LID與傳統(tǒng)開發(fā)模式下雨水管渠運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比研究

LID與傳統(tǒng)開發(fā)模式下雨水管渠運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比研究一、引言近年來隨著城市化進(jìn)程的加速，城市地表面積逐漸呈現(xiàn)出人造土地覆蓋比例增大、綠地面積減少、水文循環(huán)破壞等問題。在這種背景下，綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)開始成為城市規(guī)劃者和資本關(guān)注的焦點(diǎn)之一。不同于傳統(tǒng)的水利工程和勞動(dòng)密集型的土建工程，眾多新型的低影響開發(fā)（LowImpactDevelopment，LID）方式正在快速發(fā)展和應(yīng)用于城市建設(shè)。LID的核心思想是模仿自然生態(tài)系統(tǒng)，利用自然治理方法達(dá)到降低洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、改善水質(zhì)保護(hù)和提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等目標(biāo)。LID是由美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（USEPA）于1990年代提出的，最初是為了應(yīng)對(duì)城市化進(jìn)程帶來的雨水污染和城市徑流污染的問題。LID的主要特點(diǎn)是在雨水管渠運(yùn)行狀態(tài)上采取了一系列的措施，包括綠色屋頂、雨水花園、生物滯留池、綠色道路、雨水收集及重復(fù)使用等措施，有效提升城市水文循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性。傳統(tǒng)的雨水管渠方案是把雨水通過河道、池塘等方式排放到遠(yuǎn)離城市區(qū)域的地方，但這種方式容易造成多種問題，例如水體富營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)系統(tǒng)崩潰、地質(zhì)變化等?；谶@樣的現(xiàn)實(shí)問題，近年來LID的應(yīng)用越來越廣泛，越來越受到關(guān)注。本文將針對(duì)LID與傳統(tǒng)開發(fā)模式下雨水管渠運(yùn)行狀態(tài)的對(duì)比研究展開討論，以期探究LID在城市雨水管渠運(yùn)行中的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)。二、LID的原理及其在城市建設(shè)中的應(yīng)用(a)LID的原理LID是指通過一系列的技術(shù)和設(shè)計(jì)手段，使得降雨過程中的水盡量在場(chǎng)地上停留和慢慢滲透，達(dá)到減少流向城市化區(qū)域的雨水流量，同時(shí)改善雨水的質(zhì)量，提高自然環(huán)境的質(zhì)量并且達(dá)到節(jié)能和適應(yīng)氣候變化。(b)LID在城市建設(shè)中的應(yīng)用LID的主要應(yīng)用包括下列幾方面：（1）雨水花園：通過對(duì)道路、草坪、應(yīng)急車道、無車環(huán)保帶等綠化部位進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造，實(shí)現(xiàn)雨水在景觀綠化部分的自然入滲和管理。（2）生物滯留池：通過疏導(dǎo)、收集和管理建筑物和區(qū)域內(nèi)部的雨水和廢水，使部分污水經(jīng)沉淀和過濾得到凈化和提純，達(dá)到減輕城市排放壓力的目的。（3）綠色屋頂：通過建造屋頂綠化系統(tǒng)來大大降低屋頂溫度并減少顯熱帶來的熱島效應(yīng)，從而減少炎熱的夏季節(jié)能消耗，同時(shí)還可以凈化空氣和雨水。（4）雨水重復(fù)利用系統(tǒng)：這種系統(tǒng)從建筑物和生產(chǎn)設(shè)施中收集和存儲(chǔ)雨水和融雪水，使它可以多次利用，如為灌溉綠色地帶、沖洗公共衛(wèi)生器具等。（5）雨水污染源控制：通過采用沿街防滲段、過水口、下加油站等雨水伏流設(shè)施阻止雨水與底部土壤混合，從而達(dá)到降低雨水污染源的效果。