國際現(xiàn)代雨洪管理體系的發(fā)展及剖析

國際現(xiàn)代雨洪管理體系的發(fā)展及剖析城市長期高強度開發(fā)、擴張模式帶來的自然蓄、排系統(tǒng)和水文循環(huán)及生物棲息地的顯著破壞,導(dǎo)致大量災(zāi)難性后果，給我國城市發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)模式敲響了警鐘。中國城市雨洪管理正處于關(guān)鍵發(fā)展時期，要汲取民間的傳統(tǒng)智慧，創(chuàng)造性地吸納國際現(xiàn)代雨洪管理經(jīng)驗，利用后發(fā)優(yōu)勢少走彎路,實現(xiàn)跨越發(fā)展。國際上能列舉出具有一定代表性和影響力的現(xiàn)代雨洪管理體系有美國的最佳管理措施（BMPs）、低影響開發(fā)（LID）、綠色基礎(chǔ)設(shè)施（GI）、英國的可持續(xù)城市排水系統(tǒng)（SUDS）、澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計（WSUD）等。美國雨洪管理體系挺岀命it詁色內(nèi)肚卑遲設(shè)施）血”1?紀(jì)如可代初飴彷MawUD的捷廣口節(jié)擂廣GS119hH20II紀(jì)501世70I|..&0第代9ftqR圖1美國雨洪管理的發(fā)展歷程的典型特征經(jīng)歷30多年的發(fā)展，現(xiàn)可泛指用于徑流水質(zhì)、水量控制的工程性和非工程性措施。20世紀(jì)90年代初，馬里蘭州喬治王子郡環(huán)境資源署首次提出LID的理念，旨在從源頭避免城市化或場地開發(fā)對水環(huán)境的負(fù)面影響，強調(diào)利用小型、分散的生態(tài)技術(shù)措施來維持或恢復(fù)場地開發(fā)前水文循環(huán)，更加經(jīng)濟、高效、穩(wěn)定地解決雨水系統(tǒng)綜合問題。美國環(huán)保局的定義是在新建或改造項目中，結(jié)合生態(tài)化措施在源頭管理雨水徑流的理念與方法。實踐證明，這些主要針對高頻次、小降雨事件的分散型措施一般有很好的環(huán)境和經(jīng)濟效益，彌補了傳統(tǒng)灰色措施在徑流減排、利用和污染控制方面的不足。但它對流域大暴雨事件峰流量控制能力的局限性也顯而易見。

美國環(huán)保局已開始越來越多地采用綠色基礎(chǔ)設(shè)施（GSI或GI）的概念。但事實上，筆者認(rèn)為LID和GI雖有共通之處，但在應(yīng)用尺度、控制目標(biāo)、技術(shù)范疇等方面還是有顯著不同。相對于LID,GI可以包括一些更大規(guī)模的設(shè)施或方法，如景觀水、綠色廊道、大型濕地等，并應(yīng)用在多尺度場地/區(qū)域規(guī)劃或設(shè)計中，控制不同頻率的降雨，替代更多傳統(tǒng)排水或灰色調(diào)蓄設(shè)施的使用，進而更有效地實現(xiàn)暴雨控制，對自然水文條件、生態(tài)系統(tǒng)的保護或修復(fù)等綜合目標(biāo)。而且，GI強調(diào)與城市規(guī)劃、景觀設(shè)計、生態(tài)和生物保護、道路交通等學(xué)科的結(jié)合和跨專業(yè)應(yīng)用，采用較大尺度的生態(tài)規(guī)劃和土地利用規(guī)劃的方法進行綠色網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)布局和設(shè)施設(shè)計,保護與重建至少與灰色基礎(chǔ)設(shè)施同等重要的自然系統(tǒng)。在雨洪管理方面它要求各專業(yè)的大力協(xié)作，更廣泛地設(shè)計雨水塘、濕地、景觀水體、滯蓄洪區(qū)等自然設(shè)施，來維持良性水文循環(huán)，保障水環(huán)境的健康，同時保護自然物種，改善城市和社區(qū)環(huán)境質(zhì)量等，這對于理解GI與LID之間的異同至關(guān)重要。英國可持續(xù)排水系統(tǒng)英國的SUDS是20世紀(jì)90年代在借鑒美國BMPS基礎(chǔ)上形成并發(fā)展起來。國家河流管理局和環(huán)保局等認(rèn)識到在控制地表徑流過程中綜合考慮水量、水質(zhì)及生態(tài)景觀等問題的重要性，也認(rèn)識到城市排水系統(tǒng)是影響水體水質(zhì)、生物和生態(tài)的關(guān)鍵要素，并開始將可持續(xù)設(shè)計理念納入到排水系統(tǒng)規(guī)劃中來。SUDS最初主要應(yīng)用在商業(yè)公園、高速公路服務(wù)區(qū)、學(xué)校等這些土地所有者可以自主選擇排水系統(tǒng)方式的地塊。