推進(jìn)低沖擊開發(fā)理念的微觀尺度應(yīng)用

俞 露

低沖擊開發(fā)(Low-Impact Development,簡稱 LID)是20世紀(jì)90年代末期,由美國東部馬里蘭州的Prince George's County和西北地區(qū)的西雅圖、波特蘭市共同提出的一種概念。其初始原理是通過分散的、小規(guī)模的源頭控制機(jī)制和設(shè)計技術(shù),來達(dá)到對暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染的控制,從而使開發(fā)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)。這是一種發(fā)展中的以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ),從徑流源頭開始的暴雨管理方法,很好地模擬了開發(fā)前的水文模式,同時消減洪峰、降低徑流總量和消減面源污染,對于不同強(qiáng)度的降雨有全方位的效益,都能達(dá)到良好的效果[1,2]。

通過低沖擊開發(fā)手段,不僅可達(dá)到不需要大塊的土地資源就能將雨水徑流的大部分用于補(bǔ)充地下水,變廢棄雨水為資源,而且還能結(jié)合景觀設(shè)計對面源污染進(jìn)行處理,美化城市社區(qū)環(huán)境的效果。低沖擊開發(fā)的水文功能包括綜合利用土壤和植被的蓄流、入滲、過濾、蒸發(fā)等方式減少徑流外排,通過使用綜合的或分布的暴雨蓄滯區(qū)控制水交換的進(jìn)程、頻率和水量,減少流域不透水面積,延長水的流程和徑流時間。同時還具有保護(hù)環(huán)境敏感特征區(qū)如河流兩岸的緩沖區(qū)、濕地、斜坡、重要樹木、滯洪區(qū)、林地、高滲土等的功能[3]。

將低沖擊開發(fā)理念應(yīng)用于城市規(guī)劃,最受關(guān)注也最具可實施性的領(lǐng)域是雨洪利用規(guī)劃。當(dāng)前的深圳,面臨水資源短缺、水環(huán)境惡化和水安全隱患三大水問題,急需采取各層次的措施,重新建立城市與水的新型平衡。

1 研究背景綜述

雨洪利用是改善生態(tài)環(huán)境、開發(fā)利用非常規(guī)水資源、防治水污染、減輕城市洪澇災(zāi)害的重要途徑,通過進(jìn)行低沖擊開發(fā)模式的雨洪利用,不僅可以有效地降低洪峰流量,延緩洪峰時間,更可以增加透水地面,減少熱島效應(yīng),增加水資源量,并有效控制面源污染。

居住小區(qū)雨水利用是雨水利用的重要組成部分,從利用潛力、方式、途徑、市場推動力等各方面來說,都有很大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。

《深圳市居住小區(qū)雨水綜合利用規(guī)劃指引》從服務(wù)于規(guī)劃部門行政職能及考慮深圳的實際情況出發(fā),提出了兼顧空間布局的宏觀指引和設(shè)計要點的微觀指引。在宏觀層面制定居住小區(qū)雨水綜合利用的空間分布和分區(qū)、分類、分級雨水利用策略,在微觀層面明確居住小區(qū)規(guī)劃設(shè)計時的雨水綜合利用技術(shù)、引導(dǎo)性政策、具體要求和建議。

小區(qū)雨洪綜合利用的綜合目標(biāo)為:降低居住開發(fā)建設(shè)區(qū)域內(nèi)的雨水外排流量和洪峰流量,保障建設(shè)區(qū)域及其周邊地區(qū)的防洪與排水安全,增加可用水資源量,減輕居住小區(qū)地面徑流導(dǎo)致的面源污染,實現(xiàn)資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。而用于具體控制的主要指標(biāo)為綜合雨量徑流系數(shù),或設(shè)計重現(xiàn)期下外排流量峰值和外排雨水總量。

2 利用潛力和條件

根據(jù)《深圳市總體規(guī)劃修編(2007～2020)》,至2020年,全市居住用地達(dá)到220km2,其中新增居住用地約14 km2,由存量建設(shè)用地的改造更新提供新增居住用地約13 km2。按綜合徑流系數(shù)0.56估算,居住用地徑流總量約2.25億m3/年,其中新增居住用地徑流總量約0.28億m3/年。按2020年全市常住人口1100萬,人均用水指標(biāo)200L/(人?d)計算,則生活需水量為8.0億m3/年,若雨水利用率為40%,則可替代約1/8的居住小區(qū)生活用水,可見小區(qū)雨洪利用的潛力是相當(dāng)可觀的。

深圳城市綠地表層土壤滲透系數(shù)約為1.2×10-5m/s,大部分區(qū)域地下水埋深大于1.0m,根據(jù)有關(guān)規(guī)范,可滿足雨水滲透的水文地質(zhì)條件。而在巖溶地貌區(qū)域,由于存在大量裂隙和孔洞,利于下滲補(bǔ)給、富集和運(yùn)移,可考慮以雨水下滲為主。在地下水埋深小于2 m的區(qū)域(約占規(guī)劃用地總面積的56%),應(yīng)以收集回用為主,雨水下滲為輔。

3 規(guī)劃指引主要內(nèi)容

3.1 分區(qū)指引

以總規(guī)五大分區(qū)為標(biāo)準(zhǔn),分析各區(qū)特點,制定適應(yīng)分區(qū)特征的小區(qū)雨水利用要點,并提出各區(qū)到2020年年末居住小區(qū)雨水利用設(shè)施建設(shè)比例的目標(biāo)(見表1)。

