第二章海綿城市與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)

1、海綿城市

城鎮(zhèn)化是保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的強(qiáng)大引擎，是推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的有力支撐，也是促進(jìn)社會(huì)全面進(jìn)步的必然要求。然而，快速城鎮(zhèn)化的同時(shí)，城市發(fā)展也面臨巨大的環(huán)境與資源壓力，外延增長(zhǎng)式的城市發(fā)展模式已難以為繼，《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014－2020年）》明確提出，我國的城鎮(zhèn)化必須進(jìn)入以提升質(zhì)量為主的轉(zhuǎn)型發(fā)展新階段。為此，必須堅(jiān)持新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展道路，協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)化與環(huán)境資源保護(hù)之間的矛盾，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。黨的“十八大”報(bào)告明確提出“面對(duì)資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)，必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位”。建設(shè)具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是今后我國城市建設(shè)的重大任務(wù)。

顧名思義，海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長(zhǎng)期性。

海綿城市的建設(shè)途徑主要有以下幾方面，一是對(duì)城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)。

最大限度地保護(hù)原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區(qū)，留有足

夠涵養(yǎng)水源、應(yīng)對(duì)較大強(qiáng)度降雨的林地、草地、湖泊、濕地，維持城市開發(fā)前的自然水文特征，這是海綿城市建設(shè)的基本要求；二是生態(tài)恢復(fù)和修復(fù)。對(duì)傳統(tǒng)粗放式城市建設(shè)模式下，已經(jīng)受到破壞的水體和其他自然環(huán)境，運(yùn)用生態(tài)的手段進(jìn)行恢復(fù)和修復(fù)，并維持一定比例的生態(tài)空間；三是低影響開發(fā)。按照對(duì)城市生態(tài)環(huán)境影響最低的開發(fā)建設(shè)理念，合理控制開發(fā)強(qiáng)度，在城市中保留足夠的生態(tài)用

地，控制城市不透水面積比例，最大限度的減少對(duì)城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞，同時(shí)，根據(jù)需求適當(dāng)開挖河湖溝渠、增加水域面積，促進(jìn)雨水的積存、滲透和凈化。

海綿城市建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)可以通過對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸與截污凈化等功能，有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染；城市雨水管渠系統(tǒng)即傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，應(yīng)與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉(zhuǎn)輸與排放。超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)，用來應(yīng)對(duì)超過雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水徑流，一般通過綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、行泄通道、調(diào)蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設(shè)施構(gòu)建。以上三個(gè)系統(tǒng)并不是孤立的，也沒有嚴(yán)格的界限，三者相互補(bǔ)充、相互依存，是海綿城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)元素。

2、低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)

低影響開發(fā)（LowImpactDevelopment，LID）指在場(chǎng)地開發(fā)過程中采用源頭、分散式措施維持場(chǎng)地開發(fā)前的水文特征，也稱為低影響設(shè)計(jì)（LowImpactDesign，LID）或低影響城市設(shè)計(jì)和開發(fā)（LowImpactUrbanDesignandDevelopment，LIUDD）。其核心是維持場(chǎng)地開發(fā)前后水文特征不變，包括徑流總量、峰值流量、峰現(xiàn)時(shí)間等（見圖2-1）。從水文循環(huán)角度，要維持徑流總量不變，就要采取滲透、儲(chǔ)存等方式，實(shí)現(xiàn)開發(fā)后一定量的徑流量不外排；要維持峰值流量不變，就要采取滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)等措施削減峰值、延緩峰值時(shí)間。發(fā)達(dá)國家人口少，一般土地開發(fā)強(qiáng)度較低，綠化率較高，在場(chǎng)地源頭有充足空間來消納場(chǎng)地開發(fā)后徑流的增量（總量和峰值）。我國大多數(shù)城市土地開發(fā)強(qiáng)度普遍較大，僅在場(chǎng)地采用分散式源頭削減措施，難以實(shí)現(xiàn)開發(fā)前后徑流總量和峰值流量等維持基本不變，所以還必須借助于中途、末端等綜合措施，來實(shí)現(xiàn)開發(fā)后水文特征接近于開發(fā)前的目標(biāo)。

圖2-1低影響開發(fā)水文原理示意圖

從上述分析可知，低影響開發(fā)理念的提出，最初是強(qiáng)調(diào)從源頭控制徑流，但隨著低影響開發(fā)理念及其技術(shù)的不斷發(fā)展，加之我國城市發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中面臨的城市內(nèi)澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等突出問題的復(fù)雜性，在我國，低影響開發(fā)的含義已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。城市建設(shè)過程應(yīng)在城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施等各環(huán)節(jié)納入低影響開發(fā)內(nèi)容，并統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城市規(guī)劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等專業(yè)，共同落實(shí)低影響開發(fā)控制目標(biāo)。因此，廣義來講，低影響開發(fā)指在城市開發(fā)建設(shè)過程中采用源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等多種手段，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市良性水文循環(huán)，提高對(duì)徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力，維持或恢復(fù)城市的“海綿”功能。

3、海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建途徑

海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建需統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城市開發(fā)建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)。在城市各層級(jí)、各相關(guān)規(guī)劃中均應(yīng)遵循低影響開發(fā)理念，明確低影響開發(fā)控制目標(biāo)，結(jié)合城市開發(fā)區(qū)域或項(xiàng)目特點(diǎn)確定相應(yīng)的規(guī)劃控制指標(biāo)，落實(shí)低影響開發(fā)設(shè)施建設(shè)的主要內(nèi)容。設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)不同低影響開發(fā)設(shè)施及其組合進(jìn)行科學(xué)合理的平面與豎向設(shè)計(jì)，在建筑與小區(qū)、城市道路、綠地與廣場(chǎng)、水系等規(guī)劃建設(shè)中，應(yīng)統(tǒng)籌考慮景觀水體、濱水帶等開放空間，建設(shè)低影響開發(fā)設(shè)施，構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的構(gòu)建與所在區(qū)域的規(guī)劃控制目標(biāo)、水文、氣象、土地利用條件等關(guān)系密切，因此，選擇低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的流程、單項(xiàng)設(shè)施或其組合系統(tǒng)時(shí)，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。低影響開發(fā)設(shè)施建成后應(yīng)明確維護(hù)管理責(zé)任單位，落實(shí)設(shè)施管理人員，細(xì)化日常維護(hù)管理內(nèi)容，確保低影響開發(fā)設(shè)施運(yùn)行正常。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建途徑示意圖如圖2-2所示。