李俊奇教授
李俊奇，工學(xué)博士，教授/博導(dǎo)，城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境生態(tài)技術(shù)北京市學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，兼任住建部科技委城鎮(zhèn)水務(wù)專業(yè)委委員、中國(guó)水協(xié)海綿城市專委會(huì)副主任、中國(guó)環(huán)境學(xué)會(huì)水處理與回用專委會(huì)委員、住建部市政給水排水標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、中國(guó)水工業(yè)分會(huì)水循環(huán)利用專委會(huì)委員、地下水污染控制與修復(fù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副主任委員、APEC可持續(xù)城市聯(lián)合運(yùn)行中心專家委成員、未來(lái)城市設(shè)計(jì)高精尖中心PI團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人等。長(zhǎng)期從事城市雨水控制與海綿城市、水環(huán)境生態(tài)技術(shù)、環(huán)境政策與管理等領(lǐng)域的研究與教學(xué)工作，主持完成包括低影響開(kāi)發(fā)與綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施、徑流污染與CSO污染控制、內(nèi)澇控制、雨水資源化、綠色建筑水系統(tǒng)、歷史城鎮(zhèn)水環(huán)境保護(hù)等在內(nèi)的研究項(xiàng)目和工程實(shí)踐項(xiàng)目百余項(xiàng)，多項(xiàng)成果在國(guó)家海綿城市建設(shè)、城市內(nèi)澇防治和黑臭水體治理中廣泛應(yīng)用，效益顯著。
研究背景
在“海綿城市”提出之前，國(guó)內(nèi)便有學(xué)者對(duì)“低影響開(kāi)發(fā)(low impact development, LID)”開(kāi)展了持續(xù)的研究，國(guó)家“十二五”重大水專項(xiàng)課題也對(duì)低影響開(kāi)發(fā)進(jìn)行了專項(xiàng)研究，并在深圳、嘉興等國(guó)內(nèi)多個(gè)城市陸續(xù)開(kāi)展了大量工程實(shí)踐。隨著海綿城市的提出和試點(diǎn)建設(shè)，國(guó)內(nèi)對(duì)現(xiàn)代城市雨洪管理體系的認(rèn)識(shí)和研究在逐漸深入，但針對(duì)低影響開(kāi)發(fā)與海綿城市，在學(xué)術(shù)界與工程界至今仍存在認(rèn)識(shí)不清的問(wèn)題，例如，海綿城市與低影響開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系究竟是什么？低影響開(kāi)發(fā)是否等于雨水徑流的源頭控制？低影響開(kāi)發(fā)是否僅針對(duì)雨水徑流的水質(zhì)控制？本文通過(guò)剖析低影響開(kāi)發(fā)的起源與發(fā)展歷程，結(jié)合對(duì)國(guó)內(nèi)低影響開(kāi)發(fā)與海綿城市建設(shè)的思考，進(jìn)一步闡述了低影響開(kāi)發(fā)與海綿城市的內(nèi)涵與聯(lián)系。
一 摘 要
海綿城市建設(shè)是在繼承我國(guó)古代先賢智慧和參考國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)總結(jié)我國(guó)雨洪管理領(lǐng)域長(zhǎng)期研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)城市水系統(tǒng)實(shí)際問(wèn)題提出的城市發(fā)展方式，其核心是構(gòu)建基于綠灰結(jié)合的現(xiàn)代城市雨洪控制系統(tǒng)，通過(guò)“滲、滯、蓄、凈、用、排”綜合措施，實(shí)現(xiàn)“治澇”與“治黑”等多重目標(biāo)。低影響開(kāi)發(fā)是海綿城市建設(shè)的重要指導(dǎo)思想，也是海綿城市核心技術(shù)體系的重要組成部分。正確認(rèn)識(shí)低影響開(kāi)發(fā)與海綿城市的內(nèi)涵與聯(lián)系，對(duì)于進(jìn)一步在全國(guó)范圍內(nèi)落實(shí)低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)模式，科學(xué)推進(jìn)海綿城市建設(shè)具有重要意義。
二 低影響開(kāi)發(fā)的溯源與發(fā)展
1.總體概況
低影響開(kāi)發(fā)(LID)一詞起源于美國(guó)，大約于20世紀(jì)70年代第1次在佛蒙特州的土地規(guī)劃中被提出，80年代在多個(gè)地區(qū)的環(huán)境敏感區(qū)域規(guī)劃(environmentally sensitive area planning)中出現(xiàn)，主要針對(duì)城市水源地等敏感區(qū)的保護(hù)，避免城市開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。
