低沖擊開發雨水綜合利用模式探討

摘要：目前，城市洪澇災害、雨水徑流污染、城市排水污染、水資源面源污染、水資源匱乏等問題嚴重制約城鎮化發展。文章以城市排水管理和面源污染處理技術發展趨勢為主線，結合海綿城市理論，探究了低沖擊開發雨水綜合利用模式，為城市生態和諧規劃和可持續發展提供理論參考。

關鍵詞：低沖擊開發；海綿城市；雨水利用；排水管理；綜合利用模式 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU99 文章編號：1009-2374（2016）33-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.054

隨著我國改革開放步伐不斷推進，城市化進程明顯加速，尤其是近年來施行的“城鎮化”戰略布局，進一步促進了城市基礎建設的發展，但是相應的城市洪澇災害、雨水徑流污染、城市排水污染、水資源面源污染以及水資源匱乏等問題嚴重制約城鎮化發展，對我國城市生態和諧發展提出極大的挑戰。為了從根源上解決城市排水管理與水資源匱乏問題，有效提高雨水利用率，節約城市水資源，對城市生態環境進行妥善管理與改善，我國提出了“海綿城市”發展理論，從而通過充分利用雨水資源，解決城市水資源污染與匱乏難題。本文結合城市排水管理和面源污染處理技術的發展趨勢，探索了“海綿城市”理論在城市生態和諧規劃和建設中的實踐應用。

1 低沖擊開發雨水模式理論

低沖擊開發雨水模式又稱為低影響開發雨水模式（Low Impact Development），是20世紀90年代由美國西雅圖、波特蘭市等城市共同提出的一種城市水資源保護與改善方案。低沖擊開發雨水原理是通過設計小規模的、分散的水資源源頭控制，從而對城市強降雨所產生的徑流、面源污染進行有效處理，并且使開發區實現開發前與開發后的水文環境和循環狀態基本相似。低沖擊開發雨水模式是一種以城市生態環境為基礎，以城市發展與建設為依托，實現雨水徑流控制與雨水開發利用的綜合管理。

低沖擊開發水模式的核心在于如下三點：（1）以城市生態環境為根基，實現城市發展與自然共生；（2）以雨水尤其是暴雨徑流源頭管理為主，實現雨水資源再利用；（3）充分尊重和利用本地區的地貌特征、水文環境、氣候類型等自然特性，盡量減少對本地區的環境擾動與破壞。城市建設是一項源于自然、依賴自然，但又不斷改變著自然，對自然進行重新設計的工程。為了保證城市的健康發展，必須實現城市建設與自然發展動態平衡，低沖擊開發雨水模式就是盡可能減少城市原有環境的破壞，實現城市雨水資源有效控制與利用。

相關統計數據表明，低沖擊開發雨水模式能夠有效減少城市暴雨徑流的30%～80%，延遲暴雨徑流峰值約5～30分鐘，從而對城市抗洪防澇，減輕城市排水網絡壓力，均起到重要作用。相比傳統的雨水控制與開發模式，低沖擊開發雨水模式更加側重與自然環境的和諧發展，因此更適合科學發展觀的城鎮化發展戰略，為我國城市生態和諧規劃提供重要依據。

2 “海綿城市”理論

“海綿城市”理論源于行業內慣用“海綿”來比喻城市排水及雨水吸附能力，隨后采用“海綿”描述城市或土地調整雨水積蓄的能力，因此“海綿城市”概念在學術界得到廣泛的應用。盡管對“海綿城市”的定義并不一致，但是“海綿城市”理論的核心思想都是旨在城市的洪澇調節能力。近年來，國家越來越重視“海綿城市”理論的研究與應用探索，先后在2014年和2015年發布了《海綿城市建設技術指南》《海綿城市試點工程建設指南》等官方文件，大力推動了我國海綿城市的探索與實踐。“海綿城市”理論是在低沖擊開發雨水模式、水敏感性城市規劃等理論基礎上發展而來的綜合性城市生態規劃與建設理論，為城市雨水管理、生態規劃與建設、自然發展等提供重要支撐。“海綿城市”理論將城市水環境和水生態作為根基，重點研究基于水環境和水生態的跨地域、跨尺度的城市規劃與建設等系統性問題。城市水問題的根本在于水生態環境整體功能的失調，例如大量的雨水沒有進入預定的排水網，而是形成城市內澇；水體面源污染問題嚴重等。因此，“海綿城市”理論不單單關注水資源本身，而是綜合考量水資源環境、水生態系統、水資源基礎設施、城市排水網絡等，并結合多種具體技術指導城市建設。

傳統城市建設中雨水處理側重于雨水單向管理，即雨水過多時通過城市排水系統將城市內澇積水排到周邊管渠，甚至直接排放到農村簡易溝渠，以犧牲周邊地區為代價達到雨水管理目的。雨水過低甚至干旱時，綜合利用周邊水資源引入、人工降雨等緩解城市水資源匱乏。因此，傳統城市雨水管理模式浪費了大量雨水資源，而解決洪澇或干旱問題時，通過周邊溝渠的排出與引入，又會增加城市水資源面源污染風險。“海綿城市”在應對城市洪澇和干旱等環境變化時，具有良好的彈性，能夠利用各種自然環境的優勢，抵消自然環境的劣勢。城市雨水過多時海綿城市能將多余的雨水資源吸收、過濾、凈化，存儲，實現雨水資源再利用；城市干旱時可通過釋放存儲的雨水資源緩解城市干旱，同時降低城市對周邊地區水資源的依賴程度。所以“海綿城市”在處理城市雨水資源方面具有獨特優勢，通過自然途徑和人工基礎設施干預，可進一步提高城市防澇抗旱的能力，對城市生態發展具有重要意義。

