海綿城市監(jiān)測的可行性建議有哪些?
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海綿城市監(jiān)測是一個(gè)復(fù)雜體系,由于受到降雨的不確定性、地表徑流匯流途徑比較多、徑流沖刷效應(yīng)多變、雨水管道內(nèi)污染物復(fù)雜、管網(wǎng)混接等方面的影響,準(zhǔn)確監(jiān)測難度系數(shù)很大。針對已開展的海綿城市監(jiān)測過程中目的不清晰、監(jiān)測方案不合理、在線監(jiān)測不規(guī)范等問題,提出海綿城市監(jiān)測的可行性建議。
1. 監(jiān)測目的
海綿城市監(jiān)測工作存在監(jiān)測目的不清晰的問題,監(jiān)測目的通常包括一個(gè)或多個(gè),監(jiān)測方案未根據(jù)監(jiān)測目的制定,造成監(jiān)測結(jié)果與數(shù)據(jù)沒法支撐監(jiān)測目的。
明確監(jiān)測目的是海綿城市監(jiān)測的一個(gè)重要原則與前提,監(jiān)測目的包括以下幾個(gè)方面:a)為模型參數(shù)率定與驗(yàn)證提供數(shù)據(jù)支撐。b)通過監(jiān)測來考核海綿城市建設(shè)達(dá)標(biāo)情況,評估徑流總量控制、內(nèi)澇達(dá)標(biāo)、CSO控制等效果來判斷是否達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過監(jiān)測總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)各地規(guī)范化、有效地開展海綿城市建設(shè)。c)對灰綠設(shè)施展開研究層面的監(jiān)測,分析設(shè)施徑流水質(zhì)水量控制規(guī)律,優(yōu)化設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計(jì)參數(shù)。d)評估海綿城市建設(shè)和運(yùn)行管理質(zhì)量,支撐海綿城市建設(shè)與運(yùn)行維護(hù),實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度、監(jiān)控預(yù)警。
海綿城市監(jiān)測在設(shè)施、項(xiàng)目、片區(qū)、水體、城市不同尺度、不同性質(zhì)的監(jiān)測其目標(biāo)也有所不同。對于設(shè)施尺度監(jiān)測必須滿足設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)收集與效果評價(jià)的要求;對于項(xiàng)目、片區(qū)和城市尺度的監(jiān)測必須滿足相應(yīng)的海綿城市建設(shè)本底評價(jià)與效果評價(jià)的要求;對于片區(qū)和流域尺度應(yīng)對城市開發(fā)建設(shè)與流域水文條件之間的相互影響進(jìn)行評價(jià)。
2. 監(jiān)測方案
海綿城市建設(shè)效果監(jiān)測應(yīng)編制監(jiān)測方案,監(jiān)測方案依照GB/T 51345—2018《海綿城市建設(shè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范性文件的要求制定,必須明確監(jiān)測目的、范圍、對象、內(nèi)容、點(diǎn)位、方法、頻次、設(shè)備安裝、數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用等要求。監(jiān)測方案需要各個(gè)層級互相支撐、形成體系,實(shí)現(xiàn)分層級和全系統(tǒng)的海綿城市建設(shè)效果評估的監(jiān)測目標(biāo),不同層級監(jiān)測方案存在問題如下。
(1)設(shè)施監(jiān)測。
在設(shè)施監(jiān)測中,存在僅監(jiān)測出水口未監(jiān)測進(jìn)水口,或僅監(jiān)測溢流口但未監(jiān)測進(jìn)水口、出水口的現(xiàn)象,導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測,入流量只能依靠計(jì)算獲得,以及有一些指標(biāo)完全靠未經(jīng)率定的模型模擬等問題。因而,評價(jià)設(shè)施徑流體積控制量、水質(zhì)控制效果、排空時(shí)間等應(yīng)在設(shè)施進(jìn)水口、出水口、溢流口、調(diào)蓄空間與結(jié)構(gòu)內(nèi)部布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)位。
(2)項(xiàng)目監(jiān)測。
項(xiàng)目監(jiān)測是片區(qū)監(jiān)測的基本內(nèi)容之一,許多項(xiàng)目在建設(shè)之初未考慮后期監(jiān)測的需求,如未采集本底情況,沒法對照計(jì)算整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)效果;存在監(jiān)測項(xiàng)目中綠色設(shè)施服務(wù)面積不夠,不具有代表性的問題;以及有一些方案存在項(xiàng)目所監(jiān)測的排口不全等問題。因而,典型項(xiàng)目在規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)施階段適當(dāng)考慮監(jiān)測點(diǎn)位的預(yù)留,在工程設(shè)計(jì)階段預(yù)留自動監(jiān)測與人工監(jiān)測作業(yè)條件,并且采集本底情況用作對照。為保證監(jiān)測項(xiàng)目的典型性,項(xiàng)目內(nèi)必須保證綠色設(shè)施服務(wù)不透水面積占較高的比例。在監(jiān)測布點(diǎn)過程中仔細(xì)對項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研,確保進(jìn)出水水量和水質(zhì)平衡。
