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摘 要：在中国城市的发展和规划进程中,雨洪管理一直是被忽略的一部分,导致如今城市内的水污染和洪涝灾害严重.低影响开发( LID)技术则着重解决雨水径流,雨水净化问题.通过增加地表可渗透铺装的面积,增加雨水的渗透作用,减少雨水径流,并通过生态滞留池植草沟等净化雨水,减少对自然界水循环系统的污染和冲击.通过应用低影响开发理念,并结合我国城市建设和规划的现状,提出了建设具有中国特色的海绵城市的思路.建立健全的法制的同时,做好公众参与和公众教育可以更好地帮助海绵城市理论实施.
关键词：地影响开发；雨洪管理；海绵城市；公众参与
1 背景分析
“2011年,中国城镇化率首次超过50％.标志着我国从农业大国迈入城市化的工业大国”.在经济和国际地位高速发展和上升的同时,一系列的环境和生态问题开始频繁出现.空气污染,雾霾横行,水污染严重,水土流失等问题开始出现在我国快速发展的城市当中.由于城市大搞建设,屋顶,道路以及地面铺装的硬化率变高,致使70％～80％的雨水形成径流,仅有少部分的雨水能够渗透.严重破坏了自然界的水生态循环,导致国内的北方城市“有河皆枯”,南方城市“有水皆污”.2012年7月21日,北京更是遭受了60年一遇的特大暴雨和山洪自然灾害,人员伤亡和财产损失严重.对雨洪进行有效管理的弹性的城市规划,迫在眉睫.根据20世纪西方一些发达国家如美国,英国等对于低影响开发雨洪系统的探索和应用,我国提出了建设具有中国特色的海绵城市的思路.
2 LID的概念
低影响开发,英文是Low Impact Development,简称LID,是20世纪90年代末由美国提出的旨在控制雨洪管理和面源污染的技术,是一个以效仿自然生态水循环为基础的创新的雨洪管理的手段.“通过建立分散式的小型的绿色基础设施,从源头管理雨洪,控制污染的手段”.它更是一种维持区域内自然水循环特征的一种土地开发的方式.其意义在于：(1)提供了一种自然雨洪管理的先进技术.(2)提供了鼓励环境敏感型场地设计和规划的经济动机.(3)鼓励环境保护的公众参与和教育.(4)减少雨洪管理公共设施的建设和维护的花销.(5)帮助构建环境友好型社区.(6)向雨洪管理方向引入新的理念和技术.
3 LID的发展历史
对于城市雨洪管理理念的探索,经历了漫长的历史过程.
20世纪中叶,为了处理城市雨水污染的问题,提出了灰色基础设施的理念.即以城市下水道和污水管道做成城市地下管网,以此来处理城市的水污染.
20世纪70年代,美国提出了“最佳管理措施”( BMPs),“最初主要用于控制城市和农村的面源污染,而后逐渐发展成为控制降雨径流水量和水质的生态可持续的综合性措施.”“最佳管理措施”(BMPs)通过增加可渗透的城市土地面积处理城市雨水径流和洪水的收集和净化.
20世纪90年代起,广泛应用绿色基础设施以及可持续设计等.而雨洪管理体系则成为了可持续设计不可缺少的一部分.20世纪90年代末期,由美国东部马里兰州的乔治王子县(Prince George´s County)和西北地区的西雅图(Seattle)、波特兰市(Portland)通过引入生态滞留概念,共同提出了“低影响开发”的理念.生态滞留和雨水花园等概念的发展则更好地解释了如何通过景观设计的手法更好地去管理雨洪.
4 LID的原理
低影响开发技术的核心在于最大限度地模仿自然界的水循环系统,如图所示,包括植被、土壤、河流、湖泊等.维持并增加整个场地内部的地下水补给,加强整个场地水循环的管理.由于自然界的土壤可渗透,并有植物保护,所以对于地上部分,尽量维持场地内的自然特征,增加含水量和雨水渗透量.对于径流的雨水,形成场地内的“河流”,并最终流向场地内的“湖泊”,生态滞留池等蓄水池.