后來在PPG25的推廣下，SUDS被定位成可持續(xù)發(fā)展的一個重要組成，體現(xiàn)在規(guī)劃層面的需求越來越普遍，不斷為城市規(guī)劃者們所熟悉，應(yīng)用范圍也越來越廣。為了更有效地實施SUDS，要求城市開發(fā)者盡可能早地考慮使用它，因為這會影響到開發(fā)區(qū)域土地利用、總體布局和地產(chǎn)營銷等方面的決策。它涉及的關(guān)鍵詞有:排水系統(tǒng)、水質(zhì)、洪澇、水資源和生態(tài)棲息地。突出的特征還是在“排”的過程中體現(xiàn)可持續(xù)性。通過源頭、傳輸和末端處理三類措施形成處理鏈，即從預(yù)防、源頭到場地，再到區(qū)域的全過程，進行分級削減和控制。其中，處理鏈各環(huán)節(jié)對應(yīng)不同的控制措施和設(shè)計方法。主要通過規(guī)劃過程控制、雨水排放許可監(jiān)管及建設(shè)維護管理三種機制來保障實施,這一點也十分值得我國借鑒。澳大利亞水敏感性城市設(shè)計這一次起源于西澳大利亞，用來描述一種基于水循環(huán)敏感性來進行規(guī)劃和設(shè)計的城市，最早在20世紀(jì)90年代的不同出版物中被提及。WSUD通過整合城市規(guī)劃設(shè)計與整個水循環(huán)的保護、修復(fù)和管理，來提高城市可持續(xù)性，同時提供和創(chuàng)造更加有吸引力的、人性化的生存環(huán)境。出于雨水管理和規(guī)劃的視角,WSUD的關(guān)鍵原則包括：保護自然系統(tǒng)——在城市開發(fā)的同時保護和強化自然水系統(tǒng)(溪流、河流、濕地)、保護水質(zhì)——提高城市開發(fā)后水環(huán)境的水質(zhì)；整合雨洪管理和景觀設(shè)計——在景觀設(shè)計中使用多目標(biāo)雨洪管理手段達到多重效益；減少徑流和洪峰流量——通過場地滯蓄、調(diào)節(jié)措施減少城市開發(fā)帶來的徑流總量和峰值流量，同時使不透水面積最小化等。顯然，WUSD包含了水的多個子系統(tǒng)，但在許多學(xué)術(shù)交流和工程實踐場合，雨洪管理往往作為WUSD中最重要的子系統(tǒng)，甚至在部分場合成為雨洪管理的同義詞。究其原因，主要是由于污水(再生水)、飲用水發(fā)展相對較早，技術(shù)體系、操作流程、建設(shè)和運營機制等比較成熟、獨立和定型，制約因素較少，與城市規(guī)劃、景觀、建筑、道路等學(xué)科的交叉性相對較弱；而現(xiàn)代雨洪管理的發(fā)展較晚，不可控因素較多，對城市安全、水環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)、建筑與道路、土地開發(fā)和利用等影響顯著，是其中最為復(fù)雜且涵蓋面最廣的一個子系統(tǒng)。并通過雨水水量、水質(zhì)、水資源、水生態(tài)及水景觀的整合設(shè)計建立起城市社會功能、環(huán)境功能和經(jīng)濟效益之間的聯(lián)系。其他國家雨洪管理體系新西蘭：經(jīng)過大約30年的研究與實踐已形成一套較為完整的體系，在國際上屬于領(lǐng)先行列，并取得了顯著的成效。文化底蘊和立法體系就格外強調(diào)生態(tài)、尊重自然，于2000年頒布了低影響設(shè)計(LowImpactDesign)指南(TP124),LIUDD是低影響開發(fā)/設(shè)計(LID)和城市設(shè)計(UrbanDesign)的組合，一定程度上也借鑒了澳大利亞WSUD。LIUDD強調(diào)利用以自然系統(tǒng)和低影響為特征的規(guī)劃'開發(fā)和設(shè)計方法來避免和盡量減少環(huán)境損害。2013年發(fā)布的奧克蘭統(tǒng)一規(guī)劃草案已用WSUD替代了原有的LID，都不過分強調(diào)技術(shù)。德國：也是現(xiàn)代雨洪管理體系發(fā)展較早，工程化實踐較多的國家，但它并沒有提出國際上有影響的雨洪管理體系，可能與德國人務(wù)實的性格有關(guān)。事實上，德國在雨洪管理相關(guān)的政策立法、機制建設(shè)、技術(shù)體系研究和工程應(yīng)用等方面很早就已達到國際領(lǐng)先水平,尤其是工程應(yīng)用方面。如僅綠色屋頂一項措施在德國的應(yīng)用比例就達10%以上，雨水利用、減排、處理等方面也做得非常成功。2011年以德國為主導(dǎo)的一些歐盟國家的雨洪專家們專門實施了一項SWITCH項目,并通過調(diào)研、總結(jié)美國、德國、澳大利亞、荷蘭、波蘭等國家的不同尺度典型的雨洪管理規(guī)劃或設(shè)計案例,指出城市可持續(xù)雨洪管理的未來方向——水敏感性城市設(shè)計，充分認(rèn)識到WSUD的科學(xué)性和合理性，并匯編成書。