低沖擊理念下的城市開發與管理新模式

郭廣東

導讀：低沖擊開發是近些年由美國提出、用于城市雨水管理的技術，其提倡尊重自然、結合自然的核心理念愈來愈受到重視。我國人口壓力大、土地資源緊缺、水資源缺乏、水污染嚴重、生態環境保育形勢嚴峻，因此更需要借鑒和引入低沖擊開發雨污水模式，不斷優化城市管理策略。

一、低沖擊開發模式的主要內涵

（一）低沖擊開發模式的核心理念

低沖擊開發是上世紀90年代美國馬里蘭州首先提出的概念，最初是作為雨水管理方法。其目標是恢復和維持土地開發前的自然水文狀態。通過分散式的小規模控制技術對雨水源頭進行控制，綜合利用各種技術進行雨水的儲存、滲透、蒸發和滯留等來模仿自然水循環過程，以期解決傳統雨水管理方式所導致的各種城市環境問題。其核心理念主要有：

1.恢復自然水文狀態

傳統的雨水管理方式是將雨水更快更有效的排出，而低沖擊開發依靠多種技術手段恢復和保護自然水循環。通過應用分散的微管理技術維持一定的滲水量、蓄水量以及延長集水時間，模仿自然水循環的整個過程，減少對自然水文狀態的影響。

2.從雨水源頭進行控制

恢復自然水文循環的關鍵是減少雨水源頭附近的土地使用活動對水循環的影響。自然水循環過程如滯留、滲透、儲存在城市未出現前存在于土地的各個角落，城市的大規模開發嚴重影響了自然水環境，試圖用“管道－終端”的雨水管理方式去控制和恢復這個過程幾乎是不可能的，因此應該采用微管理技術和源頭控制策略。

3.利用非結構性的微管理技術

傳統的雨水管理方式主張使用管道和大型水處理設施這種機械化的方法，而忽視了簡單的生態方法。事實上，一些看似簡單的技術手段能夠有效保護自然水文狀態。低沖擊開發能減少鋼鐵和混凝土的使用。同時，低沖擊開發技術所采用的自然材料例如樹木，土壤和碎石使城市環境更加生態，也更美觀。

（二）低沖擊開發模式的主要技術

1.滯留

傳統的排水系統將雨水快速的排出導致雨水匯流時間減少，峰值流量升高。低沖擊開發模式所采用的技術例如滯留塘、植被緩沖帶、綠色屋頂等，利用綠色植被良好的攔截和蓄水能力暫時滯留雨水，使徑流總量減少，峰值流量降低。

2.滲透

高強度的城市開發導致城市不透水地面比例大幅增加，徑流系數增大，匯流時間減少，這是造成許多大城市頻遭內澇困擾的重要原因（圖1）。低沖擊開發技術采用植被和可透水地磚或路面材料，增強地面的透水性。

3.過濾凈化和收集

通過植物和土壤的過濾、吸附、微生物降解等作用，清除雨水中的污染物。通過蓄水池、水塘等收集雨水，不僅能夠削減雨水徑流，而且還能用作旱時植被灌溉或者經處理后作為生活用水。

二、低沖擊開發模式對城市水環境管理的啟示

低沖擊開發概念和實踐起源于城市雨水管理，但是其尊重自然、結合自然的核心理念對于城市整體水環境的管理都有重要的借鑒意義。我國目前城市水環境問題的一個主要根源就是對原有的自然環境沖擊過大，由此帶來城市水環境污染、水資源緊缺等一系列危機；同時我們在解決城市水環境問題方面，長期堅持單一的工程性的思維，缺乏綜合性的視角。

（一）注重城市水環境、水生態的整體修復

傳統水治理方式的重點之一是關注控制污染，但影響城市水生態環境的不僅僅是污染問題。從低沖擊開發的視角來看，水生態的整體修復，包括恢復水系的水生生物生存環境、氣候調節、地下水補給等。因此，在控制污染和改善水質的同時也要對水體生態功能進行專項整治和恢復。例如，在城市規劃中，不但要保證城市水系不被侵占，還應該根據實際情況恢復濕地等自然水體；對城市河流的硬化堤岸進行適當的生態改造，不僅起到恢復河流生態功能的作用，還能創造更具親和力的濱水景觀。