LID在美國(guó)比較有影響的早期應(yīng)用主要是在20世紀(jì)90年代初的馬里蘭州喬治王子郡，主要從源頭避免場(chǎng)地開(kāi)發(fā)對(duì)自然水文特征的負(fù)面影響，并在多處居住區(qū)、停車場(chǎng)建設(shè)了生物滯留等設(shè)施進(jìn)行工程示范，取得了良好的效果。1998年美國(guó)環(huán)保署(EPA)資助喬治王子郡環(huán)境資源部對(duì)LID的相關(guān)理論與規(guī)劃設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)研究，并于1999年分別發(fā)布了LID的規(guī)劃設(shè)計(jì)(Low-Impact Development Design Strategies: An Integrated Design Approach)與水文分析手冊(cè)(Low-Impact DevelopmentHydrologic Analysis)，將其作為全國(guó)性的參考。這是美國(guó)最早發(fā)布的系統(tǒng)介紹LID的指導(dǎo)手冊(cè)，明確了LID的核心目標(biāo)是通過(guò)盡可能模擬場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前的水文過(guò)程，保護(hù)和修復(fù)自然水文特征，從而緩解城市開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)自然水文過(guò)程的影響。2007年，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布的“能源獨(dú)立與安全法案”(EISA)438條要求聯(lián)邦建設(shè)項(xiàng)目對(duì)雨水徑流進(jìn)行綜合管控，并在其實(shí)施技術(shù)導(dǎo)則中明確提出了需應(yīng)用LID的相關(guān)技術(shù)措施；美國(guó)國(guó)家污染物排放許可制度(NPDES)是美國(guó)對(duì)雨水徑流排放管控的重要法律，EPA明確鼓勵(lì)各地在項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中融入LID的理念，以達(dá)到NPDES中對(duì)雨水徑流排放的水量和水質(zhì)管控要求。
在EISA438、NPDES等法律與政策的要求和推動(dòng)下，美國(guó)對(duì)LID開(kāi)展了持續(xù)研究和大量工程實(shí)踐。如今，LID仍是美國(guó)城市雨洪管理領(lǐng)域的熱點(diǎn)，對(duì)LID的政策制定、規(guī)劃設(shè)計(jì)、技術(shù)措施的優(yōu)化、維護(hù)管理等多個(gè)方面仍在持續(xù)開(kāi)展深入的研究和實(shí)踐。
2.低影響開(kāi)發(fā)的定義
2012年，EPA發(fā)布了專門(mén)針對(duì)LID的術(shù)語(yǔ)說(shuō)明，指出LID是通過(guò)綜合的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法(holistic LID)以及不同的雨洪管理技術(shù)措施(isolated LID)，以盡可能實(shí)現(xiàn)在源頭對(duì)雨水徑流量與徑流污染的綜合控制。
不同地區(qū)也對(duì)LID的定義做了進(jìn)一步闡述，例如，加利福尼亞州在其LID設(shè)計(jì)手冊(cè)中，強(qiáng)調(diào)原則(LID principle)與措施(LID-BMPs)兩部分。原則主要針對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)盡可能減少不透水地面，減少對(duì)自然地形地貌的破壞，保護(hù)自然水體、濕地等生態(tài)敏感區(qū)等；措施則主要針對(duì)綠色屋頂、雨水花園等具體技術(shù)措施的應(yīng)用。
3.LID與BMP、GI/GSI的區(qū)別與聯(lián)系
需要指出的是，在美國(guó)城市雨水管理體系中，除LID外，主要常用術(shù)語(yǔ)還包括最佳管理措施(best management practice, BMP)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施(green infrastructure, GI)，二者與低影響開(kāi)發(fā)均有密切聯(lián)系，但不同術(shù)語(yǔ)代表不同技術(shù)體系，其在應(yīng)用尺度、技術(shù)措施與控制目標(biāo)等方面也有一定的區(qū)別。
