海綿城市設計中低影響開發設施（LID）技術論述

霍佳 陳宇

摘 要：隨著我國經濟的發展，城鎮化規模的不斷擴大，城市人口越來越多，在這種情況下，如果不引進海綿城市的建設模式，我國的城市地表徑流量就會大幅度增加，從而引發洪澇積水、河流水系生態惡化、水污染加劇等問題。海綿城市就像一塊海綿那樣，能把雨水留住，讓水循環利用起來，把初期雨水徑流的污染削減掉。因此本文對海綿城市及低影響開發技術的相關內容進行論述。

關鍵詞：海綿城市；低影響開發技術；生態

1 海綿城市的內涵

1.1 海綿城市的本質—解決城鎮化與資源環境的協調和諧

海綿城市的本質是改變傳統城市建設理念，實現與資源環境的協調發展。在“成功的”工業文明達到頂峰時，人們習慣于戰勝自然、超越自然、改造自然的城市建設模式，結果造成嚴重的城市病和生態危機；而海綿城市遵循的是順應自然、與自然和諧共處的低影響發展模式。傳統城市利用土地進行高強度開發，海綿城市實現人與自然、土地利用、水環境、水循環的和諧共處；傳統城市開發方式改變了原有的水生態，海綿城市則保護原有的水生態；傳統城市的建設模式是粗放式的，海綿城市對周邊水生態環境則是低影響的；傳統城市建成后，地表徑流量大幅增加，海綿城市建成后地表徑流量能保持不變。因此，海綿城市建設又被稱為低影響設計和低影響開發（Low impact design or development， LID）。

1.2 海綿城市的目標—讓城市“彈性適應”環境變化與自然災害

一是保護原有水生態系統。通過科學合理劃定城市的藍線、綠線等開發邊界和保護區域，最大限度地保護原有河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠、樹林、公園草地等生態體系，維持城市開發前的自然水文特征。

二是恢復被破壞水生態。對傳統粗放城市建設模式下已經受到破壞的城市綠地、水體、濕地等，綜合運用物理、生物和生態等的技術手段，使其水文循環特征和生態功能逐步得以恢復和修復，并維持一定比例的城市生態空間，促進城市生態多樣性提升。我國很多地方結合點源污水治理的同時推行“河長制”，治理水污染，改善水生態，起到了很好的效果。

三是推行低影響開發。在城市開發建設過程中，合理控制開發強度，減少對城市原有水生態環境的破壞。留足生態用地，適當開挖河湖溝渠，增加水域面積。此外，從建筑設計始，全面采用屋頂綠化、可滲透路面、人工濕地等促進雨水積存凈化。

2 低影響開發技術的概述

LID低影響開發技術是20世紀90年代末發展起的暴雨管理和面源污染處理技術，旨在通過分散的，小規模的源頭控制來達到對暴雨所產生的徑流和污染的控制，使開發地區盡量接近于自然的水文循環，是一種重要的雨水收集利用的生態技術。

LID處理技術是以滯留為主，雨水處置與水土流失、生態保護及徑流污染相結合，是雨水外排量盡量減少，就地消納或集蓄利用。關鍵在于原位收集、自然凈化、就近利用或回補地下水。低影響開發技術主要包含：下凹式綠地、雨水花園、綠色屋頂、雨水滲透系統及蓄水池貯存。

第一，綠色屋頂指有植被層、媒介、土壤及人造水層等構成，主要以降低城市暴雨徑流污染、減輕熱島效應、美化環境和調節建筑物溫度為目標，同時可作為雨水貯存的預處理措施。

第二，下凹式綠地指地勢低洼的綠地。利用周圍徑流入滲凹處綠地，減少排水，涵養水分。設計下凹式綠地應盡量調整合理的綠地、路面、雨水口三者之間的高程關系，是綠地高程低于路面高程，綠地內設有雨水口，而雨水口低于路面高程而高于綠地高程。下凹式綠地增大了雨水在土壤中的入滲量、減少城市洪澇、節約了綠地的灌溉用水，同時減少了河湖的水質污染及淤積量，提高了綠地的土壤肥力。