随着城市现代化进程的发展,越来越多的城市的土地变成了不透水的硬质铺装,极大地增加了城市地区地表雨水的径流量.在车水马龙的城市里,汽车漏掉的汽油等人为的地表污染较严重,径流的雨水一方面将这些城市地表污染带进了自然界的水循环,严重污染城市地下水等自然水循环系统.另一方面,地表过快流速的雨水径流会严重冲刷自然界的河流和土壤,极易造成水土流失等生态问题.
传统的雨洪管理方式通过管道,路边和排水沟等可以减少雨洪洪峰的最大流量,但是并没有解决雨水的水质问题以及雨水溢流带来的一系列生态问题.而低影响开发技术则通过地表的渗透维持地下的正常水位,改善地表水的水质,保护溪流和湖泊等自然界的水循环,保护土壤,降低洪峰期的水流量和水流速,从而保护自然的生态系统.同时,LID技术还可以增加环境场地的美感,并有效降低了修建硬质基础设施的费用,提升了土地的价值并增强公众保护环境的意识.
5 案例分析
美国唐娜溪水公园(Tanner Springs Park),唐娜溪水公园位于美国俄勒冈州波特兰市珍珠区,建于2005年,占地面积4000n2.波特兰的珍珠区原本为一片生态湿地,后来被工业和铁路站所占,整个公园的原址就是一片被工业污染的废弃地.整个公园的改造设计也是波特兰政府对于可持续的公共场地的设计的一次试验性的探索.而公园本身更是成为了整个城市雨洪收集的中心和教育中心.公园的建设体现着波特兰人民对当地环境改善的美好期望,如今公园实现了人工建造与自然环境的完美融合.“在一个市区繁华地带大约60m×60m的地方,重新塑造一个崭新的城市公园.从公园街区收集的雨水汇人由喷泉和自然净化系统组成的天然水景.从铁路轨道回收的旧材料被重新利用并建造公园中的“艺术墙”,唤起人们对于历史铁路的记忆,而波浪形的外观设计则能够给人以强烈的冲击感.”
6 结论与启示
6.1改变了城市规划建设的思路和发展模式.
目前我国的规划对区域内尤其是城市内的雨水资源考虑和利用不足,整体的城市建设偏重建筑模式、硬质铺装,以及城市内的便利程度.这严重改变了城市生态系统内部的降水、径流以及地下水循环等自然水循环系统,严重破坏和污染了水系统和自然生态系统.
而引入LID理论,实现了人类城市发展与自然界的发展的有机的结合,不仅遵循了自然生态系统和谐发展的一般规律,且将自然界的生态因素纳入到规划设计的理念中,有效地丰富和补充了传统的城市规划和建筑理论.通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等手段,合理控制并利用城市内部雨水,合理控制城市下垫面雨水的径流,使雨水就地消纳、吸收以及利用,可有效改善城市的水生态系统以及内部水循环模式,有效实现城市内部水资源的合理利用和控制,从而使城市生态系统更好地与外部生态系统对接和融合.
6.2建立健全的法律法规制度.
LID理念进入我国的时间尚短,我国的海绵城市建设也是刚刚进入起步阶段,在各个部门协作探索海绵城市发展的同时,国家的相关法律法规要跟进.2014年10月,住房城乡建设部出台了《海绵城市建设指南——低影响开发的水系统构建》等相应的一系列国家标准.但是在污水处理、径流污染控制、海绵城市建设等方面尚未有强制性的法律性的约束,在公众参与、公众教育以及鼓励引导海绵城市建设等相关行业方面的政策尚不完善.
6.3重视非建设工程方向措施的运用.
公众教育、公共参与以及监督管理系统等对海绵城市的建设都起着举足轻重的作用.公众教育和公共参与可以让公众了解水污染的主要来源以及海绵城市建设的一些设施的工作原理等.随着工业的外迁和相关净化装置的发展,水污染的主要来源已经从工业排放变成雨水径流.这样的公众教育和公共参与可唤起公众保护水资源的意识,并约束自身的一些潜在污染行为.
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