BMP的提出要早于低影響開(kāi)發(fā)，最早出現(xiàn)在1972年美國(guó)發(fā)布的《清潔水法》中，主要應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)維護(hù)管理、培訓(xùn)等非工程性措施。1979—1983年，美國(guó)EPA開(kāi)展了國(guó)家城市雨水徑流研究項(xiàng)目(nationwide urban runoff program, NURP)，逐漸開(kāi)始重視對(duì)城市雨水徑流的控制，在1987年的《清潔水法》修正案319章節(jié)中，首次提出用于雨水管理的最佳管理措施(stormwater BMP)，隨后在美國(guó)國(guó)家污染物排放許可制度(NPDES)中，明確提出利用BMP對(duì)雨水徑流的排放進(jìn)行綜合管控，控制目標(biāo)包括水量、水質(zhì)等多方面。在20世紀(jì)80—90年代初期，BMP在美國(guó)各地區(qū)的城市雨水設(shè)計(jì)手冊(cè)中被廣泛使用，當(dāng)時(shí)提出的技術(shù)措施主要為雨水塘、雨水濕地、調(diào)節(jié)池等末端的集中工程性措施，同時(shí)包括街道清理、設(shè)施維護(hù)等非工程性措施。而隨著LID的提出，在美國(guó)EPA發(fā)布的城市雨水管理相關(guān)報(bào)告，以及各地區(qū)的設(shè)計(jì)手冊(cè)中，逐漸開(kāi)始更多地使用低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施(LID)，推廣綠色屋頂、雨水花園等源頭設(shè)施的應(yīng)用。美國(guó)加利福尼亞州等部分地區(qū)在其雨水設(shè)計(jì)手冊(cè)中至今仍沿用BMP，但在具體技術(shù)措施中也已納入雨水花園等典型低影響開(kāi)發(fā)措施；部分地區(qū)的設(shè)計(jì)手冊(cè)中還將BMP措施區(qū)分為強(qiáng)調(diào)源頭的LID-BMPs和以末端雨水塘為主的conventional-BMPs兩類。
GI起源于美國(guó)20世紀(jì)90年代，主要強(qiáng)調(diào)在城市規(guī)劃中對(duì)綠色空間與廊道的合理保護(hù)與利用，給城市帶來(lái)更多的生態(tài)環(huán)境效益。隨著LID等理念的推廣，更強(qiáng)調(diào)結(jié)合綠色、生態(tài)理念的城市雨水管理技術(shù)措施越來(lái)越受到重視，“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”一詞也開(kāi)始應(yīng)用到城市雨水管理領(lǐng)域。2012年，美國(guó)EPA發(fā)布了針對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施術(shù)語(yǔ)的定義，指出針對(duì)城市雨水管理，綠色基礎(chǔ)設(shè)施主要是指利用自然生態(tài)系統(tǒng)中土壤和植被對(duì)雨水徑流進(jìn)行綜合控制的工程技術(shù)措施，如綠色屋頂、雨水花園、雨水濕地等，又稱綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施(green stormwater infrastructure, GSI)，涵蓋了傳統(tǒng)的BMP與典型的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施(LID)。此外，從更廣義的角度，可將綠色基礎(chǔ)設(shè)施看作城市內(nèi)自然區(qū)域及生態(tài)系統(tǒng)的綜合網(wǎng)絡(luò)，包括綠色開(kāi)放空間、綠道體系等，能夠帶來(lái)區(qū)域空氣凈化、熱島效應(yīng)緩解、生物棲息地增加、生物多樣性改善等多重生態(tài)效益。總體來(lái)說(shuō)，綠色基礎(chǔ)設(shè)施已逐漸演變成一個(gè)總括性的術(shù)語(yǔ)(umbrella word)，低影響開(kāi)發(fā)是其中的重要組成部分。
三 低影響開(kāi)發(fā)的核心目標(biāo)
從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，為緩解城市的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)便開(kāi)始大量應(yīng)用末端集中式的雨水調(diào)節(jié)塘(detention pond)，對(duì)超過(guò)城市雨水管渠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的暴雨峰值流量進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)一般為10～100年一遇，
傳統(tǒng)雨水調(diào)節(jié)塘、雨水濕地等BMP的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要針對(duì)1年或2～100年一遇的降雨峰值削減，以及對(duì)雨水徑流的調(diào)蓄凈化，但均未考慮LID提出的重點(diǎn)主要針對(duì)之前缺失的中小降雨事件控制，采用一定的年降雨場(chǎng)次或降雨總量(如85%)對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量作為具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