(3)片區(qū)監(jiān)測。
片區(qū)監(jiān)測主要是在排水分區(qū)選擇、監(jiān)測內(nèi)容與布點(diǎn)等方面存在問題。首先,存在排水分區(qū)選擇未考慮區(qū)域降雨、排水管網(wǎng)特點(diǎn),如有一些排水分區(qū)內(nèi)海綿城市源頭項(xiàng)目比例顯著不夠,使監(jiān)測不具有必要性與典型性。其次,存在監(jiān)測內(nèi)容與評價(jià)不對等的問題,如污染物總量計(jì)算需要同時(shí)監(jiān)測流量和水質(zhì),年徑流總量控制率需要同時(shí)監(jiān)測流量和降雨量,有一些監(jiān)測方案通常只監(jiān)測其中一個(gè),導(dǎo)致不能計(jì)算。除此之外,存在監(jiān)測布點(diǎn)的上游匯水邊界不明晰的情況,片區(qū)排口未全部監(jiān)測等問題,造成所測排水口流量的匯水面積計(jì)算與實(shí)際匯水面大小不符等。
針對片區(qū)的選擇問題,從控制監(jiān)測成本、開展代表性監(jiān)測角度出發(fā),應(yīng)選擇已開展一定體量海綿化建設(shè)或改造的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測,片區(qū)內(nèi)盡量涵蓋源頭、過程和末端項(xiàng)目。針對監(jiān)測內(nèi)容與評價(jià)對應(yīng)的問題,可以根據(jù)評價(jià)內(nèi)容確定監(jiān)測內(nèi)容,如合流制區(qū)域,評價(jià)合流制溢流水量時(shí),應(yīng)監(jiān)測溢流流量變化過程;評價(jià)合流制溢流污染負(fù)荷或初期沖刷情況時(shí),應(yīng)同步監(jiān)測溢流流量變化過程與水質(zhì);監(jiān)測范圍較大且溢流排放口較多時(shí),當(dāng)中服務(wù)匯水面積小、溢流量和污染負(fù)荷貢獻(xiàn)小的合流制溢流排放口,可以選擇監(jiān)測溢流頻次。針對監(jiān)測布點(diǎn)問題,應(yīng)充分考慮片區(qū)徑流流入和流出情況布置監(jiān)測點(diǎn)位,避免因監(jiān)測不完整造成的無法評估。
(4)水體監(jiān)測。
監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)不具有代表性、合理性是水體監(jiān)測的常見問題。水體監(jiān)測點(diǎn)位要選擇能總體體現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測斷面,一般會選擇水體的上游、中游和下游斷面,在較大支流匯入點(diǎn)、主要排放口等水文水力變化點(diǎn)的上下游也應(yīng)設(shè)置監(jiān)測斷面。監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)還要考慮監(jiān)測的便利性和取樣的安全性。
(5)城市監(jiān)測。
城市尺度的監(jiān)測更多考慮海綿城市建設(shè)效果評估,評估指標(biāo)的選擇是常見問題。此外海綿城市監(jiān)測對象包含流域、城市、水體、地下水等多個(gè)方面,存在各個(gè)部門協(xié)調(diào)溝通不順暢,監(jiān)測重復(fù)浪費(fèi)的問題。
評估指標(biāo)應(yīng)具備科學(xué)性、針對性、可操性。首先,評估指標(biāo)應(yīng)科學(xué)、準(zhǔn)確的反應(yīng)海綿城市建設(shè)效果。此外,需要考慮不同城市的差異性,以解決當(dāng)?shù)厮畣栴}為目標(biāo)進(jìn)行指標(biāo)的選擇。最后,選擇指標(biāo)應(yīng)考慮到監(jiān)測以及后續(xù)評估、計(jì)算的可操作性。針對重復(fù)監(jiān)測問題,需要統(tǒng)籌運(yùn)用城市氣象、水利、環(huán)保、住建等部門既有監(jiān)測站點(diǎn)開展監(jiān)測,數(shù)據(jù)共享,節(jié)約投資。
依據(jù)海綿城市建設(shè)的多目標(biāo)與系統(tǒng)組成的特點(diǎn),針對當(dāng)前監(jiān)測存在的問題,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測方案科學(xué)性、布點(diǎn)合理性論證與動態(tài)優(yōu)化等方面的研究?;诤>d城市規(guī)劃建設(shè)、績效考核、過程管控、運(yùn)行調(diào)度的技術(shù)需求,以水生態(tài)保護(hù)、排水防澇、水環(huán)境綜合提升為目標(biāo)導(dǎo)向,合理確定包括城市建成區(qū)設(shè)施、典型項(xiàng)目、管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、受納水體等監(jiān)測內(nèi)容在內(nèi)的系統(tǒng)化監(jiān)測方案。
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