基于低影響開發(fā)的雨洪管理研究

凌靜

衡陽市自然資源和規(guī)劃研究培訓中心 湖南衡陽 421000

雨洪管理是城市發(fā)展建設主要工作之一，為了促進城市建設，提升城市水環(huán)境治理質量，相關單位要針對“海綿城市”的建設特點，不斷加強城市內市政管理。本文針對低影響開發(fā)的雨洪管理系統(tǒng)進行研究，相關內容如下。

1 現(xiàn)代雨洪管理模式

上世紀70年代，發(fā)達國家就已經對城市雨水開展研究，經過數(shù)十年的發(fā)展和工程應用逐漸形成系統(tǒng)的雨洪管理體系，主要有美國的最佳管理措施（BMPS）與低影響開發(fā)（LID）、澳大利亞的水敏感性城市設計、英國的可持續(xù)排水系統(tǒng)、新西蘭的低影響城市設計與開發(fā)（LIUDD）。

1.1 最佳管理措施（BMPs）

最佳管理措施是指為控制雨水徑流以及防治和減少水質污染，采用的工程性和非工程性兩大類措施。最佳管理措施最初是通過雨水塘、雨水濕地和滲透池等末端處理措施來控制城市徑流污染，發(fā)展到現(xiàn)在，最佳管理措施強調利用綜合措施解決水量、水質和生態(tài)等問題[1]。

1.2 低影響開發(fā)（LID）

1.2.1 低影響開發(fā)的內涵

低影響開發(fā)是在BMPs的基礎上提出的新型綜合雨洪管理模式，首先由美國馬里蘭州于20世紀90年代開始實施。它是一種可持續(xù)的景觀途徑，通過運用規(guī)劃和設計手段模擬自然水文狀態(tài)并維持自然水過程，創(chuàng)造具有功能性的水景觀[2]。

1.2.2 低影響開發(fā)的目標

低影響開發(fā)的具體目標如下：第一，為水環(huán)境保護提供新技術；第二，為刺激環(huán)境敏感性的開發(fā)提供經濟和技術鼓勵；第三，發(fā)展充分考慮環(huán)境敏感性的場地規(guī)劃和設計；第四，促使公眾受到環(huán)境教育并鼓勵他們參與到環(huán)境保護中來；第五，降低雨洪基礎設施的建設和維護成本；第六，在雨洪管理中引入新理念與新技術（如場地微管理和多功能景觀）；第七，模擬自然水文過程，維護受納水體的生態(tài)系統(tǒng)的完整性；第八，鼓勵管理的靈活性，鼓勵創(chuàng)新的工程技術和因地制宜的場地規(guī)劃；第九，鼓勵從經濟、環(huán)境以及技術上對當前雨洪管理措施的適用性和選擇方法展開討論[4]。

1.2.3 傳統(tǒng)排水模式與低影響開發(fā)模式的比較

傳統(tǒng)排水模式主要是雨污合流制與雨污分流制，與它們相比，低影響開發(fā)模式投入小、建設與維護簡單等特點，已經被美國、德國、日本等多個發(fā)達國家推廣應用。低影響開發(fā)模式與傳統(tǒng)排水模式的比較見表1[5]。

表1 低影響開發(fā)模式與傳統(tǒng)排水模式的比較

1.3 水敏感性城市設計（WSUD）

由澳大利亞在改進傳統(tǒng)開發(fā)措施的基礎上發(fā)展而來，它是把城市設計與水資源管理結合起來，即通過有效的規(guī)劃與設計來減少對自然水循環(huán)的負面影響和保護水生生態(tài)系統(tǒng)的健康。從雨洪管理和規(guī)劃的視角出發(fā)，WSUD主要包括四大原則：開發(fā)城市的同時保護并強化溪流、河流與濕地等自然水系統(tǒng)；城市開發(fā)后要提高水資源的水質；景觀設計中通過使用多目標雨洪管理手段來整合雨洪管理與景觀設計從而實現(xiàn)多重效益；使用場地滯蓄、調節(jié)措施來減少城市開發(fā)導致的徑流總量和峰值流量，并盡可能減少不透水面積。

1.4 可持續(xù)排水系統(tǒng)（SUDS）

20世紀90年代，針對傳統(tǒng)排水系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，英國借鑒BMPs發(fā)展了可持續(xù)排水系統(tǒng)?？沙掷m(xù)排水系統(tǒng)是將水的流量、質量和環(huán)境的舒適性這三者綜合考慮，來解決地表水或雨水的排水問題。SUDS的突出特征是在“排水”的過程中體現(xiàn)可持續(xù)性，通過源頭、傳輸和末端處理三類措施形成處理鏈，即從預防、源頭到場地，再到區(qū)域的全過程，進行分級削減和控制。

1.5 低影響城市設計與開發(fā)（LIUDD）

21世紀初，低影響城市設計與開發(fā)源于新西蘭“可持續(xù)城市投資開發(fā)項目”下的一個六年計劃。LIUDD在一定程度上借鑒了澳大利亞的水敏感性城市設計，是低影響開發(fā)與城市設計的結合。

