城市透水性鋪裝效益評價指標體系研究

劉 璐（大連理工大學建設工程學部水環境研究所，遼寧 大連 116024）

城市透水性鋪裝效益評價指標體系研究

劉 璐
（大連理工大學建設工程學部水環境研究所，遼寧 大連 116024）

透水性鋪裝可以緩解城市化水文效應，在城市的可持續發展中起著非常重要的作用。當前透水性鋪裝效益評價指標體系不完善，導致無法科學的衡量其功能效益，降低了推廣的積極性。遵循全面性、代表性、科學性等原則，從經濟發展、生態環境和社會影響三個方面，利用系統層次法構建其綜合效益評價指標體系，為城市透水性鋪裝的效益評價與推廣提供了理論支撐。

透水性鋪裝；效益評價；指標體系

1 引言

隨著經濟的快速發展和城市化進程的不斷加快，城市建設在不遺余力地創造人類生存空間的同時，也極大地改變著自然原有的生態環境。原有的天然植被與裸露土壤不斷被各種建筑物及不透水硬化路面所取代，從而影響了降雨、蒸發、雨水產匯流等水文過程，同時引發城市水資源緊缺以及面源污染等一系列問題，這些問題共同構成了城市化水文效應，并已經開始逐步引起人們的重視。

城市化水文效應的一個重要表現就是城市雨水徑流產匯流特征的改變。由于各種建筑物屋頂以及不透水路面面積在城市中占的比例越來越大，導致雨水徑流形成的時間越來越短，雨水形成的洪峰流量加大。這些快速形成的徑流一方面極大地增加了城市道路排水系統的負擔，容易引發城市內澇現象；另一方面徑流的劇烈沖刷作用將屋頂路面的沉積物、行人車輛產生的垃圾快速帶入城市水體，引發城市雨水徑流污染問題，其中有些致癌化學物質甚至因此進入食物鏈富集，從而危害人體健康。

透水性鋪裝路面是內部構造由一系列可以與外部空氣連通的多孔結構形成骨架，同時又能滿足路用及鋪地強度和耐久性要求的地面鋪裝。透水鋪裝系統可實現暴雨徑流的就地消減和分散處理，減少城市內澇風險及消納雨水徑流污染。此外，下滲收集到的雨水資源經過簡單處理可用于某些生活用水，緩解城市水資源緊缺及熱島效應，從而獲得全面的生態效益和社會效益。

隨著透水性鋪裝的作用日益受到重視，針對其的技術研究已取得了很大進展，但是目前對于其后期產生的效益識別和評估還不完善，尚未構建一套科學合理普遍適用的理論體系。為此，本文從透水鋪裝對經濟發展、生態環境和社會影響等角度出發，探討透水性鋪裝可產生的效益，提出城市透水性鋪裝的經濟、社會、生態環境效益識別和評估指標體系。

2 城市透水鋪裝效益研究概況

發達國家對于透水性材料的研究起步于20世紀70年代，現已大都進入實用階段。90年代以來，國內開始進行透水性混凝土與透水性混凝土路面磚的研究，目前已在北京、上海等多個省市地區推廣使用。針對透水性鋪裝產生的種種效益，也已經有學者進行了相關研究:王哲等對透水性鋪裝地面滯蓄凈化雨水徑流的效應進行了綜述；王波等對透水性鋪裝在城市生態及物理環境方面的優勢進行了比較細致的分析與總結；李伏貞等運用全壽命周期思想，通過采用層次分析法，對透水路面的技術-經濟評價指標進行了初步的探討；李俊奇應用差額收益法對4種雨水處置與利用方案進行了比較，發現滲透方案的效益最為明顯，值得大力提倡和推廣；張洪濤，徐向舟等以大連市行政區的透水路面為研究對象，采用碳稅法定量計算了包括林地、草地、透水路面在內的城市透水路面帶來的部分效益。這些研究（詳見參考文獻）雖大都局限于某一方面的效益，但仍可以為透水性鋪裝效益的綜合評價研究提供有力的參考。

3 城市透水鋪裝效益評價指標體系建立

城市透水鋪裝效益綜合評價就是對透水性鋪裝產生的經濟效益、生態效益以及社會效益進行綜合、科學的評估，是一個涉及多方面的多層次、多方位和多功能的復合系統，建立評價指標體系是進行綜合評價的基礎，只有科學合理的指標體系才能得出公正可信的評價結果。

3.1 指標體系建立原則

（1）全面性原則

即評價指標體系必須反映被評價事物的各個側面，絕對不能“揚長避短”。否則，評價結論將是不公平的。力求評價指標反映透水鋪裝應用效益的所有方面，做到既能反映其定量屬性，也能反映其定性屬性。

（2）代表性原則

因為綜合評價體系比較復雜，因此在建立評價指標時為了提高評價精度，要求指標簡明扼要，能夠充分反映其本質特征，且不存在重復設置。指標體系應涵蓋為達到評價目的所需的基本內容，能反映對象的全部信息。