三、傳統(tǒng)開發(fā)模式下雨水管渠運(yùn)行狀態(tài)的問題(a)雨水管渠建設(shè)與管理的不足在傳統(tǒng)開發(fā)模式下，人們假設(shè)城市水文循環(huán)系統(tǒng)會(huì)輸送排出所有雨水和污水，但這種方式已經(jīng)難以滿足城市發(fā)展的需要，另外很大一部分的雨水會(huì)隨著洪峰流向市中心和河流河道，導(dǎo)致城市本土地面的綠化率逐漸下降，水源地質(zhì)量下降，生態(tài)環(huán)境惡化等問題。(b)雨水管渠設(shè)施的老化與損壞隨著城市化進(jìn)程不斷加速，許多城市的水利設(shè)施已經(jīng)出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象，其中包括湖、水庫、堤岸、涵洞和管道等。這些設(shè)施如果沒有得到充分的維護(hù)和保修，就會(huì)存在管道堵塞、水泄漏導(dǎo)致地面塌陷的風(fēng)險(xiǎn)，而這些安全隱患會(huì)為我市或社區(qū)運(yùn)營(yíng)帶來極大的壓力。(c)雨水管渠經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本雙高傳統(tǒng)的雨水管渠方案在經(jīng)濟(jì)成本上需要占用很大的投資，同時(shí)還需要消耗大量的自然資源，占用道路交通空間，最終導(dǎo)致市中心地區(qū)停車位缺乏，擁堵問題日益突出。另外，雨水管渠的運(yùn)行也會(huì)造成極大的環(huán)境成本，包括地下水的下降、水位變化，以及環(huán)境生態(tài)方面的破壞等問題，這些問題都需要得到有效的解決。四、LID在雨水管渠運(yùn)行管理與維護(hù)中的應(yīng)用(a)拓寬城市河道在LID的方法下，傳統(tǒng)的城市河道可以在干涸的情況下成為L(zhǎng)ID制水設(shè)備的位置。在雨水非常豐富的情況下人工溢流可以擴(kuò)大河流的寬度和流量，因此河道會(huì)在平時(shí)作為一類構(gòu)筑物被神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或算法挖掘出來；而在洪水的情況下，河道則會(huì)引導(dǎo)并解決降雨的問題。(b)雨水花園和雨水收集池雨水花園和雨水收集池兩種LID的方法應(yīng)用范圍較廣，在城市建設(shè)中已經(jīng)得到很好的應(yīng)用。雨水花園相當(dāng)于一種自然植被，風(fēng)、雨、光一物三用可以使污染物降解，同時(shí)雨水自然入滲植株的根系平臺(tái)中，環(huán)境生態(tài)效果達(dá)到最佳；而雨水收集池可以在存在臺(tái)風(fēng)和洪澇災(zāi)害時(shí)，收集過量的雨水，免于對(duì)市民帶來極大的影響，同時(shí)由于經(jīng)濟(jì)成分的參與，也將提高城市建設(shè)水平。(c)天然涵洞在城市環(huán)境中，天然涵洞是一種很好的手段，可以將雨水由注入細(xì)管或挖掘式排水源導(dǎo)向水庫或土地中。涵洞會(huì)損失部分水的壓力，因此可以自動(dòng)降低徑流對(duì)渠道和排水渠道的侵蝕和腐蝕。(d)生物滯留池生物滯留池位于雨水排水源道路或相鄰道路邊緣，一些被檢測(cè)出的污染物可以在生物滯留池中以微生物處理，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的；同時(shí)滯留池也可以最大限度地減少收集遺留物的輔助空間，甚至在雨水漫溢的情況下都可以站起來。(e)綠色屋頂和半透水鋪層人們無需為城市內(nèi)缺乏綠色而擔(dān)心，利用綠色屋頂和半透水鋪層是解決這個(gè)問題的不錯(cuò)方法，增加雨水的排水量和綠化率，減少熱島效應(yīng)，同樣針對(duì)節(jié)能減排有較好的應(yīng)用。五、結(jié)論LID歷經(jīng)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程，技術(shù)逐漸成熟，開始在全球范圍內(nèi)的城市建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。從本文的主要對(duì)比研究來看，LID與傳統(tǒng)的開發(fā)模式