京津冀地面沉降驚人，如何處理城市內(nèi)澇及補充地下水？
隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展，城市開發(fā)步伐迅速，我們遇到的問題也越來越多——空氣污染、城市內(nèi)澇、地面沉降等隱患都在困擾著城市中的每一個人。
自20世紀(jì)60年代以來，隨著地下水開采量的不斷增加，北京市地面沉降不斷加劇，京津冀地區(qū)儼然成為世界上最大的地下水降落漏斗，發(fā)生地面沉降的面積達到7萬平方公里。最新的遙感監(jiān)測顯示，北京局部地區(qū)的沉降中心速率達到11厘米/年。
不僅是地面沉降問題使得滿城人心惶惶，夏季來臨，頻發(fā)的暴雨帶來的城市內(nèi)澇問題更是令人神經(jīng)緊繃。俗話說下水道是一座城的良心，平日光鮮亮麗的大城市卻總在大雨時節(jié)受到“良心的拷問”。
可見，城市發(fā)展問題已然成為社會進步的路障，如何緩解因地下水過度開采導(dǎo)致的地面沉降問題，如何處理城市內(nèi)澇并補充地下水，值得我們仔細探究。
超采地下水導(dǎo)致地面沉降
2002年發(fā)射的GRACE重力衛(wèi)星，由兩顆低軌衛(wèi)星組成，它就像“一桿秤”，當(dāng)衛(wèi)星飛過重力異常區(qū)域時，K波段微波測距系統(tǒng)通過測量兩顆衛(wèi)星間的距離和距離變化率來“秤”出地球質(zhì)量的變化。通過檢測得知，在華北平原，這種地球質(zhì)量的變化主要是由于地下水消耗引起的。
過度開采會造成地下水位下降嚴(yán)重，使得水位下降造成的空隙很難在短期時間里得到恢復(fù)，進而使得上覆地層的重量只能作用在含水介質(zhì)所構(gòu)成的骨架上，換言之，由于地下水的開采造成原來一個穩(wěn)定的受力平衡得到破壞，為了得到新的平衡地面就產(chǎn)生了相應(yīng)的能量輸出，即地面沉降。
地面沉降嚴(yán)重威脅地表建筑、地下管線、高鐵運行和防洪等城市安全，緩慢的地面沉降常常不被大家發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)局部不均勻沉降問題比較突出，并誘發(fā)地裂縫等次生災(zāi)害、對房屋、道路等造成明顯的破壞時，我們才會直接感受到它的存在。
夏季“城市看海”形勢嚴(yán)峻
城市的開發(fā)建設(shè)有著大量的不透水屋面和地面，隨著城市化進程加深，能夠吸收雨水的地面和水面急劇減少，加之許多老城排水系統(tǒng)并不完善，從而導(dǎo)致了內(nèi)澇威脅。
為了緩解內(nèi)澇災(zāi)害，許多城市都進行了排水管道改造，但是依然存在不堪重負、內(nèi)澇頻發(fā)的現(xiàn)象。顯然，傳統(tǒng)的改造方式并不能適應(yīng)大時代發(fā)展的節(jié)奏，或許是時候?qū)⑷祟悺案淖儭弊匀坏乃季S轉(zhuǎn)化為“遵循”自然，環(huán)境友好的生存方式才是長久之計。
2012年，在低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇中，一個全新的建設(shè)理念首次進入人們的視野：建設(shè)“海綿城市”。
“海綿城市”為何物？
“海綿城市”的國際通用術(shù)語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”，是新一代城市雨洪管理概念，指的是城市像海綿一樣，遇到有降雨時能夠就地或者就近“吸收、存蓄、滲透、凈化”徑流雨水，補充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán)，在干旱缺水時有條件將蓄存的水“釋放”出來并加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。
也就是說，海綿城市的核心設(shè)計理念就是“就地解決”，區(qū)別于傳統(tǒng)的將水轉(zhuǎn)移至他處的治水思路。
這一種全新的循環(huán)式處理視角很快得到了政府與專家的重視，2013年習(xí)近平總書記在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》的講話中強調(diào)優(yōu)先考慮建設(shè)海綿城市來解決城市內(nèi)澇問題；2014年財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部決定開展中央財政支持海綿城市建設(shè)試點工作；2015年10月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》，部署推進海綿城市建設(shè)工作。
海綿城市與城市發(fā)展問題
如前文所述，傳統(tǒng)解決思路中，我們以別處水源進行地下水填充來解決地面沉降問題，以加修管道解決城市內(nèi)澇問題，但是地球資源畢竟有限，一味地填充與增補并不是長遠之法，那么提高地表徑流的利用率該是轉(zhuǎn)變思路解決問題的當(dāng)務(wù)之急。
在原始自然條件下，大部分雨水由地面吸收并滲入地下，然后由地表蒸發(fā)再回歸大氣，多余的部分則從地表匯集形成溪流匯入江河湖海，但是城市的開發(fā)建設(shè)使得雨水無法滲入地下，阻斷雨水循環(huán)，也破壞了地下水的有效收集。
海綿城市強調(diào)優(yōu)先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排放徑流雨水，以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念，其實是一種“全局式”的水循環(huán)概念，這就要求我們在進行城市建設(shè)的同時，充分利用大自然水循環(huán)的特點，實現(xiàn)人與自然和諧共處的理想局面。
建設(shè)海綿城市，可有效提高地表徑流回收率與利用率，之前造成城市內(nèi)澇的地表徑流能夠通過“海綿”下滲，從而填補地下水空缺，進而使超采地下水造成的地面沉降得到一定緩解，有利于修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境與城市整體結(jié)構(gòu)，給城市帶來綜合生態(tài)環(huán)境效益的同時也給百姓的公共出行和休閑生活帶來極大便利。
建設(shè)“海綿城市”道阻且長
盡管政府部門對于海綿城市的建設(shè)給予了高度的關(guān)注和大力支持，但是改變長期超采帶來的地面沉降并沒有那么簡單。作為一個長遠的治本之策，海綿城市的建設(shè)涉及大量的改建工程和較長的工期，是一個由點、線、面諸多方面共同構(gòu)成的龐大系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就。
中國科學(xué)院大氣物理研究所“千人計劃”研究員楊宗良認為，海綿城市的建設(shè)仍舊面臨著諸多障礙，也是城市建設(shè)過程中經(jīng)濟利益與自然生態(tài)之間的權(quán)衡，必須基于環(huán)境因素、經(jīng)濟和社會因素等多方面的考慮進行系統(tǒng)化的城市規(guī)劃，所以說海綿城市的建設(shè)還有很長的路要走。
其實，“海綿城市”從理念到實踐的過程也是蜿蜒曲折的。但是在我國政府的高瞻遠矚下，現(xiàn)在已經(jīng)有廈門、鎮(zhèn)江、嘉興等30個城市進入了試點建設(shè)過程中，國務(wù)院也在2015年就下達了“大力建設(shè)海綿城市，提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量”的要求。相信在不久的將來，我們的城市將不受重重問題的困擾，真的能夠像海綿一樣——自由呼吸。