基于低影響開發（LID）理念的雨水管網規劃

初永順 肖祿輝

摘要：低影響開發（LID）理念被越來越廣泛地認可和重視，它對城市雨水收集、利用和排放都產生了較大的影響，隨之而來的是給城市雨水管網系統的規劃帶來了變化。目前基于LID理念的雨水管網規劃在城市規劃實踐中已經有了很好的應用。

關鍵詞：低影響開發；雨水管網；規劃；應用

傳統的城市雨水管網規劃的主要原則是，雨水管網系統要及時地排除暴雨帶來的地面徑流。該系統主要包括雨水口、雨水管渠、檢查井出水口等。

城市雨水管網規劃最主要的技術工作之一就是選取暴雨強度公式，確定關鍵參數，計算雨水徑流量。在這個過程中集水時間和徑流系數兩個參數的大小是和城市的物質空間形態有直接關系的，地形、地面鋪砌和地面植被情況影響集水時間，屋面、地面的覆蓋種類影響徑流系數。

在傳統的城市中絕大多數屋面、地面都是硬化處理的，這就使得集水時間縮短、徑流系數大，造成的直接后果就是總徑流量高、峰值流量大、峰值時間短，這些因素傳導到最后就是雨水管渠的管徑變大，工程造價也很高，以至于投資跟不上的情況下城市洪澇情況嚴重。

還有一個現象是，在傳統的城市建設中，填埋了許多水塘、洼地，甚至截洪溝，使得這些有防洪排水能力的自然資源失去了攔、蓄、分、泄的功能。造成的后果就是，雖然城市逐年加大排水基礎設施投入，但還不能根本上解決城市防洪排澇問題，造成“逢雨必澇”的現象。

另外，由于傳統雨水管網規劃的另外一個原則是充分利用地形，就近排入水體。這使得初始雨水污染河道，地下水得不到有效補充，雨水沒有有效利用，造成了“雨后既汗”的現象。

一、低影響開發（LID）理念

低影響開發（LID）理念起源于上個世紀九十年代末期的美國，后來在澳大利亞、新加坡等國家的城市規劃和建設中也得到了廣泛的應用，實踐效果非常好。低影響開發（LID）初始的原理是通過分散的、小規模的、易建造的源頭控制設施和相關技術，達到對暴雨所產生的徑流和污染進行有效控制，起到保持水土、控制面源污染物、消減洪峰等作用。主要做法是盡量保持土地未開發前的地表特征，維持原有地貌的生態特性，通過加大地表的滲透率留住一部分雨水，有效回補地下水，并過濾掉水中的懸浮污染物。通過綠地滯留部分雨水，延長集水時間，通過綠地、水塘、河溝蓄留一部分雨水，減少徑流量。總體上達到降低徑流總量、降低峰值流量、延緩峰現時間的效果（圖1），直接的好處就是降低了面源污染、保持了地下水補給和降低了雨水管網的造價。

二、LID理念對雨水管網系統規劃的影響

（一）構筑物系統

在LID理念下傳統系統中的雨水口形式變得多樣化（圖2a），出現了有前道過濾功能和雨水儲存功能的雨水口。另外，城市中越來越少用的雨水明溝（又稱為生態水渠）開始得到重視和更廣泛的使用。在航空動力產業園項目中廣泛采用了雨水明溝系統（圖2b），通過生態化的雨水明溝收集存儲了部分雨水，降低了管網排放壓力，美化了城市環境，儲存的雨水又可以在非雨季用于市政用途。同時，雨水進入生態明溝的過程中又去除了懸浮顆粒物污染，凈化了城市水體。

（二）流量計算

在LID理念下地面集水時間t1的延長使得降雨歷時t增大，徑流系數只是傳統數值的0.80～0.85倍（表1），徑流量得到有效降低，由此雨水管徑變小，在暴雨強度計算時要充分考慮這一點，帶來的直接好處是降低了雨水管網系統的總造價。

航空動力產業園規劃采用成都市暴雨強度公式，規劃區內雨水量按下列公式計算：

Q=·F·q

q=2806〖SX（〗1+0.863lgP[]（t+12.8P0.231）0.768

式中，

Q為管道的設計流量（L/s），

F為管段設計匯水面積（ha），

q為管段的設計降雨強度L/（s·ha），

為綜合平均徑流系數，在建成區取0.55，比傳統模式下減少了0.10，公共綠地取0.2～0.3。

p——設計重現期，選用2～5年；

t——降雨歷時（min），由地面集水時間t1和雨水在上游管內的流行時間t2組成，t=t1+t2。

（三）雨水分區和管網布置

在LID理念下雨水分區和雨水管網的規劃與生態明渠和雨水收集綠地的布局充分結合，科學確定徑流管控單元劃分（圖3a）和地塊匯水方向（圖3b）。

同時，要利用GIS手段對基地的坡向、現狀水系、植被價值和匯水徑流進行科學分析，優化生態溝渠、集水綠地和雨水管網的布局（圖4）。

三、總結

低影響開發（LID）理念給城市雨水管網的規劃布局、流量計算帶來了新的挑戰。在國家大力推進海綿城市建設的形式下，在城市雨水系統規劃的實踐中，規劃師要充分了解和引入低影響（LID）理念，綜合運用生態手法和GIS手段，科學合理地規劃，有效解決城市的洪澇問題，有效降低城市基礎設施的造價。

參考文獻：

[1]戴慎志[M].北京：中國建筑工業出版社，2008：130.

[2]王炳坤[M].天津：天津大學出版社，2011：78.

作者簡介：

初永順（1969），男，工程師；

肖祿輝（1987），男，規劃師。