低冲击开发雨水综合利用模式探讨

摘要：目前，城市洪涝灾害、雨水径流污染、城市排水污染、水资源面源污染、水资源匮乏等问题严重制约城镇化发展。文章以城市排水管理和面源污染处理技术发展趋势为主线，结合海绵城市理论，探究了低冲击开发雨水综合利用模式，为城市生态和谐规划和可持续发展提供理论参考。

关键词：低冲击开发；海绵城市；雨水利用；排水管理；综合利用模式 文献标识码：A

中图分类号：TU99 文章编号：1009-2374（2016）33-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.054

随着我国改革开放步伐不断推进，城市化进程明显加速，尤其是近年来施行的“城镇化”战略布局，进一步促进了城市基础建设的发展，但是相应的城市洪涝灾害、雨水径流污染、城市排水污染、水资源面源污染以及水资源匮乏等问题严重制约城镇化发展，对我国城市生态和谐发展提出极大的挑战。为了从根源上解决城市排水管理与水资源匮乏问题，有效提高雨水利用率，节约城市水资源，对城市生态环境进行妥善管理与改善，我国提出了“海绵城市”发展理论，从而通过充分利用雨水资源，解决城市水资源污染与匮乏难题。本文结合城市排水管理和面源污染处理技术的发展趋势，探索了“海绵城市”理论在城市生态和谐规划和建设中的实践应用。

1 低冲击开发雨水模式理论

低冲击开发雨水模式又称为低影响开发雨水模式（Low Impact Development），是20世纪90年代由美国西雅图、波特兰市等城市共同提出的一种城市水资源保护与改善方案。低冲击开发雨水原理是通过设计小规模的、分散的水资源源头控制，从而对城市强降雨所产生的径流、面源污染进行有效处理，并且使开发区实现开发前与开发后的水文环境和循环状态基本相似。低冲击开发雨水模式是一种以城市生态环境为基础，以城市发展与建设为依托，实现雨水径流控制与雨水开发利用的综合管理。

低冲击开发水模式的核心在于如下三点：（1）以城市生态环境为根基，实现城市发展与自然共生；（2）以雨水尤其是暴雨径流源头管理为主，实现雨水资源再利用；（3）充分尊重和利用本地区的地貌特征、水文环境、气候类型等自然特性，尽量减少对本地区的环境扰动与破坏。城市建设是一项源于自然、依赖自然，但又不断改变着自然，对自然进行重新设计的工程。为了保证城市的健康发展，必须实现城市建设与自然发展动态平衡，低冲击开发雨水模式就是尽可能减少城市原有环境的破坏，实现城市雨水资源有效控制与利用。

相关统计数据表明，低冲击开发雨水模式能够有效减少城市暴雨径流的30%～80%，延迟暴雨径流峰值约5～30分钟，从而对城市抗洪防涝，减轻城市排水网络压力，均起到重要作用。相比传统的雨水控制与开发模式，低冲击开发雨水模式更加侧重与自然环境的和谐发展，因此更适合科学发展观的城镇化发展战略，为我国城市生态和谐规划提供重要依据。

2 “海绵城市”理论

“海绵城市”理论源于行业内惯用“海绵”来比喻城市排水及雨水吸附能力，随后采用“海绵”描述城市或土地调整雨水积蓄的能力，因此“海绵城市”概念在学术界得到广泛的应用。尽管对“海绵城市”的定义并不一致，但是“海绵城市”理论的核心思想都是旨在城市的洪涝调节能力。近年来，国家越来越重视“海绵城市”理论的研究与应用探索，先后在2014年和2015年发布了《海绵城市建设技术指南》《海绵城市试点工程建设指南》等官方文件，大力推动了我国海绵城市的探索与实践。“海绵城市”理论是在低冲击开发雨水模式、水敏感性城市规划等理论基础上发展而来的综合性城市生态规划与建设理论，为城市雨水管理、生态规划与建设、自然发展等提供重要支撑。“海绵城市”理论将城市水环境和水生态作为根基，重点研究基于水环境和水生态的跨地域、跨尺度的城市规划与建设等系统性问题。城市水问题的根本在于水生态环境整体功能的失调，例如大量的雨水没有进入预定的排水网，而是形成城市内涝；水体面源污染问题严重等。因此，“海绵城市”理论不单单关注水资源本身，而是综合考量水资源环境、水生态系统、水资源基础设施、城市排水网络等，并结合多种具体技术指导城市建设。

传统城市建设中雨水处理侧重于雨水单向管理，即雨水过多时通过城市排水系统将城市内涝积水排到周边管渠，甚至直接排放到农村简易沟渠，以牺牲周边地区为代价达到雨水管理目的。雨水过低甚至干旱时，综合利用周边水资源引入、人工降雨等缓解城市水资源匮乏。因此，传统城市雨水管理模式浪费了大量雨水资源，而解决洪涝或干旱问题时，通过周边沟渠的排出与引入，又会增加城市水资源面源污染风险。“海绵城市”在应对城市洪涝和干旱等环境变化时，具有良好的弹性，能够利用各种自然环境的优势，抵消自然环境的劣势。城市雨水过多时海绵城市能将多余的雨水资源吸收、过滤、净化，存储，实现雨水资源再利用；城市干旱时可通过释放存储的雨水资源缓解城市干旱，同时降低城市对周边地区水资源的依赖程度。所以“海绵城市”在处理城市雨水资源方面具有独特优势，通过自然途径和人工基础设施干预，可进一步提高城市防涝抗旱的能力，对城市生态发展具有重要意义。

