基于低影響開發(fā)模式的城市雨水控制利用技術(shù)體系研究

聶 磊

大連市排水處

基于低影響開發(fā)模式的城市雨水控制利用技術(shù)體系研究

聶 磊

大連市排水處

隨著城鎮(zhèn)化進程加快，大量耕地、林草地、森林等天然透水地面被城市道路、建筑物等不透水面代替，改變了天然狀態(tài)下的水文循環(huán)機制，引發(fā)了一系列的城市水問題，如城市水環(huán)境惡化、城市內(nèi)澇風險加大等。目前我國大部分城市雨水系統(tǒng)均為“快排”模式，降落到地面的雨水只能從管渠中集中排出。發(fā)生強降雨時，管道排泄能力不足，易導致城市內(nèi)澇?；诖?，本文將著重分析探討基于低影響開發(fā)模式的城市雨水控制利用技術(shù)體系，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

低影響開發(fā)；城市雨水；控制；利用

引言

LID倡導從雨水徑流源頭實施控制，通過分散﹑多樣﹑小規(guī)模的技術(shù)措施，保持和恢復區(qū)域自然水文功能，通過入滲﹑過濾﹑存儲﹑蒸發(fā)和滯留等方式，實現(xiàn)維護水生態(tài)平衡和節(jié)約自然資源。相較于傳統(tǒng)雨洪管理的末端處理，LID從徑流源頭即進行雨水管理，針對不同頻率降雨實現(xiàn)一定規(guī)模的源頭消納，超出部分再實施儲蓄利用或排放，“以留為主，安全利用”，實現(xiàn)多重調(diào)節(jié)，在一定程度上解決了初期雨水徑流污染，同時也減小了內(nèi)澇風險。

1、雨水控制利用方式

1.1 入滲。雨水滲透技術(shù)是LID處理雨水的重要方式，以滲透補充地下水為主，同時有水質(zhì)凈化作用。通過雨水直接入滲，補充地下水，減少地表徑流，減輕市政管網(wǎng)排水壓力，緩解城市內(nèi)澇。入滲措施主要包括透水地面﹑滲透管渠﹑滲透井﹑滲透塘等。

1.2 截污。截污凈化技術(shù)以控制水質(zhì)為主，主要用于水質(zhì)預(yù)處理或基于不同回用目標的深度處理，主要通過初期雨水棄流設(shè)施﹑沉淀池等措施進行降雨徑流的截污凈化，其出水多集中處理后回用或直接排放。

1.3 滯留。滯留技術(shù)是典型的LID分散式雨水控制利用技術(shù)，主要利用植物和洼地滯留雨水，利用土壤和微生物的過濾﹑降解作用去除雨水中的污染雜質(zhì)，達到水質(zhì)凈化﹑美化環(huán)境等作用，占地面積一般較小。滯留設(shè)施主要包括綠色屋頂﹑下凹式綠地﹑雨水花園等。

1.4 貯存調(diào)蓄。貯存調(diào)蓄技術(shù)主要是利用天然形成或人工修建的蓄水空間，將雨水滯留或存儲，在時間和空間上為雨水資源再利用提供基礎(chǔ)，兼有峰值削減和補充地下水等作用。貯存的雨水可以直接用于城市綠化﹑消防﹑灌溉等。貯存調(diào)蓄技術(shù)措施主要包括屋面蓄水池﹑人工濕地﹑集水池等。

2、低影響開發(fā)模式的城市雨水控制利用技術(shù)

2.1 非工程技術(shù)

非工程技術(shù)狹義上為指導城市不同尺度的用地規(guī)劃﹑布局及豎向設(shè)計的方法，廣義上的非工程技術(shù)(也稱為非工程措施)還包括為保障雨水控制利用系統(tǒng)的有效實施而制訂的相關(guān)政策﹑法規(guī)和機制等。狹義上的非工程技術(shù)多適用于土地規(guī)劃或項目建議書/方案設(shè)計階段，目的在于減少直接與雨水口相連的不透水面積，增加雨水下滲量，并為后期工程技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造場地條件，非工程技術(shù)包括保護場地內(nèi)原有自然下墊面和排水通道﹑合理規(guī)劃場地豎向和綠地等透水區(qū)域的布局﹑最小化不透水面積﹑利用斷接技術(shù)使不透水面上的徑流雨水首先匯入透水區(qū)域等。