由于對(duì)雨水徑流總量的減排是實(shí)現(xiàn)雨水徑流污染物削減的重要途徑，從突出雨水徑流污染控制的角度，美國(guó)普遍將雨水徑流總量控制標(biāo)準(zhǔn)稱為水質(zhì)控制容積[water quality (capture) volume,WQ(C)V]。部分地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥李愋汀夂虻纫蛩兀诖_定水質(zhì)控制容積控制要求的基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步制定了具體的地下水回補(bǔ)體積要求(groundwater recharge volume,GRV)，以維持開(kāi)發(fā)前的自然下滲量。
基于上述過(guò)程，美國(guó)逐步構(gòu)建了包含地下水回補(bǔ)體積、水質(zhì)控制容積、河道侵蝕控制容積、漫灘洪水和極端洪水控制容積的雨水徑流體積控制標(biāo)準(zhǔn)體系，如圖1所示。
圖1 美國(guó)城市雨水徑流體積控制標(biāo)準(zhǔn)體系示意
由此可見(jiàn)，LID并不代表美國(guó)現(xiàn)代城市雨洪管理體系的全部，其核心是突出維持城市開(kāi)發(fā)前后水文特征不變的總體理念，在技術(shù)上強(qiáng)調(diào)通過(guò)場(chǎng)地源頭控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水徑流總量的減排，以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水回補(bǔ)、雨水徑流污染控制、雨水回用等目標(biāo)。同時(shí)需要與城市排水管渠、(延時(shí))調(diào)節(jié)/調(diào)蓄設(shè)施等其他系統(tǒng)措施銜接，共同實(shí)現(xiàn)城市雨水系統(tǒng)的綜合控制目標(biāo)。
四 國(guó)內(nèi)低影響開(kāi)發(fā)的發(fā)展概況
1.古代水資源管理中的低影響開(kāi)發(fā)理念
雖然LID一詞來(lái)源于美國(guó)，但其蘊(yùn)含的內(nèi)涵思想在我國(guó)古代的城市規(guī)劃與水資源管理中也早有體現(xiàn)。我國(guó)自古遵循“水潤(rùn)萬(wàn)物”“上善若水”的思想，很早便有雨水資源利用的意識(shí)，例如，古代傳統(tǒng)民居的“四水歸堂”“水院”等設(shè)計(jì)理念，以及古典園林中以雨水為主要水源營(yíng)造的水景等。此外，在古代針對(duì)人水關(guān)系的處理也以實(shí)現(xiàn)“人水和諧”為主要目標(biāo)，突出“天人合一，道法自然”的哲學(xué)思想。早在秦代(公元前200年)，中華先賢就發(fā)明了梯田。通過(guò)多級(jí)梯田營(yíng)造出大量分散雨水滯蓄空間，當(dāng)降雨超過(guò)梯田調(diào)蓄能力時(shí)，雨水溢流至下一級(jí)梯田，跌水形式能夠有效消能，降低地表徑流流速，延長(zhǎng)匯流時(shí)間，在灌溉農(nóng)作物的同時(shí)，起到了調(diào)蓄區(qū)域水資源、防止水土流失等綜合作用，維持當(dāng)?shù)亓己玫乃臓顟B(tài)，這與低影響開(kāi)發(fā)的理念高度一致。
2.對(duì)低影響開(kāi)發(fā)的研究與推廣
國(guó)內(nèi)主要從20世紀(jì)90年代逐漸開(kāi)始重視城市雨水利用，并借鑒德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的方法，提出了將雨水集蓄利用、滲透等多重功能相結(jié)合的“雨水綜合利用”的概念。同時(shí)，北京等城市也開(kāi)始關(guān)注對(duì)城市雨水徑流污染的控制，并引入了美國(guó)BMP的概念，針對(duì)下沉式綠地、雨水花園、植草溝等綠色設(shè)施的設(shè)計(jì)方法和徑流控制效果的研究也逐漸增多。2008年，潘國(guó)慶等第1次在國(guó)內(nèi)提出了WQV的概念和計(jì)算方法，并提出了國(guó)內(nèi)不同城市的設(shè)計(jì)降雨量和對(duì)應(yīng)的降雨控制率。2011年，LID被列入國(guó)家“十二五”重大水專項(xiàng)課題，通過(guò)水專項(xiàng)課題研究與示范工程建設(shè)，進(jìn)一步從理論層面明確了LID的內(nèi)涵、目標(biāo)、設(shè)計(jì)方法等，并帶動(dòng)了LID在不同領(lǐng)域和范圍的工程應(yīng)用，也為后續(xù)的海綿城市建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