3 低冲击开发雨水模式在“海绵城市”理论城市规划中的实践

低冲击开发雨水模式与“海绵城市”理论在处理雨水资源方面具有一致性，而且“海绵城市”许多实现的途径必须依靠低冲击开发雨水技术，因此二者对城市规划与建设具有重要影响。自从低冲击开发雨水理论和“海绵城市”理论提出后，我国已经开展了相关技术试点工程，如北京中关村生命科学园、黑龙江哈尔滨群力国家湿地公园、天津桥园湿地系统、秦皇岛滨海生态修复城市海绵系统等，通过试点工程的建设与实施，进一步验证了低冲击开发雨水模式和“海绵城市”理论的正确性和可行性。本小节将结合我国城市规划和建设实际情况，探索基于低冲击开发雨水模式在构建“海绵城市”中的应用。

3.1 城市道路规划

城市道路是城市交通运输的“大动脉”，是城市发展的重要支撑，因此城市道路规划对城市发展具有重要意义。城市道路越来越宽阔，一旦遭遇暴雨，道路面水流量较大，道路及周边垃圾等污染物随雨水流动，极易造成面污染，对城市雨水资源产生影响。另外，暴雨导致城市内涝，道路积水严重，会严重影响城市交通，尤其是在恶劣天气下将会对城市居民带来不便。因此，城市道路规划是关乎城市生态健康发展的关键。

利用低冲击开发雨水模式对城市道路进行规划，在保证城市道路畅通和基本功能的基础上，要加强道路两侧及周边绿化建设，通过建设道路绿地、透水路面、低冲击开发雨水树池等，减少道路雨水流量，增强道路吸收雨水能力。利用道路周边绿化带建设下凹的海绵系统，促进雨水径流进入海绵系统，并对雨水进行过滤、净化和存储。绿地的应用，有效控制了道路雨水污染，从而提高了城市雨水环境和质量。

构建新型透水路面，可提高暴雨径流渗入城市道路海绵系统的能力。透水路面要优先考虑应用在人行道，同时配合使用低冲击开发雨水模式树池，这样可保证暴雨后人行道雨水径流能在较短时间内彻底排干，方便行人雨后行走。在城市道路污染严重的地段，要慎重考虑透水路面的使用，道路海绵系统要强化雨水过滤和净化功能，提高道路污染下雨水的水质。

3.2 城市水系统规划

城市天然雨水常用的净化场地主要有湿地、河塘、湖水等，利用天然水系净化雨水不仅净化效果显著，而且不需要过多人工建筑设施的干预，在城市规划和建设中节约成本。在海绵城市建设中，城市水系统是一项重要的基础性建设。利用城市现有的湿地、河塘、湖水等水系统作为雨水净化场，将城市广场、绿地、公园等建设成具有一定城市雨水存储和过滤功能的雨水滞纳场地，形成完善的城市水系统。

为实现城市水系统的作用，需要从以下三个方面入手：（1）严禁居民或相关单位私自填埋城市低洼河沟和小型池塘，防止因河塘填埋造成城市防洪抗旱功能下降。对于已经填埋的池塘或河沟，应综合考虑城市规划的需求，并结合城市生态发展的实际情况，适当进行填埋恢复及生态重建；（2）突破传统城市规划理念，开放城市广场、公园、绿地等设施的建设，尽量将这些设施与城市水系统构建联系，提高城市广场、绿地、公园等公共场所的雨水吸纳与排水能力，形成城市水系统的重要辅助支撑；（3）充分考虑城市水系统建设与周边生态环境的融合，将城市空间布局、地域环境、雨水管理等因素纳入城市水系统构建条件，在充分利用城市生态环境下推广水系统的构建与利用。

3.3 城市雨水管理规划

从微观角度来看，低冲击开发雨水模式在城市雨水管理中主要是依赖水生态基础设施的建设。以城市河塘来说，要实现雨水管理，首先要将城市雨水径流引入城市河塘，形成城市雨水的汇集区。此外，为保证河塘的蓄水能力，还要确保具有良好的排洪渠道，而且排洪时并不会牺牲周边或农村排水系统。城市河塘还要具备雨水净化能力，这样就形成了雨水吸纳→雨水存储→雨水净化→雨水再利用的良性循环。

在雨水管理规划中要充分利用城市各个地形的优势，达到因地制宜的雨水管理效果。在利用低冲击开发雨水模式进行海绵城市建设的过程中，要充分尊重自然，敬畏自然，良性科学地利用自然，注重自然环境和生态环境的双重保护，实现城市的生态和谐发展。

4 结语

低冲击开发雨水模式和海绵城市理论是城市现代化规划和建设的重要进步，在生态城市的建设和实施具有重要意义。在城市规划中，充分利用低冲击开发雨水模式和海绵城市理论，构建完善的城市雨水管理系统，充分发挥城市雨水在城市水资源管理中的重要作用，为构建生态和谐健康发展的现代化城市提供理论依据。本文通过分析低冲击开发雨水模式在城市规划中的应用，探索了海绵城市建设，为推动我国生态城市建设提供有力支撑。

参考文献

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[2] 裴古中.低冲击开发技术在城市建设中的应用[J].市 政技术，2014，32（5）.

[3] 徐振强.我国海绵城市试点示范申报策略研究与能力 建设建议[J].建设科技，2015，（3）.

作者简介：冯博（1984-），男，河南人，深圳市梅林水库管理处中级工程师。

（责任编辑：小 燕）