（二）從源頭進行水環境的綜合整治

我國傳統的水處理方式是“末端處理”，即將污水匯集入大型污水廠處理后排放，雨水匯入主干管后或排入污水廠，或排入城市自然水系。這種治理模式在城市開發初期效果顯著，能迅速提高城市環境容量。但隨著城市規模的擴大，“末端處理”的弊端越來越明顯。首先，“末端治理”需要建造大型終端處理設施和管道，這對城市來說是一筆巨大的投入。然后，“末端治理”依靠設計標準建造，對環境的變化缺乏快速的應變能力。最后，“末端處理”并不能完全消除污染，只是污染的轉移。

低沖擊開發的一項核心理念就是“源頭控制”。“源頭控制”一是能夠減少污染源或雨水徑流的產生，二是能在污染和降雨徑流較少的時候迅速處理，以防止雨污水集中所導致的隱患。從這一理念出發，需要采取的策略有：提倡企業的清潔生產，從源頭減少污染的產生；建造分散、小型的水處理設施，深度處理污水，就地回用；利用低沖擊開發技術，減少、滯留、過濾降雨徑流，通過自然界的自我凈化能力清除污染。

（三）轉變雨洪水管理策略

低沖擊開發的本質就是結合自然的開發策略，城市與自然界不是必然對立的，如何正確轉化自然界與城市的矛盾，對城市的可持續發展有著重要的指導作用。

近些年來，城市內澇災害頻現，雖然城市越來越重視排水系統設計，但是單純的工程性措施就是建設以防洪為目的管渠工程，將雨水直接排入河流。我國北方城市大多同時面臨著洪澇災害和水資源緊缺問題，因此需要通過整體的、綜合的、多目標的解決途徑，而非單一目標或工程的方式來解決，如何正確利用雨洪資源解決城市缺水問題應該引起重視。因此相比單純以“排出雨水”來解決雨洪內澇問題，“留住雨水”和“利用雨水”應該是更適合城市的雨水管理的策略。

城市雨洪水管理除了工程性設施之外，非工程性設施更應該得到關注。濕地是最主要和最常用的非工程性措施，濕地同時可以為野生動植物提供生存環境，也為人的休閑提供令人愉快的場所。另外，越來越多的研究將供水、雨水和污水作為一個整體來考慮，雨水和生活污水都是水資源的一部分，大量的研究表明：雨水中含有的污染物種類及含量與生活污水相近，因此雨水在某種程度上來說也是一種污水，將雨水和生活污水處理再生之后基本可以滿足場地尺度的非飲用水需求量。毫無疑問，季節間供水量和需水量的平衡是雨水和生活污水再生過程中應該考慮的一個重要因素。

三、維度擴展——從城市水環境到整體開發的低沖擊模式

低沖擊開發模式與我們所倡導的很多先進發展理念都有共通之處。如果我們拓寬思維，從城市整體發展來看，在低沖擊開發模式的視角下，可以從更多的方面得到有益的啟示。

（一）城市空間管控的低沖擊

1.劃定明確的城市增長邊界

基于我國耕地資源相對緊張的前提，從低沖擊開發的視角來看，要降低城市發展給環境帶來的負面影響，必須要建立城市空間的以合理集約利用為前提的管理策略，首先是要劃定明確的城市增長邊界。

城市空間增長邊界是城市建設用地與非建設用地的分界線，也是城市在某一時期進行空間拓展的邊界線，基本功能是控制城市規模的無節制擴張，是城市空間管理最有效的手段和方法之一。邊界之內是滿足城市當前與未來增長需求而預留的土地，邊界之外是需要嚴格保護的農田、水域、森林等非建設用地。城市增長邊界的劃定：可以限制城市空間無序蔓延；保護區域生態空間，在城市建設用地和非建設用地之間保持一定的區域平衡關系；實現城市高密度、更加緊湊的發展模式，高效地利用現有城區以內和邊緣區的土地，使城市對土地的使用與附近的農業活動相和諧。

2.城市土地的高效、集約利用

要實現城市土地的高效、集約利用，首先是通過正確的規劃理念、合理的規劃體系、詳細緊密的規劃控制手段，強化城市土地規劃的控制和管理，引導城市空間整體優化，城市土地高效利用；其次是可以通過公共交通和公共服務設施的建設，引導城市空間集聚，形成緊湊發展的城市空間單元，在這方面國內外已經有比較成熟的開發管理策略，包括TOD（交通引導開發）、SOD（公共服務設施引導開發）等。

