海綿城市作為應對城市內澇、水資源短缺與生態(tài)環(huán)境惡化的新型城市發(fā)展理念,其核心在于構建“滲、滯、蓄、凈、用、排”六位一體的雨水綜合管理體系。在這一復雜的系統(tǒng)工程中,一體化泵站、污水處理廠、水池(如調蓄池、雨水花園、人工濕地)以及水泵等設施,扮演著至關重要的角色,它們協(xié)同工作,共同保障海綿城市功能的實現(xiàn)。
一體化泵站是海綿城市“排”與“用”環(huán)節(jié)的關鍵樞紐。傳統(tǒng)排水系統(tǒng)在極端降雨時常力不從心,導致內澇。一體化預制泵站集成了水泵、管道、閥門、控制系統(tǒng)于一體,具有快速安裝、占地面積小、自動化程度高、運行可靠等優(yōu)點。它能夠高效地將低洼區(qū)域的雨水、經過初步凈化的中水或調蓄池中的存水,提升至城市排水管網、人工濕地或回用系統(tǒng),實現(xiàn)雨水的快速導排與資源化利用,有效緩解管網壓力,防止內澇。
污水處理廠是海綿城市“凈”與“用”的核心保障。海綿城市強調對徑流污染的削減和雨水的凈化。初期雨水攜帶大量地表污染物,若直接排放會污染水體。通過截流、調蓄等措施,這部分雨水可被輸送至污水處理廠進行深度處理,達到回用標準。污水處理廠本身也是水資源的重要生產者,其產生的再生水可用于城市綠化、道路沖洗、生態(tài)補水等,完美契合海綿城市“節(jié)水優(yōu)先、循環(huán)利用”的原則。
各類水池(調蓄設施)是海綿城市“滯、蓄、凈”功能的主要載體。這包括地下調蓄池、生態(tài)滯留池、雨水花園、人工濕地等。它們能在降雨時暫時儲存過量雨水,削減洪峰流量,延緩匯流時間;同時通過物理沉淀、植物吸收、微生物降解等自然過程凈化雨水。儲存的雨水在經過適當處理后,可用于非飲用目的,實現(xiàn)雨水的資源化。這些設施分散布局,從源頭到末端形成了多層次的雨水蓄滯與凈化網絡。
水泵作為動力心臟,貫穿于整個水循環(huán)過程。無論是將雨水從低處提升至處理設施或調蓄池,還是在污水處理廠內部進行水流輸送,亦或是將再生水配送給用戶,都離不開高效、節(jié)能的水泵機組。其性能直接關系到系統(tǒng)運行的能耗、可靠性與效率。
值得注意的是,在海綿城市的框架下,這些設施并非孤立運作,而是通過智能監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行一體化調度。例如,根據氣象預報,系統(tǒng)可提前騰空調蓄池容量;根據管網水位,智能啟停一體化泵站;根據水質和水量,優(yōu)化污水處理廠與雨水處理設施的運行模式。這種協(xié)同使得城市能夠像海綿一樣,彈性適應環(huán)境變化,實現(xiàn)雨水的自然積存、滲透與可持續(xù)循環(huán)。
延伸思考:餐廚垃圾處理的協(xié)同潛力
文中提及的“餐廚垃圾處理”雖不直接屬于雨水管理范疇,但與海綿城市的資源循環(huán)理念深度契合。餐廚垃圾經厭氧發(fā)酵等工藝處理后,可產生沼氣(能源)和有機肥/營養(yǎng)土。后者可用于海綿城市中的綠地建設(如雨水花園的植物基質),改善土壤滲透性,促進雨水下滲,同時完成有機質的自然循環(huán)。這體現(xiàn)了海綿城市更廣義的“系統(tǒng)整合、資源循環(huán)”的內涵,將水系統(tǒng)管理與固體廢棄物處理有機結合,共同推動城市的可持續(xù)發(fā)展。
一體化泵站、污水處理廠、水池與水泵是構建海綿城市物理基礎與功能實現(xiàn)的核心技術單元。它們的集成化、智能化應用,確保了城市水安全、水環(huán)境、水資源的協(xié)同治理,是城市從“快速排干”向“彈性適應、循環(huán)利用”轉型不可或缺的支撐。