海綿城市設(shè)計(jì)中低影響開發(fā)設(shè)施（LID）技術(shù)論述

霍佳 陳宇

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口越來越多，在這種情況下，如果不引進(jìn)海綿城市的建設(shè)模式，我國的城市地表徑流量就會(huì)大幅度增加，從而引發(fā)洪澇積水、河流水系生態(tài)惡化、水污染加劇等問題。海綿城市就像一塊海綿那樣，能把雨水留住，讓水循環(huán)利用起來，把初期雨水徑流的污染削減掉。因此本文對(duì)海綿城市及低影響開發(fā)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：海綿城市；低影響開發(fā)技術(shù)；生態(tài)

1 海綿城市的內(nèi)涵

1.1 海綿城市的本質(zhì)—解決城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧

海綿城市的本質(zhì)是改變傳統(tǒng)城市建設(shè)理念，實(shí)現(xiàn)與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。在“成功的”工業(yè)文明達(dá)到頂峰時(shí)，人們習(xí)慣于戰(zhàn)勝自然、超越自然、改造自然的城市建設(shè)模式，結(jié)果造成嚴(yán)重的城市病和生態(tài)危機(jī)；而海綿城市遵循的是順應(yīng)自然、與自然和諧共處的低影響發(fā)展模式。傳統(tǒng)城市利用土地進(jìn)行高強(qiáng)度開發(fā)，海綿城市實(shí)現(xiàn)人與自然、土地利用、水環(huán)境、水循環(huán)的和諧共處；傳統(tǒng)城市開發(fā)方式改變了原有的水生態(tài)，海綿城市則保護(hù)原有的水生態(tài)；傳統(tǒng)城市的建設(shè)模式是粗放式的，海綿城市對(duì)周邊水生態(tài)環(huán)境則是低影響的；傳統(tǒng)城市建成后，地表徑流量大幅增加，海綿城市建成后地表徑流量能保持不變。因此，海綿城市建設(shè)又被稱為低影響設(shè)計(jì)和低影響開發(fā)（Low impact design or development， LID）。

1.2 海綿城市的目標(biāo)—讓城市“彈性適應(yīng)”環(huán)境變化與自然災(zāi)害

一是保護(hù)原有水生態(tài)系統(tǒng)。通過科學(xué)合理劃定城市的藍(lán)線、綠線等開發(fā)邊界和保護(hù)區(qū)域，最大限度地保護(hù)原有河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠、樹林、公園草地等生態(tài)體系，維持城市開發(fā)前的自然水文特征。

二是恢復(fù)被破壞水生態(tài)。對(duì)傳統(tǒng)粗放城市建設(shè)模式下已經(jīng)受到破壞的城市綠地、水體、濕地等，綜合運(yùn)用物理、生物和生態(tài)等的技術(shù)手段，使其水文循環(huán)特征和生態(tài)功能逐步得以恢復(fù)和修復(fù)，并維持一定比例的城市生態(tài)空間，促進(jìn)城市生態(tài)多樣性提升。我國很多地方結(jié)合點(diǎn)源污水治理的同時(shí)推行“河長制”，治理水污染，改善水生態(tài)，起到了很好的效果。

三是推行低影響開發(fā)。在城市開發(fā)建設(shè)過程中，合理控制開發(fā)強(qiáng)度，減少對(duì)城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞。留足生態(tài)用地，適當(dāng)開挖河湖溝渠，增加水域面積。此外，從建筑設(shè)計(jì)始，全面采用屋頂綠化、可滲透路面、人工濕地等促進(jìn)雨水積存凈化。

2 低影響開發(fā)技術(shù)的概述

LID低影響開發(fā)技術(shù)是20世紀(jì)90年代末發(fā)展起的暴雨管理和面源污染處理技術(shù)，旨在通過分散的，小規(guī)模的源頭控制來達(dá)到對(duì)暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染的控制，使開發(fā)地區(qū)盡量接近于自然的水文循環(huán)，是一種重要的雨水收集利用的生態(tài)技術(shù)。

LID處理技術(shù)是以滯留為主，雨水處置與水土流失、生態(tài)保護(hù)及徑流污染相結(jié)合，是雨水外排量盡量減少，就地消納或集蓄利用。關(guān)鍵在于原位收集、自然凈化、就近利用或回補(bǔ)地下水。低影響開發(fā)技術(shù)主要包含：下凹式綠地、雨水花園、綠色屋頂、雨水滲透系統(tǒng)及蓄水池貯存。

第一，綠色屋頂指有植被層、媒介、土壤及人造水層等構(gòu)成，主要以降低城市暴雨徑流污染、減輕熱島效應(yīng)、美化環(huán)境和調(diào)節(jié)建筑物溫度為目標(biāo)，同時(shí)可作為雨水貯存的預(yù)處理措施。

第二，下凹式綠地指地勢(shì)低洼的綠地。利用周圍徑流入滲凹處綠地，減少排水，涵養(yǎng)水分。設(shè)計(jì)下凹式綠地應(yīng)盡量調(diào)整合理的綠地、路面、雨水口三者之間的高程關(guān)系，是綠地高程低于路面高程，綠地內(nèi)設(shè)有雨水口，而雨水口低于路面高程而高于綠地高程。下凹式綠地增大了雨水在土壤中的入滲量、減少城市洪澇、節(jié)約了綠地的灌溉用水，同時(shí)減少了河湖的水質(zhì)污染及淤積量，提高了綠地的土壤肥力。

