国际现代雨洪管理体系的发展及剖析

国际现代雨洪管理体系的发展及剖析城市长期高强度开发、扩张模式带来的自然蓄、排系统和水文循环及生物栖息地的显著破坏,导致大量灾难性后果，给我国城市发展和基础设施建设模式敲响了警钟。中国城市雨洪管理正处于关键发展时期，要汲取民间的传统智慧，创造性地吸纳国际现代雨洪管理经验，利用后发优势少走弯路,实现跨越发展。国际上能列举出具有一定代表性和影响力的现代雨洪管理体系有美国的最佳管理措施（BMPs）、低影响开发（LID）、绿色基础设施（GI）、英国的可持续城市排水系统（SUDS）、澳大利亚的水敏感性城市设计（WSUD）等。美国雨洪管理体系挺岀命it詁色内肚卑迟设施）血”1•纪如可代初饴彷MawUD的捷广口节擂广GS119hH20II纪501世70I|..&0第代9ftqR图1美国雨洪管理的发展历程的典型特征经历30多年的发展，现可泛指用于径流水质、水量控制的工程性和非工程性措施。20世纪90年代初，马里兰州乔治王子郡环境资源署首次提出LID的理念，旨在从源头避免城市化或场地开发对水环境的负面影响，强调利用小型、分散的生态技术措施来维持或恢复场地开发前水文循环，更加经济、高效、稳定地解决雨水系统综合问题。美国环保局的定义是在新建或改造项目中，结合生态化措施在源头管理雨水径流的理念与方法。实践证明，这些主要针对高频次、小降雨事件的分散型措施一般有很好的环境和经济效益，弥补了传统灰色措施在径流减排、利用和污染控制方面的不足。但它对流域大暴雨事件峰流量控制能力的局限性也显而易见。

美国环保局已开始越来越多地采用绿色基础设施（GSI或GI）的概念。但事实上，笔者认为LID和GI虽有共通之处，但在应用尺度、控制目标、技术范畴等方面还是有显著不同。相对于LID,GI可以包括一些更大规模的设施或方法，如景观水、绿色廊道、大型湿地等，并应用在多尺度场地/区域规划或设计中，控制不同频率的降雨，替代更多传统排水或灰色调蓄设施的使用，进而更有效地实现暴雨控制，对自然水文条件、生态系统的保护或修复等综合目标。而且，GI强调与城市规划、景观设计、生态和生物保护、道路交通等学科的结合和跨专业应用，采用较大尺度的生态规划和土地利用规划的方法进行绿色网络系统布局和设施设计,保护与重建至少与灰色基础设施同等重要的自然系统。在雨洪管理方面它要求各专业的大力协作，更广泛地设计雨水塘、湿地、景观水体、滞蓄洪区等自然设施，来维持良性水文循环，保障水环境的健康，同时保护自然物种，改善城市和社区环境质量等，这对于理解GI与LID之间的异同至关重要。英国可持续排水系统英国的SUDS是20世纪90年代在借鉴美国BMPS基础上形成并发展起来。国家河流管理局和环保局等认识到在控制地表径流过程中综合考虑水量、水质及生态景观等问题的重要性，也认识到城市排水系统是影响水体水质、生物和生态的关键要素，并开始将可持续设计理念纳入到排水系统规划中来。SUDS最初主要应用在商业公园、高速公路服务区、学校等这些土地所有者可以自主选择排水系统方式的地块。后来在PPG25的推广下，SUDS被定位成可持续发展的一个重要组成，体现在规划层面的需求越来越普遍，不断为城市规划者们所熟悉，应用范围也越来越广。为了更有效地实施SUDS，要求城市开发者尽可能早地考虑使用它，因为这会影响到开发区域土地利用、总体布局和地产营销等方面的决策。它涉及的关键词有:排水系统、水质、洪涝、水资源和生态栖息地。突出的特征还是在“排”的过程中体现可持续性。通过源头、传输和末端处理三类措施形成处理链，即从预防、源头到场地，再到区域的全过程，进行分级削减和控制。其中，处理链各环节对应不同的控制措施和设计方法。主要通过规划过程控制、雨水排放许可监管及建设维护管理三种机制来保障实施,这一点也十分值得我国借鉴。澳大利亚水敏感性城市设计这一次起源于西澳大利亚，用来描述一种基于水循环敏感性来进行规划和设计的城市，最早在20世纪90年代的不同出版物中被提及。WSUD通过整合城市规划设计与整个水循环的保护、修复和管理，来提高城市可持续性，同时提供和创造更加有吸引力的、人性化的生存环境。出于雨水管理和规划的视角,WSUD的关键原则包括：保护自然系统——在城市开发的同时保护和强化自然水系统(溪流、河流、湿地)、保护水质——提高城市开发后水环境的水质；整合雨洪管理和景观设计——在景观设计中使用多目标雨洪管理手段达到多重效益；减少径流和洪峰流量——通过场地滞蓄、调节措施减少城市开发带来的径流总量和峰值流量，同时使不透水面积最小化等。显然，WUSD包含了水的多个子系统，但在许多学术交流和工程实践场合，雨洪管理往往作为WUSD中最重要的子系统，甚至在部分场合成为雨洪管理的同义词。