嘉善城市公园绿地中LID技术应用现状和发展

倪娅

摘要通过对LID理念、LID的相关技术和嘉善公园绿地现状研究，分析现阶段嘉善公园绿地雨水处理上的问题，从实际出发提出解决方法和发展方向。

关键词LID；嘉善城市公园绿地；雨水管理

中图分类号S688文献标识码A文章编号0517-6611（2014）21-07106-04

Application Status and Development of LID Technology in Jiashan Urban Parks

NI Ya （School of Agriculture and Biology， Shanghai Jiaotong University， Shanghai 200030）

AbstractThrough studying the concept of LID， the technology of LID and the urban park situation in Jiashan， the issues of Jiashan park on stormwater treatment in the present stage were analyzed， some solving methods and development direction were put forward from the reality.

Key wordsLID； Green space in Jiashan urban parks； Stormwater management

虽然社会不断发展，科技不断进步，高速发展的城市建设与严峻的生态环境保护之间却矛盾重重，水的供求矛盾已成为制约我国工农业生产和城市发展的“瓶颈”。有专家指出，2010 年后，我国将进入严重缺水时期；2030 年，我国将缺水400亿～500亿m3，缺水高峰将会出现[1]。总结一些城市雨水径流产生的不良环境问题，主要在于几个方面：①大面积的不透水材质路面，使得雨水径流大大增加；②雨量冲刷下空气中的污染物，其水质成分组成复杂；③初期径流污染严重，溢流严重； ④雨水管道直接接入污水管道，包含城市生活污水、雨水、工业废水等，水质随时间和空间的变化大。浙江省2014年提出“五水共治”举措，治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水是其中心思路，而LID理念和技术的应用对嘉善地区治水将会起到重要作用。

1 LID理念的概念

Low impact development，简称LID，是通过小型、易建造及维护成本低的设施实现面源污染控制、洪峰削减、维持景观生态及水土保持等多种功能。其目的是减少开发建设对生态环境的影响，目标是通过渗透、过滤、储存、蒸发等方法，维持场地开发前的水分布状况[2]。

在20世纪90年代末，LID技术在暴雨管理和面源污染处理技术基础上发展起来，同时继承传统BMPs 技术优点，与城市规划和景观设计结合，成为绿色基础设施体系的核心组成部分[3]。LID 是一门以可持续的水保护为目标的发展途径，综合考虑环境问题与土地开发，侧重于水和污染物的平衡，并从根本上改变了住宅、商业、公共地产的开发模式，最大限度地减少对环境和当地生态的负面影响。

2 LID在城市绿地中的技术应用

2.1生態屋顶生态屋顶是指在各类建筑物、构筑物、城围、桥梁（立交桥）等的屋顶、露台或天台上进行绿化，种植树木花卉的工程性措施的统称，主要作用是除去部分雨水中的氮，中和部分酸雨，减少暴雨径流，降低都市的“热岛效应”。根据土壤层的厚度，生态屋顶主要分为两种形式： 一类是建在阳台、露台上的密集型（Intensive）生态屋顶（图1），以人的欣赏和使用为目的，土壤层较厚，种植较大型的观赏植物；另一类是该研究所指的粗放型（Extensive） 生态屋顶（图2），它以环境功能为主，构造轻，土壤层薄，并且维护管理较为简单，在欧美是控制雨水径流，改善建筑环境的重要措施[4]。

图1 Denver市REI大楼上的密集型生态屋顶图2费城击剑学校（Fencing Academy of Philadelphia）粗放型生态屋顶2.2生物滞留池生物滞留设施是指利用较浅的低洼区域种植植物，通过植物、土壤的作用来对小汇水面（如停车场、小型广场、街道、宅院等）的雨水进行滞留、净化、渗透以及排放[4]。其功能是模仿土壤和植物的过滤作用，通过一系列的物理、生物、化学处理过程过滤水中的污染。为了实现控制水质的目标，需要在源头减少雨水的污染负担，主要包括雨水花园、下凹式绿地两大类型。前者是在一个浅的洼地区域种有多年生花草、灌木、乔木等植物的生物滞留设施（图3），主要集中应用在居住区和商业环境中。后者则是设置混凝土箱引入雨水，同时底层设置排水管，处理小面积和频繁积水问题，使用的植被和土壤修正过滤和留住雨水，常见的有渗透花池（图4）和生态树池，一般设置在人行道和车行道区域。

