城市雨洪调蓄利用的理念与实践_低影响开发

1、城市雨洪调蓄利用的理念与实践_低影响开发论文导读:：近年来暴雨积涝造成城市基本机能的瘫痪和市民生活的不便已引起了政府、媒体与公众的普遍关注，城市雨洪管理的重要性日益凸显，而雨洪水的调蓄利用也逐渐成为雨洪管理中的新热点。概述了最佳管理措施、低影响开发理念、水敏感性城市设计和可持续性排水系统等国际主流城市雨洪管理策略，发掘其在雨洪调蓄利用方面的内容，并对近年来世界各国城市雨洪管理过程中成功的调蓄利用实践进行了详细介绍；同时结合中国的研究现状，提出了“因地制宜、蓄排结合，保障安全，综合利用”新型雨洪调蓄利用思路，为我国进一步深入有效地推进城市雨洪管理事业提供参考。论文关键词：雨洪管理，最佳管理措施，

2、低影响开发，蓄排结合，调蓄利用近年来，伴随着全球化、城市化进程的加速，城市人口不断攀升，建筑密度逐步上升，不透水性地面比例持续增加，汇流面积也日益增大，导致城市雨水径流量增大，汇流时间极大缩减，洪峰流量大幅增加，同时水质污染程度更加严重，显著增加城市排水负荷，给受纳水体乃至城市安全带来巨大隐患。与此同时，我国北京、上海、南京、重庆、广州、济南等许多大城市在最近几年中相继遭受暴雨袭击，并且发生了严重的暴雨积涝，造成城市基本机能的瘫痪和市民生活的极大不便，已引起政府、媒体与公众的普遍关注。传统的雨洪管理思路是基于防灾为目的“防”与“排”，力求将雨水在最短的时间内从城区输送至受纳水体1。但是，随着城

3、市化进程的发展，“以排为主、单纯排放”的管理理念已经无法满足现代城市的雨洪管理需求；而另一方面，受到历史、经济、社会等诸多客观条件的限制，绝大多数城市短时间内很难对现有排水管道进行彻底的升级改造。在此背景下，从20世纪90年代开始，越来越多的国家和学者开始认识到雨水调蓄和综合利用在雨洪管理中的重要作用和意义，开始探索和应用新的雨洪管理理念进行雨水的统筹管理调度和资源化利用，并通过灵活多样的工艺措施储蓄、处理和利用雨水，缓解现有雨水管道的压力，同时减轻对城市地表和地下水体的污染。1、国外城市雨洪管理理念1.1美国的最佳管理措施和低影响开发理念诞生于1972年的雨洪最佳管理措施(Best Mana

4、gement Practices：BMPs)最初主要应用于控制非点源污染，经过一段时间的发展，它开始推广采用减少不透水区域的面积、增加渗透和径流储蓄、开发低影响景观等综合措施来增强集水区域内雨水的调蓄能力。它强调对于较小的降雨事件如2.54cm以下的降雨实施有效控制，可以覆盖当地年降雨事件和径流量的90%，并在对洪涝、峰值流量和水质的控制之外增添了对地下水回灌与受纳水体的安全保护标准2-3。低影响开发策略(Low Impact Development: LID)则是在20世纪90年代由美国马里兰州最先提出，它力求雨水循环按照自然的规律进行，通过充分发掘集水区域内地表储蓄、渗透和蒸发的潜力，增加

5、雨水渗漏和滞留，减少不渗透性地面低影响开发，延长径流路径和汇流时间，在源头上减少径流的雨量，从而保证微小规模的集水区域内雨水存蓄、渗透、地下水回补以及雨水径流的数量和频率等各方面状况在开发前后基本不变。除此之外，LID还注重采用多层次、性价比高的开发模式来保留开发前的水力学特征，避免径流量的大幅提升，并有效的将当地的绿色空间、土地规划、自然水文功能与形式多样的技术手段有机结合，保持集水区滞纳、含蓄雨水的能力，通过蓄水和排水的综合调度来减轻暴雨的危害，从而使土地开发的影响降到最低，并保障环境和公众健康3-4。由此可见，无论是BMPs还是LID，均极力拓展 “雨水调蓄”的空间和容量，尽可能在集水区

