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1、校园排水系统及雨洪径流减排潜力调查分析一、城市传统排水系统的弊端 近年来，城区规模不断扩大，城区不透水地面增多，排水量大大增加， 原有的区域局部 规划不能满足现代化生态城市发展的要求， 也成为目前城市环境， 城市安全建设的紧迫课题 之一。造成城市排水系统的许多问题。例如：（ 1）现状管线常有雨污混接现象，降雨时污水量增加，造成污水溢流，环境污染。同时 大大增加了污水处理厂的处理费用。（ 2）部分现状管线管径不合理，大多是根据经验估算所得。雨水管径普遍偏小，过水能 力不足，导致汛期常常出现溢水现象；污水支管管径偏大，主干管管径偏小，难以充分发挥 管渠系统的工程效益。（ 3）部分管线覆土厚度偏小，
2、导致两侧街坊管难以接入；另外现状管渠普遍淤积严重， 管渠过水能力得不到充分利用。（ 4）雨水污水排水系统，没有统一的规划设计，各区域排水系统不能形成一个有机的整 体。（ 5）大范围的雨污水排水系统，国内没有很好的水力计算软件，难以做到整个系统的优 化设计。事实上，设计院目前大都是采用经验估算方式进行设计， 造成水力流态不好， 管道 淤积严重，建设泵站过多。这都是大大增加了系统的运行管理费用。（6）雨污排水系统、灌溉渠、城市防洪系统、水景湖面各自独立，没有协调规划，系统间 不但不能相互补充利用，反而存在矛盾。二、低冲击开发模式传统的城市排水机制是雨水排的越快越好， 根据这个理论， 提高城市排水标
3、准来增强城 市应对暴雨的能力是再自然不过的事。 但是， 大幅提高排水标准不仅需要巨额建设资金，而且在狭窄的地下空间呢找到管位本身就是一件难事； 同时， 大量宝贵的城市水资源未经利用 就排放，不能实现本地水资源的可持续利用，还可能造成城市水环境的污染。基于可持续城市雨水系统的低冲击开发模式， 是一种以生态系统为基础、 从径流源头开 始的暴雨管理方法。是从 “排”到“渗、蓄、滞、排、用”的结合，不仅是城市雨洪管理 方式的转变，更是人们对资源环境认识的转变，这也许是城市雨水系统发展的趋势。低冲击开发模式是上世纪 90 年代末，提出的一种概念，起初的原理是通过分散的、小 规模的源头控制机制和设计技术，
4、 来实现对暴雨径流的管理和控制。 低冲击开发模式的基本 目标是使开发区域尽量接近于开发前的自然水文状态， 实现城市开发建设滞后对原有自然环 境的地表径流影响最小。低冲击开发模式以升天系统为基础， 强调尊重本地自然特征、 促进城市与自然共生， 是 人与自然和谐发展的产物。 虽然低冲击开发模式的初衷是有效进行城市雨洪管理， 但其能够 同时实现面源污染控制、 雨水资源利用、 城市生态改善等目标。 低冲击开发模式不仅是城市 水资源可持续利用的重要措施，还是建设资源呢节约型、环境友好型社会的重要方面。低冲击开发模式从综合宏观策略分析和微观工程管理出发， 综合利用入渗、 蒸发、滞留、 蓄流等方式减少径流排
5、水量，采用的基本措施有生物滞留区、渗滤沟、渗井、绿色屋顶、植 草沟、雨水桶等。低冲击开发推广的难点1. 政策法规不完善 低冲击开发模式在国内还是新生事物， 社会对其接受程度不高， 需要政府出台相关政策 法规推动其发展。 目前我国此方面的政策法规还很不完善， 以开始亚牛雨水利用较早的北京 为例，自 2000 年开始相继出台了多项政策法规及标准；仍然存在政策法规条文不完善，奖 惩措施不够具体，政府约束手段有限，执行监督措施缺乏。目前雨水利用工程开展缓慢，已 建成的大多为示范工程；至 2006 年底，嫩茎市共建成雨水利用工程 103 处，其中社会单位 32 处，仅占 31%。2. 设计规范 / 标准
6、缺乏 目前，国内可遵循和参考的仅有建筑与小区雨水利用工程技术规范 ，相关的设计标 准和规范缺乏， 设计单位和建设单位大多依靠经验进行低冲击开发模式应用； 低冲击开发的 规划、 设计、施工的管理缺乏可靠依据， 可能导致低冲击开发模式的规模偏大造成浪费、规 模偏小不能满足设计要求、维护管理不规范引起不能正常运行。3. 雨排水系统设计割裂采用低冲击开发模式后， 开发区域内排水量及洪峰流量得到一定的消减和控制； 由于现 行城市排水系统设计规范 / 标准缺乏对雨洪利用的考虑，建成的排水系统存在浪费现已，未 能有效利用低冲击开发模式对城市雨洪的控制成效。低冲击开发模式不仅能明显降低开发区的排水量和宏丰流量
7、， 还能有效缓解雨水径流污 染、改善城市生态环境，是解决我国城市雨洪问题的重要措施之一。美国低冲击开发模式对防洪的作用根据美国的传统排水模式与已实行低冲击开发模式的数据比较， 低冲击开发模式通过增 加可渗水面积， 明显降低了雨水的径流系数、 径流量以及峰值排放， 增加了雨水排放的高峰 次数，尽可能地减缓雨水流速。也正因如此，低冲击开发模式，对于小型、短期的暴雨潮湿 地区比密集暴雨地区更加有效。数据显示， 在美国绝大多数暴雨地区， 低冲击开发模式都可以改善雨水径流与峰值排放 量。其次，低冲击开发模式可以避免传统排水模式中， 大面积不透水地面使得地表径流增加、 聚集时间缩短、 径流度加快和水质下降