2013年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》，開(kāi)始從國(guó)家層面明確提出積極推行LID建設(shè)模式，并要求在各地“排水防澇綜合規(guī)劃”中落實(shí)LID的建設(shè)要求。2014年，住建部發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》，首次系統(tǒng)地創(chuàng)建了我國(guó)海綿城市建設(shè)理論和技術(shù)體系，同時(shí)明確提出了LID是指在場(chǎng)地開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用源頭、分散式措施維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前的水文特征，一般采用年徑流總量控制率作為控制目標(biāo)，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了LID要與城市雨水管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)協(xié)同，并與城市水利防洪系統(tǒng)統(tǒng)籌銜接，以實(shí)現(xiàn)海綿城市綜合控制目標(biāo)。
但在海綿城市理念提出后，特別是試點(diǎn)城市建設(shè)初期，由于國(guó)內(nèi)對(duì)現(xiàn)代城市雨洪管理的整體研究和工程積累的相對(duì)薄弱，大量城市普遍缺乏對(duì)城市雨洪管理綜合體系的系統(tǒng)梳理，曾出現(xiàn)將海綿城市建設(shè)的重點(diǎn)引導(dǎo)到源頭各地塊LID工程建設(shè)的情況，將海綿城市等同于LID。同時(shí)，LID雨水系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中也暴露出一系列問(wèn)題，例如，有的項(xiàng)目未合理考慮場(chǎng)地與區(qū)域條件以及主要問(wèn)題和需求，往往僅為達(dá)到年徑流總量控制率的目標(biāo)要求，而盲目修建大量雨水調(diào)蓄池或蓄水模塊；大量LID技術(shù)措施在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中未考慮后期運(yùn)維要求，導(dǎo)致設(shè)施后期維護(hù)難度大，難以長(zhǎng)期發(fā)揮有效作用等。
隨著各城市海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃、系統(tǒng)方案等頂層設(shè)計(jì)的完善，以及相關(guān)研究的深入和工程推進(jìn)，各地對(duì)海綿城市建設(shè)的目標(biāo)、系統(tǒng)關(guān)系、工程體系等也有了更清晰的認(rèn)識(shí)。如今，國(guó)家2批海綿城市試點(diǎn)城市均已完成3年的試點(diǎn)建設(shè)期，在總結(jié)試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，正確理解和明確海綿城市與LID的內(nèi)涵與聯(lián)系，是進(jìn)一步在全國(guó)范圍內(nèi)落實(shí)低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)理念與模式，科學(xué)推進(jìn)海綿城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)。
五 海綿城市建設(shè)的核心及其與低影響開(kāi)發(fā)的關(guān)系
1.低影響開(kāi)發(fā)是海綿城市建設(shè)的重要指導(dǎo)思想
城市化進(jìn)程導(dǎo)致了土地利用性質(zhì)的變化，其顯著特征表現(xiàn)為不透水下墊面比例的增加，這也是影響自然水文循環(huán)過(guò)程的重要敏感因子。國(guó)內(nèi)外已有大量針對(duì)城市不透水地面擴(kuò)張對(duì)降雨徑流量、徑流水質(zhì)、河道水質(zhì)、熱島效應(yīng)等方面影響過(guò)程的相關(guān)研究。例如，美國(guó)阿肯色大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)自然流域中不透水面積比例達(dá)到10%時(shí)，流域的自然生態(tài)系統(tǒng)即會(huì)發(fā)生明顯的退化現(xiàn)象。此外，傳統(tǒng)城市開(kāi)發(fā)對(duì)自然地形地貌的破壞、自然徑流排放通道與滯蓄空間的侵占等，也是導(dǎo)致加重城市洪澇災(zāi)害、生態(tài)破壞等問(wèn)題的重要原因。
在傳承中華先賢“天人合一，道法自然”和借鑒美國(guó)LID相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出海綿城市核心理念即轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粗放的城市開(kāi)發(fā)建設(shè)模式，最大限度地減少城市開(kāi)發(fā)對(duì)原有自然水文特征的破壞。自然水文過(guò)程主要包括降水、蒸散發(fā)、徑流等要素，因此，海綿城市建設(shè)的實(shí)質(zhì)即在于對(duì)城市降雨徑流的綜合管控，其核心指導(dǎo)思想即為L(zhǎng)ID。具體可體現(xiàn)在城市山水林田湖草生態(tài)格局構(gòu)建，藍(lán)綠線劃定，對(duì)用地空間布局、豎向的管控等多個(gè)方面。LID理念不僅適用于新城建設(shè)，而且適用于舊城更新及其面臨的污染和內(nèi)澇等復(fù)雜問(wèn)題的綜合解決，需要落實(shí)到城市規(guī)劃建設(shè)的各個(gè)方面。