城市集約化發展是不斷挖掘自身發展潛力的過程，進行城市空間立體開發，則是充分發掘城市內部空間潛力的另一個重要措施，構建城市立體交通網絡，建設城市綜合體和綜合體群是實現立體開發的主要手段。

（二）城市產業發展的低沖擊

在低沖擊模式的視角下，城市產業的發展應當盡可能地減少對外部環境的負面影響，在宏觀層面，制定相應的產業政策；在微觀層面，引導企業或園區良性發展。

1.制定相應產業政策

隨著工業化進程的推進，環境污染、生態破壞的矛盾日漸突出，協調經濟發展與自然環境保護成為人們愈來愈重視的問題。宏觀產業政策的制定就是要強化實現經濟發展路徑的環境低沖擊性：一是通過宏觀調控手段，強調依托技術創新和制度安排，通過國家調控政策特別是財政和金融政策對生產過程中環保產業、清潔技術的傾斜、優惠，降低產業發展的能源和資源消耗，降低污染，達到低污染直至零污染；二是促進產業升級和結構優化，提升產業價值鏈，提高產業發展的整體效益；三是在區域層面進行統籌協調，通過良好的區域分工和協作，避免產業過度競爭和重復建設，整體提高產業發展效率。

2．企業或園區發展引導

對于單個企業和企業園區，引導形成企業小循環、園區大循環的循環經濟，以資源的高效利用和循環利用為核心，將物質流動方式由傳統的“資源-產品-廢棄物”單向線型模式，轉變為“資源-產品-廢棄物-再生資源”閉合循環模式。

對于單個企業，積極推廣應用清潔生產技術，通過企業內部各個工藝之間的材料循環，減少材料的使用，達到減少廢棄物、污染物的排放甚至“零排放”。對于有一定規模的產業園區，通過建立企業間或者產業之間的關聯度，規劃工業生態園區，配置核心企業廢棄物為原料的共生企業，形成閉合的一個資源能源循環體系，實現資源能源的節約化。從城鄉統籌視角來看，城鄉結合地區的產業發展，可以在循環性工業園區建設的基礎上，利用工業生產所產生的廢棄能源和廢料，發展與之相關的種植業、養殖業，實現資源能源的高效利用，減輕環境壓力，實現低沖擊發展。

（三）人居環境建設的低沖擊

1.推廣綠色建筑

建設綠色、生態的人居環境是城市讓生活更美好的重要體現。綠色建筑與低沖擊開發模式有著幾乎完全相同的基本內涵：融入自然、節約能源及資源、與環境和諧共生。作為城市的核心載體，綠色建筑是生態城市最基本的構成。根據我國評價標準，綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的設計理念包括：舒適和健康的生活環境、不使用對人體有害的建筑材料和裝修材料、盡量采用天然材料、以及充分利用環境提供的天然可再生能源等。

2.發展綠色交通

綠色交通是一個理念，是以減少交通擁擠、降低能源消耗、促進環境友好、節省建設維護費用為目標的城市綜合交通系統。綠色交通概念的核心是選擇低能耗、健康、環保的交通出行方式，包括發展慢行交通系統、實施公交優先等。

（1）慢行交通系統建設

發展綠色交通的策略之一是打造高品質的慢行交通系統，其中包括步行交通系統和非機動車交通系統。以城市公園、街頭綠地、廣場等公共空間為節點，以步行路徑為連接，形成空間完整、連續、豐富、多樣化的步行交通網絡，讓市民貼近和享受自然，是低沖擊城市生活模式的重要體現。自行車交通方便、快捷、零污染、零能耗，是非機動車出行的最主要方式，因此城市慢行系統建設的另一重點是完善自行車交通網絡體系，同時借鑒先進國家和地區的經驗，建設便捷高效、布局合理的自行車租賃系統，自行車出行公交化，可以有效提高自行車出行的比例。

（2）推廣公交優先

在低沖擊模式視角下，綠色交通的重要內容是建設以公交為主導的城市綜合交通系統，實施公交優先的系統策略。公交優先的成敗在于細節，精細設計上要真正落實公交優先。在公交優先的目標要求和指引下，采取的城市管理策略有：提高公交線網的覆蓋范圍和服務水平、為公共交通優先提供路權、加強公交站場建設、用現代信息技術為公共交通提供輔助服務等。

