海绵城市监测的可行性建议有哪些?

时间:

2024-06-06

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海绵城市监测是一个复杂体系,由于受到降雨的不确定性、地表径流汇流途径比较多、径流冲刷效应多变、雨水管道内污染物复杂、管网混接等方面的影响,准确监测难度系数很大。针对已开展的海绵城市监测过程中目的不清晰、监测方案不合理、在线监测不规范等问题,提出海绵城市监测的可行性建议。


1. 监测目的


海绵城市监测工作存在监测目的不清晰的问题,监测目的通常包括一个或多个,监测方案未根据监测目的制定,造成监测结果与数据没法支撑监测目的。


明确监测目的是海绵城市监测的一个重要原则与前提,监测目的包括以下几个方面:a)为模型参数率定与验证提供数据支撑。b)通过监测来考核海绵城市建设达标情况,评估径流总量控制、内涝达标、CSO控制等效果来判断是否达到预期设计目标。通过监测总结建设经验,促进各地规范化、有效地开展海绵城市建设。c)对灰绿设施展开研究层面的监测,分析设施径流水质水量控制规律,优化设施规划、设计参数。d)评估海绵城市建设和运行管理质量,支撑海绵城市建设与运行维护,实现排水系统运行调度、监控预警。


海绵城市监测在设施、项目、片区、水体、城市不同尺度、不同性质的监测其目标也有所不同。对于设施尺度监测必须满足设施运行数据收集与效果评价的要求;对于项目、片区和城市尺度的监测必须满足相应的海绵城市建设本底评价与效果评价的要求;对于片区和流域尺度应对城市开发建设与流域水文条件之间的相互影响进行评价。


海绵城市监测的可行性建议有哪些?


2. 监测方案


海绵城市建设效果监测应编制监测方案,监测方案依照GB/T 51345—2018《海绵城市建设评价标准》等标准或规范性文件的要求制定,必须明确监测目的、范围、对象、内容、点位、方法、频次、设备安装、数据管理及应用等要求。监测方案需要各个层级互相支撑、形成体系,实现分层级和全系统的海绵城市建设效果评估的监测目标,不同层级监测方案存在问题如下。


(1)设施监测。


在设施监测中,存在仅监测出水口未监测进水口,或仅监测溢流口但未监测进水口、出水口的现象,导致不能实现有效监测,入流量只能依靠计算获得,以及有一些指标完全靠未经率定的模型模拟等问题。因而,评价设施径流体积控制量、水质控制效果、排空时间等应在设施进水口、出水口、溢流口、调蓄空间与结构内部布设监测点位。


(2)项目监测。


项目监测是片区监测的基本内容之一,许多项目在建设之初未考虑后期监测的需求,如未采集本底情况,没法对照计算整个项目建设效果;存在监测项目中绿色设施服务面积不够,不具有代表性的问题;以及有一些方案存在项目所监测的排口不全等问题。因而,典型项目在规划、设计与实施阶段适当考虑监测点位的预留,在工程设计阶段预留自动监测与人工监测作业条件,并且采集本底情况用作对照。为保证监测项目的典型性,项目内必须保证绿色设施服务不透水面积占较高的比例。在监测布点过程中仔细对项目进行调研,确保进出水水量和水质平衡。


(3)片区监测。


片区监测主要是在排水分区选择、监测内容与布点等方面存在问题。首先,存在排水分区选择未考虑区域降雨、排水管网特点,如有一些排水分区内海绵城市源头项目比例显著不够,使监测不具有必要性与典型性。其次,存在监测内容与评价不对等的问题,如污染物总量计算需要同时监测流量和水质,年径流总量控制率需要同时监测流量和降雨量,有一些监测方案通常只监测其中一个,导致不能计算。除此之外,存在监测布点的上游汇水边界不明晰的情况,片区排口未全部监测等问题,造成所测排水口流量的汇水面积计算与实际汇水面大小不符等。


针对片区的选择问题,从控制监测成本、开展代表性监测角度出发,应选择已开展一定体量海绵化建设或改造的区域进行监测,片区内尽量涵盖源头、过程和末端项目。针对监测内容与评价对应的问题,可以根据评价内容确定监测内容,如合流制区域,评价合流制溢流水量时,应监测溢流流量变化过程;评价合流制溢流污染负荷或初期冲刷情况时,应同步监测溢流流量变化过程与水质;监测范围较大且溢流排放口较多时,当中服务汇水面积小、溢流量和污染负荷贡献小的合流制溢流排放口,可以选择监测溢流频次。针对监测布点问题,应充分考虑片区径流流入和流出情况布置监测点位,避免因监测不完整造成的无法评估。


(4)水体监测。


监测点位的布设不具有代表性、合理性是水体监测的常见问题。水体监测点位要选择能总体体现水环境质量的监测断面,一般会选择水体的上游、中游和下游断面,在较大支流汇入点、主要排放口等水文水力变化点的上下游也应设置监测断面。监测点位布设还要考虑监测的便利性和取样的安全性。


(5)城市监测。


城市尺度的监测更多考虑海绵城市建设效果评估,评估指标的选择是常见问题。此外海绵城市监测对象包含流域、城市、水体、地下水等多个方面,存在各个部门协调沟通不顺畅,监测重复浪费的问题。


评估指标应具备科学性、针对性、可操性。首先,评估指标应科学、准确的反应海绵城市建设效果。此外,需要考虑不同城市的差异性,以解决当地水问题为目标进行指标的选择。最后,选择指标应考虑到监测以及后续评估、计算的可操作性。针对重复监测问题,需要统筹运用城市气象、水利、环保、住建等部门既有监测站点开展监测,数据共享,节约投资。


依据海绵城市建设的多目标与系统组成的特点,针对当前监测存在的问题,还需要进一步加强监测方案科学性、布点合理性论证与动态优化等方面的研究。基于海绵城市规划建设、绩效考核、过程管控、运行调度的技术需求,以水生态保护、排水防涝、水环境综合提升为目标导向,合理确定包括城市建成区设施、典型项目、管网关键节点、受纳水体等监测内容在内的系统化监测方案。


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