低影响开发技术

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1、低影响开发技术一、低影响开发（LID）概念低影响开发（LID ）是一种强调通过源头分散的小型控制设施，维持和保护 场地自然水文功能、有效缓解不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增 大、面源污染负荷加重的城市雨水管理理念， 20 世纪 90 年代在美国马里兰州开 始实施。低影响开发主要通过生物滞留设施、屋顶绿化、植被浅沟、雨水利用等 措施来维持开发前原有水文条件，控制径流污染，减少污染排放，实现开发区域 可持续水循环。与国外相比，低影响开发技术目前在国内应用较少，但已列入国 家“十二五”水专项重大课题进行研究。二、LID 核心理念1、以生态系统为根基，让城市与大自然共生 城市源于自然、依赖

2、自然，又在不断地改造自然、设计自然，城市与自然之 间必须有新型的动态平衡，才能可持续发展。让城市建设滞后尽可能地少影响原 有自然环境的地表径流模式，正式城市与自然和谐相处的体现。2、从暴雨径流源头开始管理暴雨管理理念从原始的自然河沟排水、地下合流制管网排水、雨污分流制排 水、快速消减洪峰流量到如今的生态化管理，经历了漫长的发展历程。地影响开 发模式将雨水管理的起始点提前到径流源头，先模拟蒸发、过滤、渗透、贮留等 自然的雨水传输路径和水文情势，再进入收集管道，具有双重调节的功能。3、强调尊重和利用本地自然特性 减少对开发区域的扰动是实现城市与自然互惠共生的基础。同时，低影响开发模式在具体规划设计

3、中的应用，需要结合本区域土地利用、水文地理、土壤类 型、气候、降雨类型等一系列的因素，是一种“on site ”的结构性设计技术。三、LID 原则低影响开发的原则主要有以下几条：（1）以现有的自然生态系统作为土地开发规划的综合框架：首先要考虑地 区和流域范围的环境，明确项目目标和指标要求；其次在流域（或次流域）和邻 里尺度范围内寻找雨水管理的可行性和局限性；明确和保护环境敏感型的场地资 源。（2）专注于控制雨水径流：通过更新场地设计策略和可渗透铺装的使用来 最小化不可渗透铺装的面积；将绿色屋顶和雨水收集系统综合到建筑设计中；将 屋顶雨水引入等可渗透区域；保护现有树木和景观以保证更大面积的冠幅。

4、（3）从源头进行雨水控制管理：采用分散式的地块处理和雨水引流措施作 为雨水管理主要方法的一部分；减小排水坡度，延长径流路径以及使径流面积最 大化；通过开放式的排水来维持自然的径流路线。（4）创造多功能的景观：将雨水管理设施综合到其他发展因素中以保护可 开发的土地；使用可以净化水质，减弱径流峰值，促进渗透和提供水保护效益的 设施；通过景观设计减少雨水径流和城市热岛效应并提升场地美学价值。（5）教育与维护：在城市公共区域，提供充足的培训和资金来进行雨水管 理技术措施的实践与维护，并教导人们如何将雨水管理技术措施应用于私有场地 区域；达成合法的协议来保障长期实施与维护。四、LID工程技术4.1 下凹

5、式绿地绿地平均高程低于周围地面 10厘米至 20 厘米的绿地称为下凹式绿地，这样 的绿地可以保证周围硬质地面的雨水径流进入绿地中，入渗之后进入下一步的处 理设施或直接接入雨水管网中。它可以起到调蓄和净化径流雨水的作用，广义上 主要包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。它的适用范围广、造价和维护费用均较低，且形式多样，是最常见的 LID 技术之一。4.2 透水铺装通过使用具有透水特性的新型材料对地面进行铺装，如透水砖、透水水泥混 凝土、嵌草砖、特殊的还有园林中常用的鹅卵石、碎石铺装等。这也是最常见的 LID 技术之一。在公园、河流两侧、人行道等承载量较小的道路上可以采用透水铺装，以

6、增 大地表的透水性，减小径流量。由此也可看出其最大的问题在于强度不够，在车 流量较大的地段不适合使用，新型透水材料的研发工作也将是今后的热点之一 吧。4.3 绿色屋顶顾名思义，在屋顶上种植绿化，它可有效降低屋面雨水的径流总量，并且极 大程度上降低了径流污染的负荷。不过屋顶绿化对屋顶的要求条件较多，如屋顶 载荷、防水条件、坡度等。4.4 生物滞留设施通过土壤的过滤和植物的根部吸附、吸收，以及微生物系统等作用去除雨水 径流中污染物，根据位置的不同起了不同的名字，有雨水花园、生物滞留带、高 位花坛、生态树池等。一般道路中间绿化带、机动车道和非机动车道间绿化带以及行道树经过一定 的改造都可以作为生物滞