图3埃德蒙顿的小型雨水花园图4美国费城渗透花池2.3植被浅沟植被浅沟是指在地表沟渠中种植植被，利用重力流收集、输送雨水并通过植被截留和土壤过滤处理雨水径流。根据其传输方式， 植草沟分为3种类型：①标准传输植草沟（standard conveyance swales） 指开阔的种植浅层植物的沟渠，它将集水区中的径流引导并传输到LID的其他绿色基础设施，此类植草沟多用于高速公路的排水系统或者在径流量小及人口密度较低的区域；②干植草沟（dry swales） 是指开阔的、植被覆盖传输通道的渠道， 在构造上包括人工改造土壤所组成的过滤层， 以及过滤层底部铺设的地下排水系统， 主要强化了雨水的传输、过滤、渗透和滞留能力，从而保证雨水在水力停留时间内从沟渠排干，较为适用于居住区， 通过定期修剪地被， 可有效保持植草沟干燥；③湿植草沟（wet swales） 常年保持潮湿，为沟渠型的湿地处理系统，一般用于高速公路的排水系统，或者处理过滤来自小型停车场或屋顶的雨水径流[5-6]。

2.4透水铺装透水性路面是通过各种技术手段，使不可渗的路面变为可渗透的水面，直接减少地表径流的工程性措施。多孔沥青，多孔混凝土和嵌草砖都为常用的透水性铺装。透水水泥混凝土及透水沥青是通过材料的特殊级配使该面层具有相互连通的多孔结构，主要应用于道路或大型园路，抗压强度高。还有一种类型为特殊铺装，多应用在我国传统的园林、庙宇、宅院、街道，采用方砖、碎石、条石、沙砾等材料构成，包括卵石铺地、木料铺地、嵌草铺装（图5～8）。

图5嘉兴生态绿道彩色沥青园路图6嵌草砖停车位图7拙政园方砖碎石图8留园卵石园路安徽农业科学2014年2.5雨水湿地雨水湿地是一种通过模拟天然湿地的结构和功能，人为建造和控制管理的与沼泽地类似的地表水体，它利用自然生态系统中的悬浮物沉淀、植物的吸收净化、微生物的降解，对面源污染物中的有机物、总悬浮物、营养盐、金属离子等都有很强的净化能力，同时对雨水径流的水质和洪峰流量，调蓄利用雨水以及改善场地景观都有很大作用。同时根据不同的水环境条件，可以将雨水湿地分为5个结构区：深水区、浅水区、植被缓冲区、泛洪区、边缘区。按污水在湿地床中流动的方式不同分为3种类型：表面流湿地（Surface Flow Wetland，SFW）、潜流湿地（Subsurface Flow Wetland，SSFW）和垂直流湿地（Vertical Flow Wetland，VFW）[7]。

3嘉善公园绿地应用情况

3.1 嘉善运用LID技术的必要性 嘉善位于北亚热带南缘的东亚季风区，台风、暴雨、连阴雨等较多，带来雨水较多，常年降雨量为1 186.0 mm，年降雨天数为139.5 d。雨水主要集中在6～8月，月平均降水最高可达160.3 mm。在此期间，雨水对市政管网的压力突然增大，极易导致市政管网的瘫痪，形成城市积水。同时土壤污染情况严峻：未污染区占15.8%，轻度污染区占80.8%；中度污染区零星分布占2.5%；重度污染区占0.8%。同时城区绿地积水严重，其绿地大多依托地形，采用自然排水，管网易堵塞，积水大多严重。水源断面受到一定污染，主要为劣V类水，严重影响市民生活。化学污染影响地表径流，污染严重，2011年嘉善主要污染物排放有化学需氧量排放9 777.8 t，二氧化硫排放4 709 t，氨氮排放1 549 t，氮氧化物排放3 397.8 t，降水监测酸雨率80.2%。