8、等问题， 同时还可以收集雨水来浇灌景观植被。 近年 来美国在实施的低冲击开发模式， 不仅缓解了排涝的建设工程和河道排水压力， 同时还补充 了地下水，提升了城市生态性。可以从美国多年的低冲击开发模式实践中得到启示低冲击开发模式逐渐从最初的城市 防涝技术转换为结合先进防涝理念的城市设计方法。因此， 校园的构建不应仅仅局限在基础设施建设的技术改造，更应该强调将先进的理念融入校园构建的思维创新。水敏性城市设计澳大利亚水敏性城市设计的应用为了解决由于用水的错误观念以及对水的过度使用或滥用， 而给水资源带来了前所未有 的压力，澳大利亚于 2005 年在各地开展了以水敏性为核心建设项目，主要是通过节约地下
9、水的开采，雨水循环收集利用，同时大量补充回到地下水。水敏性城市设计在构建中的应用1. 水灾害控制 水敏性城市设计在有效得控制了现有的排水模式下容易产生的暴雨洪峰流量和综合地 表径流量的同时， 还增强了雨水渗透、 滞留调蓄和雨水利用、 通过改造人工非渗透的下垫面 形式，将单一的 “径流雨水口收集管道输送”的传统雨水收集形式转变为 “入渗 滞留 / 调蓄利用”三种形式分层次得开展，以达到在不同雨量和不同单位时间内将于 强度下三种方式的混合组合，从而实现对雨水的利用和对洪峰流量的控制。由于采用了自然下垫面和可渗透人工下垫面结合的形式， 自然下垫面的植被可以对雨水 形成滞留， 可渗透下垫面可以加速雨水
10、的入渗， 延缓了雨水汇集成径流的时间和总量， 从而 达到消减径流量的目的。汇集速度的延缓同时也避免了在暴雨过程中过高洪峰流量的形成， 已解决城市内涝等问题。自然排水和人工排水设施的合理搭配提高了雨水消减的效率。 利用自然原理的解决手段 承担了对自然降雨的主要入渗、 净化和利用等作用。 当雨量据备回收利用价值或超过自然排 水的处理能力时， 人工排水设施将通过主动调节功能进行补充和转换， 从而共同完成减少冲 击的目标。 另外，分散、微观管理体系的另一优势在于其独立的特征，当一个或多个单元出 现问题时， 并不影响整体的水文条件和雨洪处理系统的整体功能， 这也弥补了传统的管道体 系发生局部故障容易影响
11、整体削峰能来的缺点， 从而相得益彰地发挥各自的优势， 减少暴雨 对社区空间的冲击，促进可持续的发展模式。2. 水生态循环水敏性城市设计通过效仿自然手段， 使校园中的水与周边环境保持不断地流动， 自然界 水体循环形成城市降雨， 这些降雨在校园中形成入渗、 滞留调蓄和循环利用， 最终主要以地 下水、河湖贮存、地表和植被蒸发等形式重新回到自然界中，既完成了自然界的物质循环， 同时也在校园和城市范围内实现了水资源的充分利用。 由此可见， 水敏性城市设计通过水体 利用的物质循环过程构建了人工与自然环境的有效联系。 但是， 目前国内对想过理论的研究 尚处于起步期，多数为总结与借鉴国外案例的成功经验。3.
12、水景观营造水敏性城市设计以景观结合的水体和绿地系统为核心， 强调自然化景观的选取， 以自然 原理为基础的技术手段， 对校园规划的功能要素产生很大影响， 相应也对校园的空间形态发 挥了潜移默化的作用。 人工与自然排水设施的相互结合， 同时也催生了人工与自然空间形态 的相互协调和错落分布。 雨水消减流程的连续性也促进了各类功能空间呢只见你的渗透和补 充。景观水体多功能调蓄池为城市创造优美景观的同时， 还增加空气湿度、 降低温度、 增加 了空气中负氧离子的含量， 并且能够为水生动植物提供了生长环境， 为人们提供休闲娱乐的 场所，创造与自然和谐交融的空间呢，改善城市生态环境。水敏性城市设计对雨水资源的
13、利用主要从其优缺点着手， 通过自然原理对雨水进行收集 和利用，既避免了暴雨高峰流量、面源污染和雨水径流， 同时也将收纳的雨水进行入渗、滞 留/ 调蓄和利用等多层次的处理。对洼地、湿地、湿陷土壤等不利于工程建设的部分进行整 合利用， 转化为社区中重要的雨水收纳和进化合理的保留、 补充和移植， 营造自成体系同时 具有地方特征的景观系统，由此实现了对自然界“错置资源”的重新整合。水敏性城市设计在学院空间的构建中可以实现三个基本意义： 一是打造一个雨水安全的 居住环境，从源头控制暴雨径流， 实现水资源的可持续利用， 促进学院生态环境的良性循环； 二是塑造人与自然和谐共荣的环境， 发挥自然的身心滋养效果， 为学生提供可以观看、 触摸、 乐在其中的绿色空间， 缓解学生日常学习中的压力额紧张情绪， 放松身心； 三是能够提供一 个符合学生健康规律、日常运动的空间场所，促进学生健身的同时鼓励学生之间的交流。参考文献程小文 姜立晖 引入低冲击开发模式解决我国城市雨洪问题丁年 胡爱兵 任心欣深圳市低冲击开发模式应用现状及展望 给水排水 2012 年第 11 期孟 新亮 . 城 市给 排 水系 统 的 整 体 设 计 思 路 与 功 能 布 局 J. 广 州中 山 大 学 学 报,2004(12)张鸣.投资管理 .M: 东北财经大学出版社 ,2001 年 5 月
