美英澳3國雨水管理系統比較與啟示*

高　嘉　王云才

同濟大學建筑與城市規劃學院　上海　200092

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美英澳3國雨水管理系統比較與啟示*

高嘉王云才

同濟大學建筑與城市規劃學院上海200092

摘要：近年來隨著城市化的不斷加劇及城市不透水面積的增加，中國許多城市正面臨較為嚴重的洪澇災害以及水資源短缺問題。隨著《海綿城市建設技術指南》的發布，我國海綿城市建設被推上日程，如何合理利用雨水資源便顯得尤為重要。英美澳3國雨水管理措施已基本完善并初見成效。文中介紹美英澳3國的雨水管理措施，分析雨水管理工程措施及非工程措施產生的原因及地域性差異，例舉部分雨水管理措施的應用條件。

關鍵詞：雨水管理系統，工程措施，政策法規，美國，英國，澳大利亞

近年來，快速的城鎮化導致了一系列城市生態、水資源短缺、污染以及城市社會問題，人與自然的關系面臨嚴峻的挑戰[1-2]。因此，充分利用水資源，建設生態城市，同時建立人與自然和諧共處的環境便顯得尤為重要。2015年1月，財政部發布了《關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》(簡稱《通知》)。《通知》以解決城市生態、水污染及短缺問題為導向，為中國雨水管理系統及可持續城市建設提供政策的支持和保障。然而現階段中國城市存在城市經濟發展不平衡、制度法規建立不完善等問題，而西方國家雨水管理系統的建設已經發展到相對成熟的水平。本文分析對比美國的最佳雨水管理系統(Best Management Practices，簡稱BMPs)和低影響開發(Low Impact Development，簡稱LID)，澳大利亞的水敏性城市設計(Water Sensitive Urban Design，簡稱WSUD)以及英國的可持續排水系統(Sustainable Urban Drainage Systems，簡稱SUDS)的特點及應用條件，以期對我國雨水管理措施的完善及海綿城市的建立提供啟示。

1 國外雨水管理發展過程

國外的雨水管理大致經歷了3個階段。

1) 水量管理時期。19世紀初，西方國家工業化和城市化發展迅速，雨水排放成為了城市建設的棘手問題。這一時期人們對待雨水的方式從利用溝渠收集雨水和生活污水發展到利用雨污河流管道、雨污分流管道來高效地排出及處理城市雨水[4]。總體來說，該階段人們對待雨水的態度是畏懼與對抗的，忽略了雨水的生態價值。

2) 水質管理時期。20世紀80年代，美國開始出臺治理水污染的法律以解決河湖等自然水體水質下降的問題。經調查，城市及農耕區雨水徑流是導致自然水體水質下降的重要原因[4]。在這一階段，人們開始關注自然環境的保護與改善，人與水的關系從對抗開始向和諧的方向轉變。

3) 可持續管理時期。20世紀90年代以來，隨著城市雨水管理研究與實踐的不斷深入，一些在可持續發展思想指導下的價值標準和指導思想逐漸形成[4]，如美國BMPs和LID以及澳大利亞的WSUD和英國的SUDS等。人們非常重視與城市可持續發展相關的話題，并將雨水管理思想逐步與城市規劃、社會發展等學科相結合。這一階段人們越發重視雨水的價值，開始合理規劃利用水資源，可持續發展思想逐步建立[5-6]。

2 美英澳3國雨水管理法規及措施比較

美英澳等國為應對國家出現的洪澇、水污染等問題相繼提出并不斷完善相應的雨水管理措施，從源頭上控制雨水的排放路徑，并希望通過滯留、滲透、過濾、收集等過程收集雨水資源以應用于景觀綠化及非飲用水源方面，現已初見成效[3]。

2.1 基本原則

BMPs主要用于處理非點源污染，是雨水處理的末端處理方式，并主要靠雨水塘、雨水濕地、滲透池等進行雨水凈化、收集與利用等，在控制徑流方面發揮了巨大作用[7]。LID針對中小降雨事件，在場地尺度以分散式小規模措施對雨水徑流進行源頭控制，通過入滲、過濾、蒸發減少徑流量和降低徑流污染負荷來保護收納水體，并在土地開發利用過程中將對場地原有自然水文過程的不良影響降到最低或無[8]。WSUD突出節約水資源方面的可持續性，通過整合城市規劃設計與整個水循環的保護、修復和管理來提高城市的可持續性。SUDS突出在“排”的過程中體現可持續性，強調排的過程中的分級削減和控制策略，主要通過規劃過程控制、雨水排放許可監管及建設維護管理3種機制來保障實施[9]。雨水管理措施的建立可以幫助人們有效地還原場地本身的生態特性，同時保證在場地建設過程中保護場地原有生態形態而不破壞其生態脈絡[10]。

2.2 政策法規

3國在雨水管理方面均強調政府部門管理和公眾參與的結合，并通過建立在法律法規、政策、程序與方法控制基礎上的各種措施最終達到減少污染輸出的目的。為解決城市迅速發展帶來的水污染、水資源短缺及雨水資源浪費等問題，著眼于水污染防治和流域管理等，3國制定了相應的國家和地方性法律法規以推進雨水管理措施的施行[11](表1)。