四、尺度擴展——從城市到區域開發的低沖擊模式

（一）保護區域性生態資源

城市環境問題也是整個區域所面臨的問題，在城市郊區，森林被大規模砍伐將導致水土保持能力減弱，農村地區由于缺乏水處理設施，生活、生產污水不經過處理而直接排放到水體，導致水污染。因此從低沖擊開發模式的視角來看，單純以城市為主體的管理方式難以很好地解決區域性問題，需要在區域范圍內保護生態敏感區和重要資源區，并以此為前提引導城鎮布局和建設。

根據保護目標劃定保護區是區域生態資源的主要手段，以水源保護為例，水源地保護首先應強調全流域保護，結合地表污染物的擴散及地下水中污染物的遷移規律，劃定水源保護區的陸域保護范圍；水源地的保護還要與城鎮的建設管理相結合，加強城鎮規劃建設部門和土地管理部門對水源地的用地管理，在低沖擊發展模式的指引下，提出基于水源地安全的適宜建設強度和土地使用方式，從單純的排污管理到與城鎮建設空間管理相結合。

（二）建立區域生態共保機制

低沖擊開發的理念從城市走向區域，重要的是要形成區域生態共保機制，以區域統籌的觀點來進行生態環境保育，著眼區域生態系統的源頭保護和綜合治理。例如，對生態保護與建設進行分區分類管理，實現城市與所在區域生態建設的良性互動；加大對生態敏感地區的空間管制力度，劃定基本生態控制線。

形成區域生態共保的一個重要制度保障是建立區域生態補償機制。根據經濟學的觀點，生態保護是具有外部正效應的公共產品，而生態補償就是通過公共部門制定政策手段，使生態保護外部正效應的內部化，讓生態保護的受益方支付相應的費用。顯然，生態補償本質上是一種利益交換關系，體現的是“誰受益誰付費”的原則。作為一種新型環境管理制度，生態環境補償機制在現階段中國的推行，還面臨許多困難和制約因素。一是生態補償標準需要科學量化，才能確定生態補償價格，才具有可操作性；二是利益主體模糊，在各級的行政區劃方面缺乏有力的協調體制，難以解決跨行政區劃的生態環境補償問題。

五、結語

目前，低沖擊開發理念及其應用研究在北美和歐洲地區已經相對成熟。隨著理論和應用的不斷深化，其外延不斷拓展，我國的城市正處于快速發展時期，低沖擊開發提倡尊重自然、結合自然的核心理念愈來愈受到重視。我國人口壓力大、土地資源緊張、水資源缺乏、水污染嚴重、生態環境保育形式嚴峻，在這樣的國情下，更需要借鑒和引入低沖擊開發模式理念，不斷改進城市管理策略。

參考文獻：

[1]Low Impact Development-A Literature Review[M].Low-Impact Development Center，EPA-841-B-00-005.2000．

[2]Low-Impact Development Design Strategies-An Integrated Design Approach[M].Department of Environmental Resources.1999．

[3]Michael L. Clar.Low Impact Development: New and Continuing Applications: Proceedings of the Second National Low Impact Development Conference[M].2007.

[4]Scott D. Struck, Keith H. Lichten. Low Impact Development 2010: Redefining Water in the City[M]. ASCE Publications.2010，04.

[5]姜立暉，程小文.低沖擊開發模式解決城市雨洪[J].中國減災，2010（17）.

[6]余露.低沖擊開發模式綜述[J]．城市建設，2010（2）．

[7]石小蒙，姚瑤，安蓮花，高櫻梅.淺析洪水資源化的對策措施[J].中國科技財富，2010（12）.

[8]胡愛兵，任心欣，俞紹武，丁年.深圳市創建低沖擊開發雨水綜合利用示范區的探索[C].中國雨洪控制利用高級研討會論文集，2010.

[9]張書函.雨洪利用與城市自然水循環修復[C].首屆中國城鎮水務發展戰略國際研討會論文集.

[10]郭懷成，王金鳳，劉永，毛國柱，王真.城市水系功能治理方法及應用[J].地理研究，2006，25(4).

[11]王巍巍，莫罹.低沖擊發展模式下水源地保護的新路徑[J].環境科學與管理，2011（10）.

[12]陸化普.城市綠色交通的實現途徑[J].城市交通，2009（11）.

責任編輯：張煒