2 低影響開發(fā)的主要方法和基本技術

2.1 低影響開發(fā)的主要方法

低影響開發(fā)是采用綜合性措施來管理城市雨水的方法，歸納為圖1所示。

圖1 低影響開發(fā)的方法組成

2.2 低影響開發(fā)的基本技術

低影響開發(fā)的基本技術主要是將徑流在源頭分散管理的理念落到實地。有許多技術已十分成熟，它們對暴雨徑流的減緩、滲透、滯留和凈化等有著重要的作用。具體操作時，選擇何種技術要根據(jù)當?shù)氐挠旰楣芾項l例并考慮資源與環(huán)境的保護，還要注意各種技術組合所產生的協(xié)同效應。

3 低影響開發(fā)的實踐

3.1 國外實踐

低影響開發(fā)在國外有很多成功的案例，美國的馬里蘭州、華盛頓州、俄勒岡州、弗吉尼亞州以及馬薩諸塞州的一些城市都有采用LID模式的雨洪控制利用工程。以麥克哈格為主的費城WMRT設計團隊主持設計了美國The Woodlands Town的城市總體方案，這個方案是美國史上第一座以生態(tài)學理念主導的新城規(guī)劃案例，也是麥克哈格最為滿意的城市設計作品。The Woodlands Town的排水項目一期總投資約420萬美元，僅約占預算（約1868萬美元）的22%，大大節(jié)省了投資。

美國西雅圖HighPoint社區(qū)的重建引入LID理念將雨洪管理與生態(tài)景觀結合，成功改善了水環(huán)境，并使該居住區(qū)在防洪排澇、雨水收集利用與環(huán)境方面有重大突破。

3.2 國內實踐

深圳光明新區(qū)利用LID模式進行雨水綜合利用研究，編制了雨洪利用詳細規(guī)劃。完善新區(qū)已建區(qū)域的排水系統(tǒng)，將人行道和停車場的地面改建為透水鋪磚地面，并在現(xiàn)有綠地中建造入滲井、入滲溝，整治現(xiàn)有河道、湖泊或將河道、湖泊改建為雨水生態(tài)塘或雨水濕地。經過改造，新區(qū)開發(fā)建設后的綜合徑流系數(shù)未超過開發(fā)前的，達到了雨洪利用控制目標。

深圳某舊居住小區(qū)按LID雨水綜合利用規(guī)劃指導設計，采用綠化屋面、透水鋪裝地面、下凹式綠地及其它雨水滯留、增滲設施，改造后小區(qū)的綜合徑流大幅度降低，有效的提高了防洪能力。上海市某居住小區(qū)利用LID理念，采用低位綠地蓄滲、滲透性鋪裝、綠色屋頂?shù)燃夹g措施，有效降低了小區(qū)內徑流總量，從源頭控制了COD、SS、TN、TP等污染，改善了居住環(huán)境。湖南湘潭某小區(qū)應用LID理念，建立綠化屋頂—雨水罐—景觀水體的雨水利用模式，有效控制了小區(qū)內徑流總量與徑流污染強度。

4 低影響開發(fā)在我國應用的建議

4.1 城市規(guī)劃中落實LID理念

城市規(guī)劃決定了LID工程設施能否在城市中落地實施，應在規(guī)劃之初引入LID的源頭控制和微觀管理思想。控制性詳細規(guī)劃應在地塊中增加透水地面比例，推廣利用立體綠化，明確雨水留蓄設施等。

4.2 建立完善的技術體系

發(fā)達國家已經編制了一些低影響開發(fā)技術規(guī)范，如美國的《低影響開發(fā)設計策略：一個綜合的設計方法》手冊等。我國也急需LID標準規(guī)范、技術設計手冊或指南等資料，但國內尚未頒布專門針對LID的國家標準與規(guī)范。

4.3 建立典型示范區(qū)

如北京的天秀花園、水利基礎總隊，深圳的南山商業(yè)文化中心、萬科中心等雨洪利用示范項目。這些示范項目規(guī)模均較小，屬點式示范項目，與真正意義上的城市區(qū)域性低影響開發(fā)模式尚有一定差距，缺乏示范作用。應建立從源頭到末端處理全過程的LID示范區(qū)，指導在全國推廣LID系統(tǒng)。

4.4 模型

LID模型有MOUSE、MUSIC、P8-UCM、PURRS、SLAMM、SWMM等。研究表明，LID雨水管理模型是實現(xiàn)開發(fā)區(qū)域規(guī)劃、設計、建設以及運行管理的必要工具。但現(xiàn)有模型在軟件的簡化和集成能力、參數(shù)的局限性、使用范圍、污染物去除過程描述的準確性等方面還存在一定的局限性。今后需收集長期、大量的基礎資料和記錄數(shù)據(jù)，深入研究雨水徑流從產生到處理全過程的機理以及場地開發(fā)過程中人類行為與自然水文過程的關系，使模型在應用中更具實用性和廣泛性。

4.5 完善配套政策

國內尚未建立國家層面的LID配套政策措施，只有北京、深圳、上海等部分城市已著手建立地方政府層面的配套政策措施。在城市雨水利用方面，國家層面的相關法律和政策有《中華人民共和國水法》、《中國生態(tài)住宅技術評估手冊及技術要點》等；地方政府層面的有《深圳市節(jié)約用水條例》、《深圳市建設項目用水節(jié)水管理辦法》等。這些都為法規(guī)政策為城市雨水利用提供了保障和支持。

5 結語

面對快速城鎮(zhèn)化帶來的各種水問題，我們應積極轉變排水觀念，將低影響開發(fā)理念落實到城市規(guī)劃、設計、實施等各環(huán)節(jié)中，采用滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術，實現(xiàn)城市良性水文循環(huán)，維持或恢復城市的“海綿”功能。