3 低沖擊開發雨水模式在“海綿城市”理論城市規劃中的實踐

低沖擊開發雨水模式與“海綿城市”理論在處理雨水資源方面具有一致性，而且“海綿城市”許多實現的途徑必須依靠低沖擊開發雨水技術，因此二者對城市規劃與建設具有重要影響。自從低沖擊開發雨水理論和“海綿城市”理論提出后，我國已經開展了相關技術試點工程，如北京中關村生命科學園、黑龍江哈爾濱群力國家濕地公園、天津橋園濕地系統、秦皇島濱海生態修復城市海綿系統等，通過試點工程的建設與實施，進一步驗證了低沖擊開發雨水模式和“海綿城市”理論的正確性和可行性。本小節將結合我國城市規劃和建設實際情況，探索基于低沖擊開發雨水模式在構建“海綿城市”中的應用。

3.1 城市道路規劃

城市道路是城市交通運輸的“大動脈”，是城市發展的重要支撐，因此城市道路規劃對城市發展具有重要意義。城市道路越來越寬闊，一旦遭遇暴雨，道路面水流量較大，道路及周邊垃圾等污染物隨雨水流動，極易造成面污染，對城市雨水資源產生影響。另外，暴雨導致城市內澇，道路積水嚴重，會嚴重影響城市交通，尤其是在惡劣天氣下將會對城市居民帶來不便。因此，城市道路規劃是關乎城市生態健康發展的關鍵。

利用低沖擊開發雨水模式對城市道路進行規劃，在保證城市道路暢通和基本功能的基礎上，要加強道路兩側及周邊綠化建設，通過建設道路綠地、透水路面、低沖擊開發雨水樹池等，減少道路雨水流量，增強道路吸收雨水能力。利用道路周邊綠化帶建設下凹的海綿系統，促進雨水徑流進入海綿系統，并對雨水進行過濾、凈化和存儲。綠地的應用，有效控制了道路雨水污染，從而提高了城市雨水環境和質量。

構建新型透水路面，可提高暴雨徑流滲入城市道路海綿系統的能力。透水路面要優先考慮應用在人行道，同時配合使用低沖擊開發雨水模式樹池，這樣可保證暴雨后人行道雨水徑流能在較短時間內徹底排干，方便行人雨后行走。在城市道路污染嚴重的地段，要慎重考慮透水路面的使用，道路海綿系統要強化雨水過濾和凈化功能，提高道路污染下雨水的水質。

3.2 城市水系統規劃

城市天然雨水常用的凈化場地主要有濕地、河塘、湖水等，利用天然水系凈化雨水不僅凈化效果顯著，而且不需要過多人工建筑設施的干預，在城市規劃和建設中節約成本。在海綿城市建設中，城市水系統是一項重要的基礎性建設。利用城市現有的濕地、河塘、湖水等水系統作為雨水凈化場，將城市廣場、綠地、公園等建設成具有一定城市雨水存儲和過濾功能的雨水滯納場地，形成完善的城市水系統。

為實現城市水系統的作用，需要從以下三個方面入手：（1）嚴禁居民或相關單位私自填埋城市低洼河溝和小型池塘，防止因河塘填埋造成城市防洪抗旱功能下降。對于已經填埋的池塘或河溝，應綜合考慮城市規劃的需求，并結合城市生態發展的實際情況，適當進行填埋恢復及生態重建；（2）突破傳統城市規劃理念，開放城市廣場、公園、綠地等設施的建設，盡量將這些設施與城市水系統構建聯系，提高城市廣場、綠地、公園等公共場所的雨水吸納與排水能力，形成城市水系統的重要輔助支撐；（3）充分考慮城市水系統建設與周邊生態環境的融合，將城市空間布局、地域環境、雨水管理等因素納入城市水系統構建條件，在充分利用城市生態環境下推廣水系統的構建與利用。

3.3 城市雨水管理規劃

從微觀角度來看，低沖擊開發雨水模式在城市雨水管理中主要是依賴水生態基礎設施的建設。以城市河塘來說，要實現雨水管理，首先要將城市雨水徑流引入城市河塘，形成城市雨水的匯集區。此外，為保證河塘的蓄水能力，還要確保具有良好的排洪渠道，而且排洪時并不會犧牲周邊或農村排水系統。城市河塘還要具備雨水凈化能力，這樣就形成了雨水吸納→雨水存儲→雨水凈化→雨水再利用的良性循環。

在雨水管理規劃中要充分利用城市各個地形的優勢，達到因地制宜的雨水管理效果。在利用低沖擊開發雨水模式進行海綿城市建設的過程中，要充分尊重自然，敬畏自然，良性科學地利用自然，注重自然環境和生態環境的雙重保護，實現城市的生態和諧發展。

4 結語

低沖擊開發雨水模式和海綿城市理論是城市現代化規劃和建設的重要進步，在生態城市的建設和實施具有重要意義。在城市規劃中，充分利用低沖擊開發雨水模式和海綿城市理論，構建完善的城市雨水管理系統，充分發揮城市雨水在城市水資源管理中的重要作用，為構建生態和諧健康發展的現代化城市提供理論依據。本文通過分析低沖擊開發雨水模式在城市規劃中的應用，探索了海綿城市建設，為推動我國生態城市建設提供有力支撐。

參考文獻

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作者簡介：馮博（1984-），男，河南人，深圳市梅林水庫管理處中級工程師。

（責任編輯：小 燕）