第三，雨水花園指通過低洼地區(qū)種植灌木、花草等植物，利用土壤與植物的過濾來凈化雨水，還可以將雨水滯留，然后緩慢深入土壤，降低雨水徑流量。

第四，雨水滲透設(shè)施指雨水分散并被滲透到地下的人工設(shè)施，該設(shè)施能明顯涵養(yǎng)地下水，抑制暴雨徑流，同時(shí)不會(huì)污染地下水，是一種有效的雨水控制技術(shù)。雨水滲透技術(shù)分為分散滲透與集中回灌兩種。

第五，貯留利用技術(shù)主要是通過屋面蓄水池、地面蓄水池、地下蓄水池等設(shè)施收集、儲(chǔ)存雨水，經(jīng)過處理后利用雨水，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 海綿城市設(shè)計(jì)中的低影響開發(fā)技術(shù)

3.1 引入彈性城市和垂直園林建筑的精細(xì)化設(shè)計(jì)

建筑是城市最基礎(chǔ)的細(xì)胞，如果建筑對(duì)雨水能呈現(xiàn)海綿特性，那么城市離“海綿”也就不遠(yuǎn)了。這里需要引進(jìn)彈性城市和園林建筑的設(shè)計(jì)理念。

一是引入彈性城市的設(shè)計(jì)理念。彈性城市（Resilient City）是目前國際上非常流行的概念。所謂彈性城市，是指城市能夠準(zhǔn)備、響應(yīng)特定的多重威脅并從中恢復(fù)，并將其對(duì)公共安全健康和經(jīng)濟(jì)的影響降至最低的能力。聯(lián)合國建議打造彈性城市 應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害，城市必須在制定低碳可持續(xù)發(fā)展路線的同時(shí)，采取措施提高其彈性應(yīng)對(duì)的能力。彈性城市涉及方方面面，從城市應(yīng)對(duì)氣侯變化引起的水資源短缺的彈性來看，一旦把水循環(huán)利用起來，每利用一次就等于水資源增加了一倍，利用兩次就增加了兩倍，以此類推。如果通過反滲透等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水資源的N次利用，就可以做到城市建設(shè)與水資源和諧發(fā)展，這就是一種“水資源彈性”。新加坡目前就已經(jīng)達(dá)到了此類“彈性城市”的標(biāo)準(zhǔn)。該國從馬來西亞調(diào)水基本上作為一種水保障，并把調(diào)來的水加工成純凈水反銷到馬來西亞去；在本國內(nèi)，則通過中水回用、海水淡化、雨水利用，基本能滿足民眾生活和產(chǎn)業(yè)用水問題，這就是N次用水的一種體現(xiàn)?？傊?，彈性城市在水方面的要求，就是盡管外界的水環(huán)境發(fā)生了變化，都可以保持城市供水系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)解決城市水資源短缺的一種創(chuàng)新。

二是結(jié)合園林設(shè)計(jì)的理念。如果把中水和雨水在建筑中的充分綜合利用，就可以把整個(gè)園林搬到建筑上去，即垂直園林建筑。這種建筑整體上呈現(xiàn)出海綿狀態(tài)，能將雨水充分收集利用，實(shí)現(xiàn)中水回用，排到自然界中的水體污染物幾乎等于零，所有的營養(yǎng)素都能在建筑內(nèi)循環(huán)利用，并且綠色植物還能夠固定二氧化碳。如果城市廣泛推廣垂直園林建筑，不僅可顯著減少地表水徑流量，而且會(huì)營造出一個(gè)非常美妙而且可以四季變化的城市景觀。

3.2 海綿城市（社區(qū)）結(jié)合水景觀再造

海綿建筑推而廣之就是海綿社區(qū)?？焖俪擎?zhèn)化到來之前，我國許多地方曾經(jīng)有過良好的城市水景觀被稱之為“山水城市”，當(dāng)代城市規(guī)劃師應(yīng)該傳承歷史文化，回歸社區(qū)魅力，增加社區(qū)的凝聚力。通過由下而上的再設(shè)計(jì)，將社區(qū)水的循環(huán)利用和景觀化、人性化相融和，并結(jié)合特定的歷史文化，開展海綿社區(qū)建設(shè)。與此同時(shí)，海綿社區(qū)建設(shè)可以激發(fā)起居民愛護(hù)水環(huán)境、呵護(hù)水環(huán)境、敬重水環(huán)境的心態(tài)，實(shí)現(xiàn)人類與自然水生態(tài)和諧相處的目標(biāo)。以杭州為例，杭州曾經(jīng)有一條浣紗河，傳說是當(dāng)年西施浣紗的河流。這條河穿過許多社區(qū)，如果把文化融入到浣紗河水景觀復(fù)建，完全可以再現(xiàn)當(dāng)年人水和諧美景，留住這段美妙的記憶，而且能夠控制水污染，最大程度地減少了對(duì)水環(huán)境的影響。

4 結(jié)束語

總之，LID設(shè)施對(duì)初期雨水徑流污染、降低黑臭水體和延緩徑流時(shí)間具有較好的效果，目前國內(nèi)在大力開展該項(xiàng)工作，其新技術(shù)及措施也逐漸應(yīng)用到LID設(shè)施中，其效果也將逐漸提高，對(duì)于LID的應(yīng)用也將在國內(nèi)鋪展開，來并作為土地出讓、市政設(shè)施等開發(fā)的先決條件。

參考文獻(xiàn)：

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