3.2嘉善城市绿地公园中LID应用现状至2013年底，嘉善城区已建公园81个，中心城区公园绿化面积到204万m2。其中泊云公园、东城河公园、绿洲公园涉及LID技术应用，其他公园中则较少。

3.2.1泊云公园LID技术应用及成效。泊云公园总面积3.6万m2，以南北向主水系和沿路绿地为基础骨架，构造“绿带围绕、水环穿插”的景观格局。LID技术主要集中生态湿地区域的小型雨水湿地的应用，收集绿地自身接收到的雨水进行蓄滞、净化和渗透，创造小型的湿地景观，控制公园内部水量，调控暴雨季节带来的大量雨水，服务周边居民区居民日常的休憩和赏玩（图9、10）。植物的配置按照雨水湿地的分区不同，设置对水体有不同净化功能的植物，主要有睡莲、浮萍、蒲草、旱伞草、梭鱼草、泽苔草、美人蕉、黄馨、鸢尾、花叶芦竹、金边黄杨、金丝桃、海桐、桂花、重阳木、樱花、梨树、鸡爪槭等。

图9泊云公园雨水湿地图10泊云公园植物3.2.2绿洲公园LID技术应用及成效。 绿洲公园总面积67万m2，南北长约400 m，东西长约180 m，地势平缓，极具乡野氣息，园区主要运用的LID技术为透水性铺装、生物滞留池和雨水湿地技术。主要管理来自环城东路雨水径流带来的大量雨水和自身接收到的雨水，雨水通过透水性沥青路面对雨水进行一部分的渗透，同时通过低势生物滞留区过滤大颗粒杂质，并对雨水进行一定程度的滞留，阻溢至小型雨水湿地进一步沉淀，利用湿地内部植物和微生物对雨水进行净化。在植物设计上，主要运用到浮萍、荷花、芦苇、再力花、野茭白、美人蕉、二月兰、黄馨、月季、八角金盘片状种植（图11、12）。

图11绿洲公园雨水湿地图12绿洲公园透水性铺装实景3.2.3东城河公园LID技术应用及成效。 东城河公园总面积1 630 m2的街头绿地，主要运用到雨水花园技术对健康南路上的雨水和自身接收到的雨水进行处理。地势起伏较为明显，由市政道路雨水的冲刷带下来的杂质，经过第一层陡坡（类似植草沟）的作用，初步过滤；第二层为雨水花园，结合周边植物，对雨水中的有机物进行净化，再经过卵石阻隔，进入市政河流东城河。在植物设计上，以种植耐淹的水杉、垂柳等乔木，配以黄馨、花叶芦竹、高羊茅、鸢尾、再力花、野茭白等植物，在植物上有不同层次的变化，对雨水冲刷中的有害物质进行吸收净化（图13）。

图13东城河公园雨水花园4 存在问题和应对措施

嘉善绿地公园中，LID的应用并不广泛，但由于嘉善地处亚热带季风气候区，雨水比较集中，并且台风、暴雨、阴雨天气较多，同时因为大量雨水产生的地表径流含有大量的污染物，直接排入市政管网，在污染河道水质的同时，使管网压力徒增，极易造成堵塞。因此，推广LID技术迫在眉睫，对径流水质净化，径流雨水的分流、渗透、再利用，对地下水的补给都有极大的好处。

4.1 嘉善LID技术应用存在的问题

4.1.1 LID理念政府推广力度小。 虽然LID理念在我国大城市已有一定的研究和推广，但在嘉善城市绿化建设中没有完全推广，对雨水处理程度，依然依靠扩大市政管网网线和管径，快速处理雨水径流的方式来应对暴雨台风等强降雨天气。同时地方财政资助有限，工程资金筹备上，多数为自筹或者半自筹型，在LID技术的推广上便有了一定的阻碍性，造成在后期LID技术的推广和应用上普及度不佳。

4.1.2 LID技术标准规范不完善。嘉善未出台对LID技术的应用标准，周边地区虽有相应的技术规范，但实际根据嘉善特定的地理位置、土壤和水质情况、天气情况、环境污染及嘉善城区绿地情况出发考虑的规范标准未颁布，因此嘉善绿地公园内的单个LID绿色基础设施成效远远低于国外同类型绿色基础设施。在设计中只从单一设施的效果考虑，未从整体地块的雨水路径进行规划设计，同时在单体设施的设计建造时，对其接受雨量、处理雨量、各结构层等技术特性进行分析设计，使得针对性较差，雨水处理效果相应减弱。