7、留设施的。4.5 雨水湿地利用物理（沉淀）、水生植物及微生物的生化作用对雨水进行处理，相当于 一个集一二级处理于一身的微型污水处理厂。设计中除了考虑正常的雨水处理 外，要注意设计暴雨的调蓄功能。雨水湿地在绿地和滨水区会比较常见，若是建 于河边，可在岸边建设生态走廊，设置跌水设施，也不失为一道景观。4.6 蓄水池显而易见，这个池子就是用来蓄积雨水的，同时在暴雨期间也可以起到削减 洪峰的作用。在用地紧张的今天，大多数城市高楼下都会设置地下的封闭式蓄水 池，不仅节约用地，储水量大，在处理过后还能补充回用水用于绿化灌溉、洗车 冲厕等，也是另一种形式的“再生水”。4.7 植草沟比较典型的雨水转输设施，是

8、一种广义的下凹式绿地，拥有雨水管的转输作用，同时起到水体净化的缓冲调节作用，一般可用于较为宽阔的道路边以及绿地 中。4.8 天然/人工土壤渗滤土壤渗滤装置主要对水体的水质进行净化，常常与各类储水设施联用，起到 处理回用的效果。在房屋侧边的雨水管下设置土壤渗滤装置，可以在一定程度上 控制初期雨水的污染。4.9 初期雨水弃流设施由于雨水对地表、屋面的冲刷作用，初期雨水被认为含有大量的污染物，因 此，通过一定的方法将初期雨水进行处理，便可降低后期雨水的处理难度。初期 雨水弃流设施将该部分雨水排入市政污水管，其余部分雨水照常进入雨水管网或 水系。其占地面积小，径流污染降低效果好，不过弃流量一般不好控制

9、。五、LID国内外研究进展5.1 国外研究进展5.1.1 屋面雨水集蓄研究由于屋面雨水便于收集，水质相对较好，经简单的过滤处理，就可用于一些 工业，如木材加工，也可用来建设观赏水景，浇灌小区绿地，冲刷路面，或供小 区居民洗车和冲洗马桶，省水又省钱。例如英国典型的雨水利用工程伦敦世纪圆 顶，每天可回收 500m3 的水用以冲洗该建筑物内的厕所，这使其成为欧洲最大的 建筑物内的水循环设施，它既以自然的方式有效的收集了雨水，又很好地融入到 圆顶的景观设计中，可谓一举两得。在丹麦每年能从居民屋顶收集645X104 m3 的雨水，相当于居民总用水量的 22%，占市政总饮用水量的 7%，使得雨水成了 可替

10、代水源，大幅度地减少了地下水的消耗。5.1.2 提高下垫面渗透性研究城区不透水面积的增加，既破坏了城市的水文循环，又会造成市区内涝，加 重污水处理负荷等。因此，改善下垫面的渗透性，也是城市雨水利用研究的一个 热点：八、八、（1）利用透水性铺装加大雨水入渗量。透水性铺装是由与外部空气相连通 的多孔结构形成骨架、能满足强度和耐久性要求的铺装，其面层呈多孔构造，表 面积大，对粉尘有较强的吸附力，还可降低噪音。主要包括透水性沥青铺装、透 水性混凝土铺装及透水性地砖等。（2）建设下凹式绿地。研究表明，建筑物面高于路面，路面高于绿地，绿 地下凹10 cm,即可拦蓄雨水80%以上。此法既可降低城市绿化用水量

11、，净化地 表径流，增加地下水的入渗补给，又可减少内涝，减轻洪涝灾害。设置渗透管沟、 渗井、渗池等。这些设施占地面积小，使地面径流就地入渗，可在控制径流汇集、 减小洪峰流量的同时，补给地下水，阻止地面沉降。美国的雨水利用常以提高天 然入渗能力为目的。如加州富雷斯诺市的地下回灌系统，10年间（19711980） 的地下水回灌总量为1.338X108m3，其年回灌量占该市年用水量的20%。日本 于1992年颁布了“第2代城市下水总体规划”，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地 面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨 水就地下渗设施。5.1.3 不透水地面集流研究城市道路路面、