2.低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施在海綿城市建設(shè)中的體現(xiàn)
由于美國(guó)在城市雨洪管理發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)歷了從僅依靠雨水管渠到增加集中調(diào)節(jié)塘、雨水濕地等BMP的建設(shè)，再到推廣LID、GI建設(shè)的不同發(fā)展階段。因此，針對(duì)LID，其在技術(shù)層面更強(qiáng)調(diào)在源頭尺度應(yīng)用雨水花園等分散、小型、綠色的雨水徑流控制措施，主要以徑流總量控制為目標(biāo)。從這個(gè)角度看，LID在海綿城市核心技術(shù)體系中主要突出源頭減排，重點(diǎn)體現(xiàn)在源頭徑流控制系統(tǒng)中。
需要指出的是，在海綿城市建設(shè)中，根據(jù)不同項(xiàng)目尺度，LID強(qiáng)調(diào)的“源頭控制”通常又具有相對(duì)的概念，既可針對(duì)城市某二級(jí)開(kāi)發(fā)地塊的雨水徑流源頭減排，也可從城市流域的視角將以排水分區(qū)為單元的城市雨水徑流綜合管控視為源頭控制。因此，源頭徑流控制系統(tǒng)在落實(shí)徑流總量與污染控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)源頭減排的基礎(chǔ)上，需要重點(diǎn)落實(shí)與城市排水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)相應(yīng)目標(biāo)與控制措施的綜合銜接要求。從這個(gè)角度看，海綿城市中所指的LID并不完全等同于源頭減排，其技術(shù)措施應(yīng)更趨近于美國(guó)的GSI，涵蓋對(duì)雨水徑流發(fā)揮“滲、滯、蓄、凈、用、排”不同功能、不同尺度的綠色雨水設(shè)施，既包括綠色屋頂、雨水花園等分散源頭減排設(shè)施，也包括雨水塘、雨水濕地等對(duì)雨水徑流峰值、水質(zhì)等綜合控制的集中設(shè)施。
3.海綿城市建設(shè)核心是構(gòu)建基于綠灰結(jié)合的多目標(biāo)的現(xiàn)代城市雨洪控制系統(tǒng)
海綿城市作為我國(guó)當(dāng)前的一項(xiàng)重要國(guó)家戰(zhàn)略，并已制定了到2020年與2030年明確的建設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)要求。因此，需要在理解其理念和內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，明確其核心建設(shè)目標(biāo)與技術(shù)體系，從而科學(xué)指導(dǎo)海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃編制、工程體系構(gòu)建、建設(shè)效果評(píng)估等多項(xiàng)具體工作。
海綿城市建設(shè)的核心是構(gòu)建基于綠灰結(jié)合的多目標(biāo)的現(xiàn)代城市雨洪控制系統(tǒng)，突出在低影響開(kāi)發(fā)總體思想的指導(dǎo)下，按照“源頭減排、過(guò)程控制、系統(tǒng)治理”進(jìn)行系統(tǒng)謀劃，對(duì)應(yīng)的核心技術(shù)體系應(yīng)構(gòu)建以源頭徑流控制系統(tǒng)、城市排水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流控制系統(tǒng)為核心的綜合系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際條件考慮合流制溢流控制系統(tǒng)以及與城市防洪系統(tǒng)的銜接。通過(guò)在源頭、過(guò)程、末端不同尺度上應(yīng)用綠灰結(jié)合的綜合技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市雨水徑流總量、峰值、頻率、污染多重目標(biāo)的綜合控制，以恢復(fù)城市開(kāi)發(fā)前的自然水文特征。同時(shí)，還要針對(duì)不同流域、城市、項(xiàng)目的具體問(wèn)題和條件，根據(jù)系統(tǒng)關(guān)系和輕重緩急，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜情況下與城市污水處理、再生水回用、黑臭水體治理等其他系統(tǒng)的有效銜接，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)城市水生態(tài)、水環(huán)境、水安全、水資源的綜合水系統(tǒng)目標(biāo)。
