低影响开发技术在中国的应用与展望

低影响开发技术在中国的应用与展望

随着城市化进程的加快，土地利用方式也发生了很大的变化。湿地、耕地和林地被越来越多的建筑物和硬化道路所取代，城市排水流量显著增加，难民回归时间显著缩短。因此,在相同的降水条件下,城区洪峰就会提前出现和洪峰流量增大。城市水文情势的急剧变化,使得中国城市饱受暴雨侵袭。这不仅会引起城市内涝,还会造成面源污染。传统的排水机制是雨水排得越快越好,根据这个理论,提高城市排水标准如加大排水管径、增加排水泵站、修建蓄水池、在线蓄水、雨污分流等措施就很自然的被提出,但这需要巨额的资金投入和更大的地下空间。并且,雨水实际上可以成为人们利用的资源,而不是污染源。1evelopluso-本底系统lid技术基于以上事实并从可持续发展的角度来看,低影响开发技术正成为城市雨水系统发展的趋势。低影响开发技术是国际先进的控制暴雨径流和面源污染的新技术,英文是LowImpactDevelopment,简称LID。2010年被美国环保总署定义为二十一世纪的绿色水基础设施(GreenInfrastructure)。LID技术是解决城市内涝和面源污染的最先进的绿色低碳技术,它利用生态工法取代高能耗、水泥管道铺成的水基础设施,通过分散的、小规模的源头控制机制如植物吸收、蒸发、土壤入渗、滞留等功能性设计,来控制暴雨径流和面源污染,从源头减少并延迟暴雨径流和峰值,使开发后的都市水文循环接近开发前的自然水文状态。由于模拟自然条件下发生的排水过程,它对场地的改造和对原有场地的破坏能够降到最低。2绿色水基础设施是受低影响开发2.1自然水文作用近年来,特别是在许多发达国家,雨水花园广泛用于雨水控制与径流污染控制,它是一种很重要的绿色水基础设施。一般选择一块种植当地作物的地势较低的土地,降雨通过土地进行渗滤等自然水文作用,这样雨水不仅可以截留,还可以将雨水净化。一般雨水汇入小溪前污染物可降低30%。雨水花园一般种植当地作物,使得造价成本低,也无需刻意养护;并且这些作物对当地的气候、土壤、水质等更加适应;同时雨水花园也可作为景观,对补充地下水、减小洪峰量以及降低雨水径流量等方面也有很大作用。2.2减轻城市排水系统的负担在城市道路使用透水性铺装,可以有效减少径流量,从而减轻城市排水系统的负担;降雨中的污染物渗过透水性铺装也可以减少。透水性铺装的缺点是耐久度低,造价较高。但从可持续发展的长远角度来看,是应该得到推广的。2.3雨水收集和浅沟一般是将植物种在地表沟渠中,雨水中的污染物流经浅沟时在渗透、过滤、沉淀等作用下被去除,而雨水通过重力作用被收集处理。植被浅沟的深度和宽度可以随该区域排水量的多少而变化。植被浅沟可以达到雨水收集和降低雨水中污染物的目的。2.4生态设计理念景观雨水调蓄池是将建筑景观和雨水调蓄相结合的一种设施,使土地资源高效率利用,充分体现了可持续发展的要求和绿色水基础设施的理念。平时大部分时间,调蓄池的水位维持正常。在正常水位之上的高地则兴建停车场、运动场或者绿地。当暴雨来袭,常水位和高地之间的巨大空间就发挥作用,它可以贮存调蓄暴雨风流量,降低洪涝对周边或下游区域的危害。暴雨过后,贮存的雨水通过下渗、蒸发或者排放、利用等方式减少,从而恢复到正常水位。3广泛的工程应用一些发达国家关于雨洪控制利用已形成了比较成熟的理论和技术体系,并且已有广泛的工程应用,不再是一味的“排”,而是“渗、蓄、滞、排、用”结合。而国内起步较晚,大部分城市都将雨水作为“废水”一味的简单排放,只有北京、上海、深圳等发达城市开展并实施了一些雨洪利用控制工程。3.1透水性铺装技术美国西雅图HighPoint住宅区综合使用了多种绿色水基础设施。(1)透水性铺装。HighPoint住宅区的街道和停车场都使用了透水性铺装。(2)雨水花园。当降雨较多,达不到排放要求时,则通过雨水花园来增加雨水的下渗和过滤。(3)植被浅沟。HighPoint住宅区有一个由植被浅沟组成的网络系统,植被浅沟沿街布置,路缘石开口,可以使得雨水流入。道路一般为单坡向路面,可将雨水引入植被浅沟中。3.2雨水入渗设施不完善2010年住建部和深圳市签订了LID技术示范合约,深圳光明新区(150平方公里)将作为中国第一个LID技术示范区。(1)光明新区规划绿地面积占到了16.6%。因此,下凹式绿地、植被浅沟以及透水性铺装等雨水入渗设施可利用较大的绿地面积因地制宜,大胆尝试。由于绿地的贮存能力有限,考虑到新区的自然河道和湖泊较多,因此可充分利用自然水体贮存和调蓄雨水。将超过设计重现期的雨水径流集中引入自然河道或湖泊,从而防止洪涝灾害;也可将新区自然河道和湖泊改建为雨水湿地,从而使排入的雨水得到净化。(2)新区中的城中村排水设施不完善,所以首要应建设排水系统。城中村的绿地面积少,建筑物密度大,所以考虑在原有设施基础上增建占地面积较小的渗透设施。4总结与展望4.1城市低能耗技术的优势与传统排水机制技术成本高、占地面积大等不利条件相比,LID技术将排水和景观合并,不仅节省了费用并且节省了土地,这在寸土寸金的城市中发展优势很大。其次,LID技术属于低成本和低能耗技术(lowcostandlowtech),它需要大量的廉价劳动力,对解决农村人口就业问题也有很大帮助。再者,LID也会为岩土、植物、景观、化工、材料、城市规划、给排水等领域创造出新的产品和市场。4.2从源头控制的角度而言,低影响雨水系统的利用和管理的设施和成本LID理念有很多优势,甚至可以结合开放式的雨水渠或排水沟构建完全自然的排水系统,取代传统的排水管网。但是如果发生大到暴雨,LID的源头控