4.1.3 LID应用范围小和种类单一。 嘉善城市公园绿地中涉及LID技术的只有3.7%，就嘉善城区公园绿地而言，应用范围小。同时单个公园内，LID技术的应用也未形成综合性体系，多数涉及单一的绿色基础设施，而且偏重景观性，对其生态功能性和场地的特殊性未做合理设计分析，使得在暴雨台风等强降雨天气中，绿地大面积受淹情况依然存在，未起到其最大蓄滞效果。

4.1.4 LID绿色基础设施后期缺乏长效管理。 嘉善公园绿地养护主要针对公园内植物和公园建筑小品等的长期养护，针对LID设施的养护缺乏专业性人才和专业性管理，就其设施的外型保持、内部去污、植株补种等的忽视，也使LID设施在生态效果上针对后期雨水去污蓄滞等作用减弱，同时景观效果也受到影响。

4.2研究和发展方向针对上述问题，从嘉善实际情况出发，针对现有环境污染和雨水处理等问题，结合政府“五水”共治专项行动，应关注以下几点。

4.2.1 加大政府重视和政策引导。嘉善正处于大力整治“五水”的特殊时期，针对治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水，政府应明确LID技术在雨水净化、蓄滞、再利用上的优势，加大在园林绿化建设中的应用推广力度。同时制订相应的政策引导和加大资金投入，转变现有雨水处理方式，加大城市公共绿地针对雨水源头、雨水中间处理和雨水终端LID技术投入指标，使其进入正规化园林工程建设具体专项中。

4.2.2 形成专业性技术规范。针对现有施工质量不高，雨水处理情况不佳的现象，应研究嘉善特定的地理位置、土壤和水质情况、天气情况、环境污染及嘉善城区绿地情况，根据不同类型的LID雨水设施的雨水处理方式、雨水净化能力和施工技术制订指导性规范，使前期设计施工和后期管养都有技术标准对其进行衡量，提高雨水处理效果，保证LID设施在每个环节发挥其最大功效。

4.2.3 引用经济制度，形成奖励机制。运用奖惩方式，培育和开拓LID雨水设施市场，针对代征、代建绿地中运用LID雨水管理设施的，可指定相应的补贴政策，鼓励对其进行LID技术设计；针对现有绿地公园管养单位，就现有LID设施进行定期养护和考核，针对不达标准的养护单位进行罚款，从而提高嘉善城区绿地系统雨水综合处理能力。

4.2.4 加强科学研究，培养专业型人才。加强对国外LID先进理念和技术的学习，培养专业性人才，举办学术性交流研讨会，对LID技术应用进行示范点的建设，提升公民认知度。同时对LID雨水管理设施的企业进行一定程度的扶持，在政策、税收上给予一定优惠，使其行业得以健康发展，从而促进LID技术推广。

5 结语

嘉善县作为一个江南水乡，水量充足，但水质存在很大问题，Ⅴ类水和劣Ⅴ类水较多。利用LID低影响开发在城市公园中对雨水进行管理，可大大提高水质，降低市政投入，对嘉善整体景观层次和生态环境的可持续发展有着重要意义。该县虽然也在逐步投入对LID技术的推广和应用，但由于起步晚，技术不成熟，后期管理滞后，LID管理与发达国家和城市相比依然有一定的差距。因此，只有加大政府重视，财政投入，培养专业性人才，提升技术水平，才能有效推广LID理念，使得嘉善城市绿地在生态环境的处理上更进一步。

参考文献

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[3] 李迪华，张坤.低影响发展模式——可持续城市规划、景观设计与市政工程途径[J].江苏城市规划，2009（8）：21-25.

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[6] 劉燕，尹澄清，车伍.植草沟在城市面源污染控制系统的应用[J].环境工程学报，2008（3）：334-339.

[7] 刘佳.城市雨水径流生态土地处理系统的实验研究[D].北京：清华大学，2008.