2.3 工程措施制定步驟及適用條件

工程性措施是以徑流過程中的污染控制為核心，按照一定暴雨標準和污染物去除標準設計興建工程設施，通過延長徑流停留時間、減緩流速、向地下滲透、物理沉淀過濾和生物凈化等技術，達到污染管理控制目的，如修建滯留池、人工濕地、入滲池、滲透路面(如植草磚)等。雨水管理工程措施是雨水管理理念的表象化反映，是在一定程度上解決城市水問題的具體措施。英美澳3國雨水管理措施的制定階段有著有驚人的相似之處，是從總到分、從宏觀到微觀、從目標制定到方案評估的一步步實施、管理的過程。具體來說雨水管理措施的制定過程分為6個階段：1)收集資料，了解現場，進行場地分析。2)進行多學科研究分析，確定總體控制目標。3)從城市規劃設計和雨洪管理措施2方面對場地進行分析評價，并制定初步的雨洪管理方案。4)對方案進行可能性影響的初級評估分析，確定和選擇合適的雨洪管理措施。5)系統的詳細設計。6)設計方案綜合效益的評估。

雨水管理制定步驟大同小異，但不同雨水管理工程措施的適用條件具有較大差異。表2對部分具體的工程技術措施的適用條件(氣候、場地)、對集水區的要求、關鍵性作用及其綜合評價等方面進行分析對比。

通過對比分析可以得到以下結論：多數雨水管理措施對污染敏感區域不適用或需進行隔離，雨水管理措施對于重污染區及生態嚴重破壞區的改造仍有較大局限性，使用時要有所限制。雨水花園、植草溝和綠色屋頂應用時對氣候條件無要求，且應用地域較廣，可作為雨水收集及導流的場所，因此加大這些工程措施的使用量將能有效地改善城市雨水環境并推進雨水管理措施的實施。在應用各種雨水管理措施的時候，應注意對集水面積及坡度的要求，集水面積及坡度的大小影響工程措施的實施、表面的滲水能力及景觀效果。除此之外，在實際應用過程中要結合不同技術措施的造價、安全性、景觀性、維護成本等方面選擇適于場地及城市的技術措施。

表1　美英澳3國雨水管理法律法規比較

表2　部分具體技術措施的適用場地、對集水區的要求、作用及綜合評價[12]

3 結論與啟示

3.1 對3國雨水管理措施實施過程的再認識

雨水管理理念、工程措施與政策法規三者之間存在相互影響與包容的關系，三者的相互作用與反作用推進了理念的完善與城市的可持續發展(圖1)。

圖1　雨水管理理念、工程措施與政策法規三者關系

3.2 對雨水管理政策法規及工程措施的再認識

美英澳3國在非工程措施方面強調政策法規對景觀的控制與引導。政策法規對于雨水管理措施的實施具有良好的推動和支持作用，雨水管理措施與國家的政策法規的良好融合是實現國家可持續雨水管理的前提。公眾參與是國家及地方政策法規提出的重要環節，提高公眾參與意識，讓居民從根本上了解雨水管理措施的益處，將有利于雨水管理措施的普及。

此外，3國在工程措施方面強調具體措施與地域性特色相結合。綜合考慮地方經濟與生態狀況，選擇并建設適合其發展的雨水管理措施將大大提高城市的可持續發展水平。同時應加強對雨水管理工程設施的維護保養力度，以發揮其生態效益并延長使用時間。

3.3 啟示與展望

雨水是我們可以長期使用的資源，可持續思想的融入可以將城市有序發展與生態保護相結合，有效緩解水資源短缺對城市景觀營造造成的影響并還地球以自然和諧的狀態。雨水管理措施的實施與發展有以下幾點意義：1)減輕水體本身的污染問題并有效加強水環境與周邊環境的和諧關系；2)緩解城市生態系統的不完善并提高自然過程的完整性；3)增強景觀的生態多樣性、文化性與地域性；4)促進環境和城市發展政策的落實并進行一定的生態教育。

隨著海綿城市的不斷建設，雨水管理措施逐漸被人們了解和應用；但從宏觀上看，其科學性和管理性還遠遠不夠，還需要不斷探索與發展本地化的雨水管理措施。地域性、適宜性、科學性和生態化的措施將是接下來雨水管理的發展方向，并將多學科的知識與雨水管理措施制定、實施、管理等過程相結合，以建設更美、更可持續的城市生活空間。

參考文獻

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Comparison and Enlightenment of Stormwater Management Systems in the USA, the UK and Australia

Gao JiaWang Yuncai

(College of Architecture and Urban Planning, Tongji University, Shanghai 200092,China)

Abstract:In recent years, it is obvious that many cities in China are faced with severe floods and water shortages, along with the growing urbanization and increased impervious area in cities. With the release of “TechnologyGuidanceofSpongeCityConstruction” ,the construction of sponge city has been put on the agenda in China, and how to make rational use of rainwater resources becomes more important. The UK, the USA and Australia have substantially improved their stormwater management measures and achieved initial successes. This article introduced the stormwater management measures in the 3 countries, analyzed the reasons for and regional differences between engineering and non-engineering measures for stormwater management and described the condition for the application of certain stormwater management measures.

Key words:stormwater management systems, engineering measures, policy and regulation, the USA, the UK, Australia

收稿日期：2015-10-23

*基金項目：國家十二五科技支撐計劃“宜居社區規劃關鍵技術研究”(2013BAJ10B01)

作者簡介：高嘉(1992-)，女,同濟大學建筑與城市規劃學院景觀學系在讀碩士研究生，研究方向為風景園林規劃設計，E-mail：gao_jia1992@163.com 通信作者：王云才(1967-)，男，教授、博士生導師，研究方向為景觀圖式語言與景觀生態規劃設計，E-mail：wyc1967@tongji.edu.cn

DOI：10.3969/j.issn.1672-4925.2016.03.005