資料的查閱，得出近年來無錫市各項指標結(jié)果見表2。

表2 無錫市各項指標具體值

得出無錫市的綜合得分為：

K=0.32×0.41+0.21×0.55+0.11×0.85+0.13×0.8+0.23×0.05=0.4557

計算結(jié)果顯示，無錫市處于海綿城市建設(shè)效果一般級別。根據(jù)實際情況考察，比較符合無錫市目前的整體情況。

目前無錫市正處于大力建設(shè)海綿城市的過程中，通過采用“密渡橋路”等新型科技措施，將對所轄市區(qū)部分區(qū)域進行重點建設(shè)。

預(yù)計至2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達到海綿城市建設(shè)目標要求，70%以上的雨水得到有效控制，面源污染得到有效削減，力爭海綿城市建設(shè)走在全省前列[9]。圖3為密渡橋路工作原理圖，圖4為未來無錫市海綿城市建設(shè)規(guī)劃圖。

圖3 密渡橋路工作原理

圖4 無錫市海綿城市建設(shè)規(guī)劃

5 結(jié)語

目前，海綿城市的建設(shè)仍存在許多問題，其中尤以建設(shè)成本較高、成果效益不穩(wěn)定、評價體系不夠成熟完善等問題較為突出。通過構(gòu)建海綿城市評價指標體系，可以得到較為完備的海綿城市評價系統(tǒng)，為實現(xiàn)因地制宜的評價各城市的海綿城市建設(shè)成效及發(fā)展程度；為城市未來市政規(guī)劃建設(shè)提供合理的建議與方向；為合理利用水資源、建設(shè)城市綠地，實現(xiàn)人與自然和諧相處、綠色發(fā)展的經(jīng)濟效益；為政府決策提供一定的依據(jù)。