第三，雨水花園指通過低洼地區種植灌木、花草等植物，利用土壤與植物的過濾來凈化雨水，還可以將雨水滯留，然后緩慢深入土壤，降低雨水徑流量。

第四，雨水滲透設施指雨水分散并被滲透到地下的人工設施，該設施能明顯涵養地下水，抑制暴雨徑流，同時不會污染地下水，是一種有效的雨水控制技術。雨水滲透技術分為分散滲透與集中回灌兩種。

第五，貯留利用技術主要是通過屋面蓄水池、地面蓄水池、地下蓄水池等設施收集、儲存雨水，經過處理后利用雨水，具有很高的經濟效益。

3 海綿城市設計中的低影響開發技術

3.1 引入彈性城市和垂直園林建筑的精細化設計

建筑是城市最基礎的細胞，如果建筑對雨水能呈現海綿特性，那么城市離“海綿”也就不遠了。這里需要引進彈性城市和園林建筑的設計理念。

一是引入彈性城市的設計理念。彈性城市（Resilient City）是目前國際上非常流行的概念。所謂彈性城市，是指城市能夠準備、響應特定的多重威脅并從中恢復，并將其對公共安全健康和經濟的影響降至最低的能力。聯合國建議打造彈性城市 應對自然災害，城市必須在制定低碳可持續發展路線的同時，采取措施提高其彈性應對的能力。彈性城市涉及方方面面，從城市應對氣侯變化引起的水資源短缺的彈性來看，一旦把水循環利用起來，每利用一次就等于水資源增加了一倍，利用兩次就增加了兩倍，以此類推。如果通過反滲透等技術，實現水資源的N次利用，就可以做到城市建設與水資源和諧發展，這就是一種“水資源彈性”。新加坡目前就已經達到了此類“彈性城市”的標準。該國從馬來西亞調水基本上作為一種水保障，并把調來的水加工成純凈水反銷到馬來西亞去；在本國內，則通過中水回用、海水淡化、雨水利用，基本能滿足民眾生活和產業用水問題，這就是N次用水的一種體現。總之，彈性城市在水方面的要求，就是盡管外界的水環境發生了變化，都可以保持城市供水系統的良好運轉，這也是現代科學技術對解決城市水資源短缺的一種創新。

二是結合園林設計的理念。如果把中水和雨水在建筑中的充分綜合利用，就可以把整個園林搬到建筑上去，即垂直園林建筑。這種建筑整體上呈現出海綿狀態，能將雨水充分收集利用，實現中水回用，排到自然界中的水體污染物幾乎等于零，所有的營養素都能在建筑內循環利用，并且綠色植物還能夠固定二氧化碳。如果城市廣泛推廣垂直園林建筑，不僅可顯著減少地表水徑流量，而且會營造出一個非常美妙而且可以四季變化的城市景觀。

3.2 海綿城市（社區）結合水景觀再造

海綿建筑推而廣之就是海綿社區。快速城鎮化到來之前，我國許多地方曾經有過良好的城市水景觀被稱之為“山水城市”，當代城市規劃師應該傳承歷史文化，回歸社區魅力，增加社區的凝聚力。通過由下而上的再設計，將社區水的循環利用和景觀化、人性化相融和，并結合特定的歷史文化，開展海綿社區建設。與此同時，海綿社區建設可以激發起居民愛護水環境、呵護水環境、敬重水環境的心態，實現人類與自然水生態和諧相處的目標。以杭州為例，杭州曾經有一條浣紗河，傳說是當年西施浣紗的河流。這條河穿過許多社區，如果把文化融入到浣紗河水景觀復建，完全可以再現當年人水和諧美景，留住這段美妙的記憶，而且能夠控制水污染，最大程度地減少了對水環境的影響。

4 結束語

總之，LID設施對初期雨水徑流污染、降低黑臭水體和延緩徑流時間具有較好的效果，目前國內在大力開展該項工作，其新技術及措施也逐漸應用到LID設施中，其效果也將逐漸提高，對于LID的應用也將在國內鋪展開，來并作為土地出讓、市政設施等開發的先決條件。

參考文獻：

[1] 徐浩.以海綿城市為導向的街區城市設計策略研究[D].蘇州科技大學，2017（6）.

[2] 范田天.海綿城市設計理念引導下住區規劃優化策略研究[D].華中科技大學，2016（5）.