強調(diào)WSUD是城市水管理、城市設(shè)計和景觀規(guī)劃多學(xué)科之間的結(jié)合,包含了城市水循環(huán)的各個部分，并在城市設(shè)計原則中結(jié)合水管理功能，整合生態(tài)、經(jīng)濟、社會和文化可持續(xù)性。中國：歷史上具有典型現(xiàn)代雨洪管理特征的工程案例。如贛州的“福壽溝”蓄排系統(tǒng)，云南的“哈尼梯田”等。遺憾的是，中國進入近、現(xiàn)代以來的較長時間主要停留在簡單依賴雨水管渠系統(tǒng)解決雨洪問題的思路上,投入也較少，連傳統(tǒng)的徑流量調(diào)節(jié)池都很少應(yīng)用，城市雨洪管理體系總體上明顯落后，這也是近年來內(nèi)澇等災(zāi)害頻發(fā)的重要原因之一。現(xiàn)代雨洪管理體系的特征：BMPs和LID建立在彌補和完善傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進行互補；SUDS立足于排水系統(tǒng)本身，而擴展解決傳統(tǒng)設(shè)施無法解決的污染、生態(tài)和超標(biāo)徑流等問題；GI/GSI、WSUD及LIDD則超越傳統(tǒng)排水專業(yè)范疇，突出頂層設(shè)計和綜合規(guī)劃，與城市規(guī)劃、景觀設(shè)計等多專業(yè)交叉融合并廣泛應(yīng)用，以更好地指導(dǎo)城市和基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)。中國的“雨水（洪）控制利用”則借鑒了發(fā)達國家體系特征，針對國情，強調(diào)水質(zhì)、水量、洪澇的綜合控制及雨水資源利用（突出的缺水問題）以及跨專業(yè)結(jié)合的系統(tǒng)決策和專項規(guī)劃。體系的簡歷并不意味著要完全摒棄傳統(tǒng)排水系統(tǒng)?，F(xiàn)代雨洪管理體系的本質(zhì)：構(gòu)建城市良性水文循環(huán)已成為現(xiàn)代雨洪管理體系的核心目標(biāo)?，F(xiàn)代雨洪管理體系的核心就是模擬自然，從峰值、徑流總量、峰現(xiàn)時間、水質(zhì)、生態(tài)系統(tǒng)等不同層面進行調(diào)控,改變以“排”為單一目標(biāo)的傳統(tǒng)模式，合理構(gòu)建城市排水防澇及徑流污染防治體系，同時實現(xiàn)地下水補充、生態(tài)景觀營造、雨水資源化利用等目標(biāo)，修復(fù)傳統(tǒng)“快排”模式所破壞的“降水下滲徑流滯蓄蒸騰（發(fā)）”自然水文循環(huán)鏈。所有國家在城市化過程中水文循環(huán)所發(fā)生的規(guī)律,性變化：下滲、蒸騰減少，地表徑流增多、變臟、流速加快，峰值增大等。中國城市雨洪管理現(xiàn)狀與未來：20世紀(jì)80—90年代是一些發(fā)達國家雨洪管理從傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代雨洪管理模式的一個重要轉(zhuǎn)折時期?，F(xiàn)代雨洪管理在中國被重視的時間及開展研究和實踐的時間并不長，從整個雨洪管理發(fā)展歷程和現(xiàn)狀來看，大體呈現(xiàn)局部與國際的接軌或跨越、整體落后的格局。按國務(wù)院文件要求，各地城市將于2014年完成《城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃》,擬用10年左右的時間建設(shè)完善的城市排水防澇工程體系。面對嚴(yán)峻'復(fù)雜的城市雨洪問題挑戰(zhàn)$和生態(tài)城市、海綿城市及綠色城鎮(zhèn)化的更高要求，利用后發(fā)優(yōu)勢，科學(xué)制定我國城市雨洪管理戰(zhàn)略、決策機制及管理體系，對實現(xiàn)雨洪管理的跨越式發(fā)展十分關(guān)鍵，對未來國內(nèi)城市雨洪管理的格局、投入和成效也將產(chǎn)生深遠影響。各城市在解決排水和洪澇問題的同時，應(yīng)充分兼顧徑流污染防治、雨水資源綜合利用和生態(tài)修復(fù)，平衡城市雨洪管理的戰(zhàn)略目標(biāo)與設(shè)施建設(shè)、資金安排、統(tǒng)籌近遠期規(guī)劃，有步驟、有計劃、有針對性地解決不同城市面臨的各種雨洪問題。根據(jù)我國城市普遍面臨的雨洪與水環(huán)境問題和發(fā)達城市近年來的研究和應(yīng)用，一個非常重要的經(jīng)驗就是從