盡管我國(guó)海綿城市理念的提出晚于LID等一些發(fā)達(dá)國(guó)家的雨洪管理理念，但從國(guó)際視角看，中國(guó)的海綿城市概念及其建設(shè)有其獨(dú)到之處，其并不等同于BMPs、LID、GSI等理念中的一種或幾種，而是從城市總體生態(tài)格局保護(hù)的頂層規(guī)劃入手，是既包括綠色基礎(chǔ)設(shè)施也包括灰色基礎(chǔ)設(shè)施，既包含徑流污染控制也包含徑流水量控制，既考慮徑流總量控制也考慮徑流峰值控制，既涵蓋工程化措施也涵蓋非工程化措施，并涉及多專業(yè)、多領(lǐng)域銜接協(xié)同的系統(tǒng)性復(fù)雜理念方法體系和建設(shè)模式。海綿城市體現(xiàn)在既要建立明確的城市雨洪管理體系，與國(guó)際接軌，又結(jié)合中國(guó)管理體制、專業(yè)設(shè)置、工程規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)體系，針對(duì)發(fā)展中國(guó)家城市面臨的突出問(wèn)題，綜合性地銜接好相關(guān)系統(tǒng)和多部門(mén)的關(guān)系，不僅解決好我國(guó)城市面臨的突出問(wèn)題，同時(shí)發(fā)揮“后發(fā)優(yōu)勢(shì)”，為國(guó)際貢獻(xiàn)城市建設(shè)和管理方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展智慧。
六 總 結(jié)
從美國(guó)對(duì)低影響開(kāi)發(fā)的定義及其發(fā)展歷程可看出，低影響開(kāi)發(fā)首先是城市規(guī)劃與開(kāi)發(fā)建設(shè)的重要理念，旨在減少城市開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)自然水文特征的影響。在技術(shù)層面，由于美國(guó)城市雨洪管理經(jīng)歷了不同階段的長(zhǎng)期發(fā)展，低影響開(kāi)發(fā)的提出更突出針對(duì)前期缺失的中小降雨事件控制，以徑流總量為控制目標(biāo)，多采用源頭、分散、小型綠色技術(shù)措施。而我國(guó)海綿城市建設(shè)旨在轉(zhuǎn)變城市發(fā)展理念，構(gòu)建可持續(xù)的城市發(fā)展方式，其核心理念與美國(guó)低影響開(kāi)發(fā)一致，但由于我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)在城市雨水領(lǐng)域的發(fā)展薄弱，積累了城市內(nèi)澇、徑流污染等多重問(wèn)題，因此我國(guó)的海綿城市建設(shè)是在繼承古代先賢智慧，充分參考國(guó)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和啟發(fā)，系統(tǒng)總結(jié)雨水管理領(lǐng)域長(zhǎng)期研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)城市水系統(tǒng)的實(shí)際問(wèn)題提出的，其核心是構(gòu)建基于綠灰結(jié)合的現(xiàn)代城市雨洪控制系統(tǒng)。通過(guò)“滲、滯、蓄、凈、用、排”綜合措施，近期解決“治澇”與“治黑”等突出問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)水生態(tài)保護(hù)、水環(huán)境改善、水安全有保障、水資源可持續(xù)等多重目標(biāo)。這既是“繼承發(fā)展”，又是“另辟蹊徑”，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)在城市雨洪管理領(lǐng)域的“系統(tǒng)治理”。當(dāng)然，提出旨在構(gòu)建可持續(xù)城市發(fā)展方式的海綿城市理念和方法體系，這背后有長(zhǎng)期的積累和清晰的發(fā)展邏輯。我國(guó)海綿城市建設(shè)中的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施除包括源頭分散綠色設(shè)施外，也應(yīng)涵蓋中途、末端不同環(huán)節(jié)和尺度的綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施。控制目標(biāo)應(yīng)包括徑流總量、峰值、污染、頻率等綜合目標(biāo)，可根據(jù)實(shí)際條件，分別應(yīng)用于海綿城市技術(shù)體系各子系統(tǒng)中。
致謝：
感謝中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)章林偉會(huì)長(zhǎng)、美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)丹佛分校James CY Guo教授、新西蘭奧克蘭市政廳Frank Tian博士等多年來(lái)給予的大力幫助！
京公網(wǎng)安備 11010802021286號(hào)