6、内部吸纳相当数量的雨水，以期达到削减雨水径流量和洪峰的目的，同时减轻排水系统的负荷，降低对地表受纳水体的污染。1.2澳大利亚的水敏感性城市设计理念水敏感性城市设计理念(Water Sensitive Urban Design: WSUD)是澳大利亚对传统开发措施的改进。根据澳大利亚国家水管理委员会的界定，WSUD要确保城市水管理能够充分体现自然水文循环和生态循环，将城市规划与城市水圈的管理、保护和调蓄统筹考虑。一方面，它以水循环为核心，将城市水循环看作一个整体，把雨水、供水、污水(中水)等各个环节统筹考虑，有效协调水生生态系统的健康、雨洪管理、污染控制和经济发展之间的关系；另一方面，它鼓励利用

7、储蓄和收集处理装置，减少对自然水循环的负面影响，增加径流的再利用，减少径流量和洪峰流量，削减径流污染，并通过将多功能绿地，景观美化和水循环有机结合以增强社会，文化和生态价值5。由此不难看出，WSUD本身便涵盖了统筹管理的思维，不仅将“蓄水”和“排水”综合考虑，而且将雨洪的调蓄利用纳入到整个城市的水循环中，调蓄的雨水不但可以补充地下水，在经过一定的处理后还可以成为市政用水、生活用水乃至饮用水的后备来源。1.3英国的可持续性排水系统理念可持续性排水系统(Sustainable Urban Drainage Systems：SUDS)是英国在1999年提出的新型雨洪管理策略，它摒弃了传统的以“排放”

8、为核心的排水系统，致力于建立能够平衡经济发展和环境保护、维持良性水循环的可持续的排水体系。它要求将排水体制对环境和社会的长期影响纳入到决策中，在设计过程中全面评估径流的水质、水量、设施的景观潜力和生态价值；它并不局限于城市排水设施的局部优化，而是站在宏观角度对整个集水区域进行系统优化，并将雨水与城市污水和再生水通盘考虑，尽量就近调蓄和处置雨水，削减径流量和径流污染，从而改善城市整体水循环。此外，它还鼓励通过雨水的入渗、补充地下水等方式增强雨水调蓄能力，并利用预防和良好的家庭、社区等源头管理方法对径流和污染物进行控制2,6。从上述发达国家的雨洪管理新理念中不难发现，近年来国际上对于雨洪水的“蓄”

9、和“排”的辩证关系已经有了一些新的认识和理解，逐步摒弃了传统的将“蓄”与“排”完全割裂的管理方式，开始站在全局的角度进行宏观的统筹管理，而在保障防汛安全的前提下尽可能的开展雨洪水的调蓄利用也逐渐成为一种新的潮流。2、国外城市雨洪调蓄利用的探索实践城市雨洪管理措施基本可分为工程性（结构性）和管理性（非结构性）两类。其中能够实现雨洪调蓄利用的工程性措施近年来得到了广泛的重视和应用，主要包括生物滞纳池（bioretention）、绿色屋顶（green roof）、透水路面（permeablepavements）、地下储水池（cistern& storage tank）、蓄水隧道（storage tu

10、nnel）、低势绿地（grass swale & greenbelt）以及人工湿地（constructed wetland）等。雨洪水质和水力学模型则是管理性措施中的重要组成部分论文开题报告。早在19世纪70年代初，美国就提出了SWMM和STORM模型并在后期不断更新。此后，国际上又陆续涌现出DR3M-QUAL、HSPF、Hydroworks、Wallingford、MOUSE等雨洪水质和水力学模型 7-8。在这些模型中，集水区的渗透能力和调蓄能力逐步得到应有的关注和利用，雨水调蓄池、地下调蓄隧道等雨水调蓄设施也被纳入到雨水管网的综合模拟中，为更好地实施雨洪调蓄利用提供了新的考察评估手段。2.1 美国美国在雨洪调蓄利用方面一直走在世界各国的前列。在BMPs和LID中，他们致力于减轻城市化和城市发展对受纳水体的影响，通过在集水区内增加雨水储存设施，延缓雨水进入受纳水体，用透水表面替代不透水表面以增加地面渗透等途径，取得了显著的效果。例如，有学者研究通过外