表1 各居住小區(qū)雨水利用設(shè)施比例及利用方式 %

3.2 分類指引

按建設(shè)狀態(tài)分類:分為新建居住小區(qū)(包括實施全面改造的建成居住小區(qū)和城中村)、建成居住小區(qū)和城中村三類。對于新建居住小區(qū),強(qiáng)制進(jìn)行雨水利用,強(qiáng)制綠地下凹和透水地面,規(guī)定強(qiáng)制執(zhí)行的雨水利用目標(biāo),要求小區(qū)建設(shè)區(qū)域的綜合雨量徑流系數(shù)不得超過0.4,或設(shè)置一定容積的調(diào)蓄設(shè)施使得設(shè)計重現(xiàn)期下建設(shè)區(qū)域內(nèi)建設(shè)前后外排流量峰值和外排雨水總量不增加。對于已建成居住小區(qū),鼓勵進(jìn)行雨水利用改造,進(jìn)行小區(qū)本身的改建或擴(kuò)建時,應(yīng)強(qiáng)制進(jìn)行雨水利用。對于城中村,鼓勵根據(jù)自身特點進(jìn)行可行的雨水利用改造,并提出建議執(zhí)行的雨水利用目標(biāo)。

按開發(fā)主體分類:分為政府主導(dǎo)和開發(fā)商主導(dǎo)兩類。對于政府主導(dǎo)新建居住小區(qū)應(yīng)強(qiáng)制實施雨水利用工程,政府主導(dǎo)建成居住小區(qū)應(yīng)強(qiáng)制逐步推行雨水利用工程。對于開發(fā)商主導(dǎo)新建居住小區(qū)應(yīng)強(qiáng)制推行雨水利用,納入審批程序;開發(fā)商主導(dǎo)建成居住小區(qū)以鼓勵雨水利用政策為主,逐步推動。

按小區(qū)規(guī)模分類:分為小型、中型和大型小區(qū)三類。對于小型小區(qū),由于徑流規(guī)模和使用規(guī)模不大,使用模式不宜過于復(fù)雜。對于中型小區(qū),可將收集利用或雨水入滲進(jìn)行適當(dāng)結(jié)合,設(shè)計時應(yīng)充分考慮兩種利用方式使用雨水量的比例,無法達(dá)到綜合徑流系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)時需設(shè)置調(diào)蓄池。對于大型小區(qū),則可考慮建設(shè)多種模式的綜合利用系統(tǒng),將收集利用、雨水入滲、調(diào)蓄排放等功能進(jìn)行組合。

3.3 設(shè)計指引

設(shè)計指引包括工程設(shè)計一般指引、雨水入滲系統(tǒng)設(shè)計指引、調(diào)蓄排放系統(tǒng)設(shè)計指引、收集利用系統(tǒng)設(shè)計指引四部分。對小區(qū)雨水利用系統(tǒng)的具體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計公式、設(shè)計參數(shù)、初期徑流棄流等技術(shù)要點進(jìn)行指引。

4 管理要求

1)居住小區(qū)雨水以進(jìn)行強(qiáng)制性利用為遠(yuǎn)期目標(biāo),未建設(shè)利用設(shè)施或未達(dá)到利用目標(biāo)的小區(qū)將由相關(guān)部門負(fù)責(zé),在合適的時候開征雨水排放費。2)凡是新開發(fā)建設(shè)或改、擴(kuò)建的居住小區(qū),用地面積在10000m2以上的,都應(yīng)當(dāng)先編制雨水利用規(guī)劃,再進(jìn)行工程設(shè)計。面積小于10000m2的區(qū)域,可直接進(jìn)行雨水利用工程的設(shè)計。3)居住小區(qū)雨水利用規(guī)劃和設(shè)計應(yīng)包括雨水利用的模式和方案,并根據(jù)本指引要求設(shè)計地塊開發(fā)后的綜合雨量徑流系數(shù)和調(diào)蓄池容積,提出相應(yīng)的工程建設(shè)技術(shù)要求和實施措施。4)居住小區(qū)建設(shè)單位在進(jìn)行建設(shè)用地規(guī)劃許可申請時,須提交符合上述目標(biāo)要求的雨水利用設(shè)計要點,否則不予核發(fā)建設(shè)用地規(guī)劃許可證。居住小區(qū)建設(shè)單位在提交初步設(shè)計時,需同時向水務(wù)主管部門遞交用水節(jié)水評估報告并獲取審批文件。居住小區(qū)建設(shè)單位在進(jìn)行建設(shè)工程規(guī)劃驗收業(yè)務(wù)申請時,須附雨水利用設(shè)施的相關(guān)圖紙。5)居住小區(qū)雨水利用設(shè)施應(yīng)與建設(shè)工程主體同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用。6)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿鼓勵企業(yè)、個人使用雨水回用水。

[1]Low Impact Development-A Literature Review,Low-Impact Development Center,EPA-841-B-00-005,2000.

[2]Low-Impact Development Design Strategies-An Integrated Design Approach,Department of Environmental Resources,1999.

[3]Low-Impact Development Monitoring Programs.In Prince George's County,Maryland.