究其原因，主要是由于污水(再生水)、饮用水发展相对较早，技术体系、操作流程、建设和运营机制等比较成熟、独立和定型，制约因素较少，与城市规划、景观、建筑、道路等学科的交叉性相对较弱；而现代雨洪管理的发展较晚，不可控因素较多，对城市安全、水环境、生态系统、建筑与道路、土地开发和利用等影响显著，是其中最为复杂且涵盖面最广的一个子系统。并通过雨水水量、水质、水资源、水生态及水景观的整合设计建立起城市社会功能、环境功能和经济效益之间的联系。其他国家雨洪管理体系新西兰：经过大约30年的研究与实践已形成一套较为完整的体系，在国际上属于领先行列，并取得了显著的成效。文化底蕴和立法体系就格外强调生态、尊重自然，于2000年颁布了低影响设计(LowImpactDesign)指南(TP124),LIUDD是低影响开发/设计(LID)和城市设计(UrbanDesign)的组合，一定程度上也借鉴了澳大利亚WSUD。LIUDD强调利用以自然系统和低影响为特征的规划'开发和设计方法来避免和尽量减少环境损害。2013年发布的奥克兰统一规划草案已用WSUD替代了原有的LID，都不过分强调技术。德国：也是现代雨洪管理体系发展较早，工程化实践较多的国家，但它并没有提出国际上有影响的雨洪管理体系，可能与德国人务实的性格有关。事实上，德国在雨洪管理相关的政策立法、机制建设、技术体系研究和工程应用等方面很早就已达到国际领先水平,尤其是工程应用方面。如仅绿色屋顶一项措施在德国的应用比例就达10%以上，雨水利用、减排、处理等方面也做得非常成功。2011年以德国为主导的一些欧盟国家的雨洪专家们专门实施了一项SWITCH项目,并通过调研、总结美国、德国、澳大利亚、荷兰、波兰等国家的不同尺度典型的雨洪管理规划或设计案例,指出城市可持续雨洪管理的未来方向——水敏感性城市设计，充分认识到WSUD的科学性和合理性，并汇编成书。强调WSUD是城市水管理、城市设计和景观规划多学科之间的结合,包含了城市水循环的各个部分，并在城市设计原则中结合水管理功能，整合生态、经济、社会和文化可持续性。中国：历史上具有典型现代雨洪管理特征的工程案例。如赣州的“福寿沟”蓄排系统，云南的“哈尼梯田”等。遗憾的是，中国进入近、现代以来的较长时间主要停留在简单依赖雨水管渠系统解决雨洪问题的思路上,投入也较少，连传统的径流量调节池都很少应用，城市雨洪管理体系总体上明显落后，这也是近年来内涝等灾害频发的重要原因之一。现代雨洪管理体系的特征：BMPs和LID建立在弥补和完善传统排水系统的基础上，与现有基础设施进行互补；SUDS立足于排水系统本身，而扩展解决传统设施无法解决的污染、生态和超标径流等问题；GI/GSI、WSUD及LIDD则超越传统排水专业范畴，突出顶层设计和综合规划，与城市规划、景观设计等多专业交叉融合并广泛应用，以更好地指导城市和基础设施的规划和建设。中国的“雨水（洪）控制利用”则借鉴了发达国家体系特征，针对国情，强调水质、水量、洪涝的综合控制及雨水资源利用（突出的缺水问题）以及跨专业结合的系统决策和专项规划。体系的简历并不意味着要完全摒弃传统排水系统。现代雨洪管理体系的本质：构建城市良性水文循环已成为现代雨洪管理体系的核心目标。现代雨洪管理体系的核心就是模拟自然，从峰值、径流总量、峰现时间、水质、生态系统等不同层面进行调控,改变以“排”为单一目标的传统模式，合理构建城市排水防涝及径流污染防治体系，同时实现地下水补充、生态景观营造、雨水资源化利用等目标，修复传统“快排”模式所破坏的“降水下渗径流滞蓄蒸腾（发）”自然水文循环链。所有国家在城市化过程中水文循环所发生的规律,性变化：下渗、蒸腾减少，地表径流增多、变脏、流速加快，峰值增大等。中国城市雨洪管理现状与未来：20世纪80—90年代是一些发达国家雨洪管理从传统模式向现代雨洪管理模式的一个重要转折时期。现代雨洪管理在中国被重视的时间及开展研究和实践的时间并不长，从整个雨洪管理发展历程和现状来看，大体呈现局部与国际的接轨或跨越、整体落后的格局。按国务院文件要求，各地城市将于2014年完成《城市排水（雨水）防涝综合规划》,拟用10年左右的时间建设完善的城市排水防涝工程体系。面对严峻'复杂的城市雨洪问题挑战$和生态城市、海绵城市及绿色城镇化的更高要求，利用后发优势，科学制定我国城市雨洪管理战略、决策机制及管理体系，对实现雨洪管理的跨越式发展十分关键，对未来国内城市雨洪管理的格局、投入和成效也将产生深远影响。各城市在解决排水和洪涝问题的同时，应充分兼顾径流污染防治、雨水资源综合利用和生态修复，平衡城市雨洪管理的战略目标与设施建设、资金安排、统筹近远期规划，有步骤、有计划、有针对性地解决不同城市面临的各种雨洪问题。根据我国城市普遍面临的雨洪与水环境问题和发达城市近年来的研究和应用，一个非常重要的经验就是从