（3）科學性原則

即整個綜合評價各指標選擇及結構擬定都必須要有科學依據，只有這樣，得到的指標信息才是客觀的，可靠的，才能使評價結果具有可信性。

（4）層次性原則

在一定邏輯關系的基礎上，必須遵循合理的等級層次關系，指標體系要能體現綜合效益指標與不同層次指標之間的聯系。

（5）可行性原則

指標體系應能抓住問題的關鍵，技術上可行且有效，有明確的科學內涵。在盡可能簡單的前提下，選擇符合規范、易于計算、有統計資料的指標。

3.2 指標體系的構成

依據上述原則，在分析城市透水性鋪裝對地區經濟發展、自然生態和社會環境方面效益的基礎上，采用系統層次法構建了透水性鋪裝效益識別和評價的指標體系。系統層次法為指標體系建立時普遍采用的方法，首先確定研究對象可持續發展的目標，即目標層，然后在目標層下建立一個或數個較為具體的分目標，稱為準則層（或類目標層），準則層則由更為具體的指標（又叫項目指標）組成。本研究中目標層為單一目標，下面有經濟效益、生態效益和社會效益三個準則，每個準則有若干指標。

3.2.1目標層

透水性鋪裝效益評價的目標在于綜合識別與評估透水性鋪裝利用的整體綜合效益，為城市建設決策者指導城市防洪、規劃和設計提供可靠依據。

3.2.2準則層

準則層反映城市實施透水性鋪裝后產生的不同方面的效益，分為經濟效益、生態效益和社會效益三個方面。這三大效益同時產生，同時存在，互為條件，相互影響。

3.2.3指標層

（1）經濟效益指標

經濟效益是指透水鋪裝利用獲得的各種能夠直接或間接量化為貨幣單位進行計算的效益。可以從以下三方面考慮其經濟效益:①成本費用。主要包括透水性鋪裝的建設成本及日常運行維護費用。國內有資料顯示，滲透地面的成本比不透水地面成本高10%左右，但通過儲存雨水、延長徑流時間，而能降低大約12%-38%的市政雨水系統的投資。②直接效益。采用透水路面將雨水入滲地下后，每年可減少向市政管網排放雨水量，從而減少城市排水設施的建設和運行費用，張書函等利用每方水的管網運行費用、污水處理費用和減少的外排水量計算這部分收益。透水路面的使用能補充地下水，張書函等用滲透雨水置換自來水的效益代替這部分效益。③間接效益。透水磚鋪裝路面的擴展，能帶動盛產其制造材料地區的發展，它的應用有利于提高當地經濟效益。

（2）生態效益指標

生態效益，也稱“環境效益”，指在投入一定勞動的過程中，對整個生態系統造成某種影響，從而對人的生活環境和生產條件產生某種影響的效應。目前，專門針對透水性路面產生的生態效益方面研究較少，但國內外專家、學者對資源環境價值已展開了廣泛研究，提出了多種價值評價體系，盡管各種價值評價體系叫法不同，但概括起來可從三個途徑出發，即成本途徑、收益途徑和市場調查途徑，每種途徑都包含有若干種具體的評估方法，這些方法可以用來進行一些生態效益的定量計算。透水鋪裝路面的生態效益指標主要有:透水路面對雨水徑流中的污染物有吸附凈化作用，從而減少了人類與被污染水接觸后可能產生的健康影響，產生相應的水質效益，據分析，為消除污染每投入1元可減少的環境資源損失是3元，即投入產出比為1∶3；由于大規模使用透水性路面，加大了如建筑垃圾、沙漠砂等廢棄材料的處理與再利用，一定程度上實現了變廢為寶，改善了生態環境；改善大氣水、地表水、地下水三者之間正常的水分循環和水量轉換，恢復自然水文循環狀態；由于加大了降雨入滲，補充了地下水，涵養水源；增加了土壤的水分含量，促進植被生長；營造城市小氣候，緩解熱島效應；增加了雨水下滲，補充了地下水，可以緩解因為地下水超采引起的地面沉降以及海水入侵；消解噪聲、美化環境和凈化大氣污染，并為某些生物物種提供穩定的棲息地，使城市成為生物多樣性保護與表達的場所。

（3）社會效益指標

社會效益是指人類活動所產生的社會效果，從社會角度評價人類活動的成果，如教育、社會主義精神文明建設等。通過透水面實現雨水下滲，可大量減少地表徑流量，減緩洪峰流量，減小城市排水系統壓力，對城市防洪排澇具有重大作用；實施透水路面工程，可帶來直接和間接就業效果，直接提供的就業機會指工程實施以及后期維護方面的工作等，間接提供的就業機會指對透水材料生產量增大，產生的勞動需求等；透水路面工程能夠使居民在享受更加舒適的城市生活的同時，受到水資源和環境意識的教育，增強惜水、節水意識，有利于可持續發展戰略的深入落實以及促進生態環境和諧社會的構建。

綜上，建立了包括定量與定性的多層次多指標結構的透水性鋪裝效益評價指標體系，推薦了一些指標定量評估計算方法并對這些方法進行了簡單介紹，如表1和表2所示。

表1 城市透水性鋪裝效益綜合評價指標體系

TV 435

：A

：1672-2469（2015）03-0064-03

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.03.023

遼寧省高等學校科研項目（L S2010034）:“一種砂基透水磚的產業化探索”

劉 璐（1988年—），男。