2.2 雨水過濾與自然促滲技術(shù)

透水鋪裝有透水性瀝青﹑透水地磚和鵝卵石鋪裝等，其具有良好的透氣﹑透水性，能夠促進雨水快速滲入地下，削減洪峰，同時還具有過濾污染物﹑涵養(yǎng)水源，起到促滲﹑過濾﹑收集雨水的作用。已有的實驗證明，可透水鋪裝對雨水徑流的削減能力可以達到40%-90%，比不透水鋪裝提高了10%左右，在城市暴雨時，對洪峰的削減能力為20%-80%。做好透水鋪裝工程，徑流削減和洪峰削減能力達到最大值時對于雨水的處理是極其有效的，因此，在鋪裝設(shè)計中，應(yīng)更多地使用透水材料，將其應(yīng)用到道路﹑廣場和停車場中。

2.3 雨水的收集再利用與調(diào)蓄技術(shù)

雨水花園也叫作生物滯留區(qū)，這一概念是在1990年由美國雨洪專家首次提出，目的是通過模擬自然滲透系統(tǒng)來控制城市雨水徑流。雨水花園的作用機理是：首先，由于其本身處于低洼地帶，利用周邊的高位地形將雨水匯集起來流入滯留區(qū)域；然后，通過雨水花園中的草本﹑地被﹑灌木和喬木等植物的截流，以及經(jīng)過土壤的過濾，減少水中的污染物以凈化水質(zhì)；再者，充分利用雨水徑流涵養(yǎng)水源以補充地下水，同時實現(xiàn)雨水的收集﹑儲存和再利用；最后，利用該自然循環(huán)的生態(tài)雨水系統(tǒng)合理處理城市降水以改善城市綠地環(huán)境。

調(diào)蓄池，是一種既能夠進行雨水調(diào)節(jié)，又能夠儲存雨水的設(shè)施，可以實現(xiàn)雨時快速收集﹑雨后儲存凈化﹑旱時及時補充水源。在城市綠地規(guī)劃過程中，將下沉式雨水調(diào)蓄廣場﹑模塊式雨水調(diào)蓄系統(tǒng)﹑地下水調(diào)蓄池和城市廣場景觀以及道路景觀規(guī)劃相結(jié)合，不僅滿足城市道路和廣場基本的交通功能﹑文化娛樂功能，而且，能夠快速解決城市雨水問題，使二者形成雨水處理的統(tǒng)一整體。在城市綠地的設(shè)計過程中，將調(diào)蓄池與露天劇場結(jié)合起來。可以通過設(shè)計下沉式露天劇場，使其作為市民日?；顒拥拈_闊場地，降水時期，作為調(diào)蓄池收集﹑過濾和儲存雨水，并作為城市綠地水景景觀，一方面能夠作為活動場所，另一方面成為控制雨水的調(diào)蓄設(shè)施并且也能滿足游人開展親水活動。

結(jié)束語

總而言之，隨著城市化程度越高，地面不透水率越大，降雨入滲量越小，其徑流系數(shù)與徑流深明顯加大。地表徑流量的增加加大了城市排水系統(tǒng)與雨洪調(diào)控設(shè)施的壓力。一味地通過提高市政設(shè)施的設(shè)計標準﹑增大排水管徑﹑增設(shè)排水泵站等，不但極大地增加了基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本和運行費用，對于雨污合流的地區(qū)還將增加降雨時污水處理廠的負荷，仍將出現(xiàn)“逢雨必澇”“城內(nèi)看?！爆F(xiàn)象。為有效解決日益嚴峻的城市水環(huán)境問題和內(nèi)澇災(zāi)害問題，我國引入低影響開發(fā)雨洪管理策略作為一項新型的雨洪管理技術(shù)，以期減輕城市內(nèi)澇及雨水徑流污染，合理利用雨水資源。這也就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進一步研究探討。

[1]王景.基于低影響開發(fā)(LID)理念的城市公園規(guī)劃設(shè)計研究[D].四川農(nóng)業(yè)大學，2015.

[2]王文亮，李俊奇，車伍，李小靜，任婕.城市低影響開發(fā)雨水控制利用系統(tǒng)設(shè)計方法研究[J].中國給水排水，2014，24：12-17.