12、（下沉式）广场、运动场和停车场等都是良好的雨水收集面， 只需少量投资即可在多雨季节临时储存雨水，降低管网排洪压力，蓄集的雨水还 可用于城市清洁、绿地灌溉、维持城市水景等。欧美、日本广泛采用不透水地面 汇集雨水，从而减轻城市汛期雨洪负担。美国Denver市中心的Skyline下沉式广 场雨天可容纳数英寸深的雨水。日本福冈体育场和国技馆，设计雨水蓄水池总容 积2900m3，通过雨水利用每年可节约12X 104美元的费用。5.1.4 屋顶绿化（空中花园）研究在城市建筑密集区，强化建筑屋顶绿化，既可有效地截留雨水，又可增加城 市绿化面积，净化空气、吸纳噪音、降低热岛效应。德国的屋顶通过绿化，配套 防水

13、和排水设施，使屋面系统径流系数降到0.3，有效地削减了雨洪水量。日本 的许多城市也在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”，通过挖掘雨水资源的潜力， 改善城市的环境生态效益。5.1.5 法规、政策引导研究到目前为止，德国、美国和日本已形成了较为成熟的雨水利用、管理体系， 该体系以法律法规为基础，切实保障雨水利用的深层次研究与普遍推广。如美国 联邦法律要求所有新开发区强制实行“就地滞洪蓄水”。科罗拉多等州制定了雨 水利用条例，确保雨水利用的实施与普及。德国的法律明确规定，雨水在进入 污水管道之前必须就地入渗消纳，或收集处理后再回用，只有超量和污染程度较 高的部分才能排入污水管。5.1.6 经济手段调节

14、研究德国和日本分别通过雨水排放费和补助金制度等经济手段鼓励用户采用雨 水利用技术。美国通过总税收控制、发行义务债券、联邦和州给予补贴与贷款等 一系列的经济手段鼓励雨水的资源化利用。德国各城市根据相关规定，制定雨水 排放费征收标准，结合市区实际情况计算出应缴纳的雨水费，若用户采用了雨水 利用装置，国家将减免约为自来水费 1.5 倍雨水排放费，这样用户既可节省费用， 又可减少自来水用量。东京都墨田区 1996 年开始通过建立促进雨水利用补助金 制度来促进雨水利用技术普及。发达国家研究表明：只有以法律法规和政策引导 为基础，以合理的技术措施与标准为手段，以先进的管理理念为导向，以经济调 节为保障，建

15、立完善的雨水利用体系，才能充分发挥雨水资源的环境、生态和经 济效益。5.2 国内研究进展5.2.1 学术理论研究在水资源日益紧缺和国际雨水集流事业的不断推动下，我国学者亦对雨水利 用进行了系统的研究：刘昌明、牟海省等人论述了雨水资源的概念；李丽娟等人 研究了我国雨水利用的环境效益；安熙兰等人分析了雨水利用工程收集的雨水水 质状况；牛文全等人结合目前我国规划管理中存在的问题，致力于开发雨水利用 规划的智能决策系统。5.2.2 技术应用研究目前，一些宾馆、饭店、会议中心、体育场馆建筑等方面已实施了雨洪利用 规划。例如奥林匹克森林公园是国内第一个采用雨水收集系统的大型城市公园， 全园雨洪利用率高达9

16、5%，年雨水回收量约1.34X104m3。园区利用市政河道及 公园湖泊水系收集雨水，因地制宜地制定排水方案，并将收集的雨水用于园内绿 化灌溉及道路喷洒等。国家会议中心主体部分的屋顶呈现“双曲线”图形，是雨 水回收的绝佳工具，可收集雨水7000m3，降雨能够基本满足国家会议中心绿化 用水需要，每年节省费用达1.8X104元。城市雨水利用也是绿色世博的一项重 要内容，在2010年上海世博会上，大多数建筑物都将附设集雨装置。天津市水 科学研究所进行的“城区雨洪水利用”项目中，通过修建屋面集雨场地和地下管 道，将大厦和居民区的雨水用于绿化、洗车和地下水的补给。深圳市发布的深 圳雨洪利用规划研究中指出通过雨水集蓄、处理措施，将雨水用于市政用水和 景观补充水。目前我国大中城市如北京、沈阳、太原、安阳、石家庄、唐山等已 编制了雨水利用规划