新科技革命助推海绵城市建设

侯立安

2015年、2016年全国相继推出了两批试点，在海绵城市的建设过程中，取得了一些先进的经验。与此同时，我国各地情况不一，海绵城市建设不能完全“一刀切”。

我国城市建设所面临的环境问题

全球面临气候变化问题，中国也不例外。大城市热岛效应出现，此外道路基本不能渗水，大多城市在雨天面临道路积水问题。雨洪来了，城市看海的现象比较严重。改善城市水环境的途径有很多，海绵城市就是其中之一。海绵城市建设的目标为：修复水生态、提高水安全、复兴水文化、涵养水资源、改善水环境。它的本质追求就是大雨不内涝，小雨不积水，热岛有缓解，水体不黑臭。

我国海绵城市建设取得了一些成效和经验，但总体上还存在如下几个方面的问题：一是海绵城市与海绵流域的结合不够紧密。海绵城市的建设相对孤立，没有跟周围领域形成有机的结合。二是灰色基础设施多于绿色的基础设施。湿地、自然水系等绿色的基础设施远远达不到实际需要。三是老城区进行海绵城市建设问题较多，难度较大，特别是涉及排水管网的改造问题等，难度更大。四是城市水污染情况相对比较严峻。水资源、水安全、水污染的问题还没有得到彻底解决。

新兴科技在海绵城市建设中的作用

新兴科技能够引领或者助推海绵城市建设快速地发展，包括材料的创新、技术的创新、理念的创新等。大数据、物联网、新材料、淡水科技以及机器人等，能够助推海绵城市的建设。

运用大数据的信息科技可以在海绵城市的建设中建立地理信息气象的信息库，以及水文、地质、基础设施、污染源等数据库，以此开展顶层化的数字化设计，实现科学化、应急智能化和管理的精细化。

运用物联网技术，通过快速传递建设在线数据库。利用这些系统对相关的海绵城市的数据进行分析，为城市的水资源管理决策提供理论依据和数据支持。

机器人技术在很多方面可以发挥作用，做一些人工可能做不到的事情。比如生态清淤，机器人能够有效地解决管道损毁和检漏问题，不仅能发现漏点，还能够快速地对管道进行修补。同时，对于在线监测、巡检等，机器人都能够发挥很好的作用。

新材料有很多。比如采用渗水的砖可以解决水难下渗的问题。对于建筑垃圾，有的城市把废旧的陶瓷做成砖铺在地面上，同时解决建筑垃圾和地面渗水问题。

水生态修复技术比如黑臭水体治理中人工浮岛、底泥的生物氧化技术等，在水污染控制领域都是常用的，在海绵城市里面也能发挥重要的作用。

海绵城市建设建议

建议一：聚焦前沿，创新海绵城市保障技术。

一是加速城市生态修复技术的研究和利用。新兴化学微污染物的出现对城市生态系统造成严重威胁，这要求其处理工艺变得细化复杂，检测指标也越加繁多，针对日渐复杂的发展趋势，需加速前沿生态修复技术的研究和应用；生态修复是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。

二是要构建城市生态恢复的水文模型。水文模型作为认识和理解城市水循环的有效工具，可以在海绵城市建设措施实施前，用于分析数据信息与模拟。2014年颁布的《海绵城市建设技术指南》也强调通过水文模型与相关理论计算，从而优化海绵城市规划涉及各项指标。

三是加快新材料在海绵城市建设中的研发和应用。海绵城市建设需要采用透水良好、孔隙率较高的材料对城市不透水地面进行改造，雨水顺利地进入铺装结构内部并下渗，进而实现雨水补给地下水、减小乃至于清除地表径流的目的;目前我国的海绵城市的建材还不理想，需要不断在新材料、新技术、新工艺上探索，逐步解决现阶段透水性铺装材料存在的价格偏高、承载力偏小、透水性能下降等问题。

四是推进机器人在海绵城市建设中的技术革新。海绵城市建设行业是服务性行业，现在代替人工操作的协作机器人一般售价为3.5万美元以上，而且功能单一；且制备机器人的传感元件和控制系统材料（如减速器）主要依赖进口，成本较高，需要增加科研投入，实现机器人关键零部件国产化;基于大数据平台和机器人建立智能终端和操作载体的联动模式，形成“一体化”城市洪涝事故应急处理系统，提升决策的科学化水平，服务于目前我国突发性洪涝事件。

建议二：优化运管制度，创新合作模式。

一是推广城市河道管理新模式。城市河道管理推广河长制；通过“三查（严查污水直排入河、垃圾乱堆乱倒、涉河湖违法建设）三清（清河岸、清河面、清河底）三治（清河岸、清河面、清河底）三管（严格水资源管理、河道管理、执法监督管理）”、依托“河长制”，建立“河长智”，实现“河长治”。完善城市黑臭河道专项巡查制度，通过督察、回头看等行动，实现城市河道的长治久清，提高城市人民的幸福指数。

论坛现场

CNSphoto供图

二是因地制宜制定设计和验收标准。海绵城市建设需要根据当地气候条件、降水规律、土壤性质以及经济、城市发展程度、生态状况的不同，分别制定不同要求，采取不同的措施，研究和细化各类控制性指标。迫切需要制定国家级、省（区）市级的导则，帮助地方政府研究制定当地海绵城市建设手册和设计标准。积累各种自然条件示范项目数据，逐步建立完整的海绵城市数据资料库。

三是完善评价体系，构建海绵城市信息化综合管控平台。监测系统对于评价海绵城市建设项目绩效是不可或缺的手段之一，是实现长效运行机制的支撑，也是城市信息化管理的基础。海绵城市建设的重心仍停留在规划、设计和施工上，后续监测还未能及时跟上，现阶段建设重心应放在海绵城市监测上，进一步完善海绵评价及维护体系，定期进行第三方监测评价。

四是构建海绵城市建设对地下水污染风险评估体系。结合信息化、智能化的监测技术，从海绵城市建设的风险、地下水污染物垂向和水平迁移风险进一步分析，构建海绵城市建设区域对地下水污染风险分级指标体系。

五是创新投资模式，鼓励民间资本参与建设。鼓励社会资本参与，鼓励“技术+资本”运作模式，加大政府投入。

建议三：面向智慧城市建设新型水厂。

智慧水厂可以以大数据、人工智能、GPS等新一代信息技术为手段，实现水处理运行过程的水质参数、设备报警等远程实时监控，保证水处理的高效节能和绿色环保；根据我国各地城市生态环境状况，因地制宜建造新型给水厂/污水厂，使其成为真正与社会融合、互利共生的城市基础设施。

加强水生态环境保护，不断改善水环境质量，是加快推进我国生态文明建设的重要保障。海绵城市建设对于改善水环境、恢复水生态、实现“蓝天常在、青山常在、绿水常在”美丽中国的宏伟目标具有极其重要的现实意义。海绵城市建设应建立健全长效制度和法律法规，优化运管制度，创新合作模式，依托未来科技促进城市环境质量改善。

（本文根据作者在论坛上的发言整理而成，有删减）