1.2　城市绿色雨水管理理念与方法的发展

由于全球范围内水资源紧缺和暴雨洪水灾害频繁，近20年来美国、英国、澳大利亚、德国、日本、以色列、加拿大、意大利、法国、墨西哥、印度、土耳其、泰国、苏丹、也门等40 多个国家和地区在城市和农村开展了不同规模的雨洪利用研究，世界各国分别结合自身的特点提出了一系列的城市雨水径流管理的新理念和方法体系。

1.2.1　最佳管理措施（BMPs）

最佳管理措施（best management practices，简称BMPs）的概念是美国在1977年《清洁水法》修正案中首次提出的，主要针对面源废水处理和工业排放有毒污染的控制。后在1987年《清洁水法》修正案和2001年《潮湿天气水质法案》中，进一步提出雨水最佳管理措施，其目标除了抑制暴雨地表径流洪峰流量外，还要增加水资源的利用和改善暴雨期间水质污染。BMPs注重利用综合措施来解决水质、水量和生态等问题。雨水管理BMPs是指在一系列给定条件下，以最具成本效益的方式管理雨水径流流量和提高水质的技术、措施或结构控制。雨水最佳管理措施包括工程性措施和非工程性措施。工程性措施是一系列用于“缓解”暴雨影响的具体技术手段，诸如雨水池（塘）、雨水湿地、渗透设施、生物滞留和过滤设施等。非工程性措施则指各种管理措施，包括政策、法规、标准和公民教育等。BMPs是多种可以提高雨水水质和雨水管理效益的实践的集合。

1.2.2　可持续排水系统（SUDS）

英国的可持续排水系统SUDS（sustainable urban drainage systems）旨在从排水系统上减少城市内涝发生的可能性，同时提高雨水等地表水的利用率兼顾减少河流污染，其除了具有功能上的优势外，花费的综合成本也将低于传统排水系统，实践表明最多可节约三分之二的费用。SUDS遵循三大原则：排水渠道多样化，避免传统下水管道是唯一排水出口；排水设施兼顾过滤，减少污染物排入河道；尽可能重复利用降雨等地表水。

1.2.3　水敏感城市设计（WSUD）

水敏感城市设计WSUD（water sensitive urban design）是澳大利亚在20世纪90年代提出的处理地球、水和人类生活之间关系的规划和设计的新理念。WSUD认为在城市水循环圈中的水都是一种资源，城市发展应将整个水循环作为一个整体，维持水循环的自然流畅。WSUD通过在城市到场地的不同空间尺度上将城市规划和设计与供水、污水、雨水等设施结合起来，旨在将城市发展对水文环境的影响降到最小，使城市规划和城市水循环管理有机会一并达到最优化。WSUD包括工程措施和非工程措施，强调最佳规划实践和最佳管理实践两者结合，应用的尺度从城市分区到街区乃至地块。

1.2.4　低影响开发（LID）

20世纪90年代末，美国马里兰州的乔治王子县和美国西北地区的西雅图市、波特兰市共同提出一种暴雨管理技术——低影响开发（low impact development，简称LID）。加拿大和美国将LID定义为利用土地规划和工程设计方法来管理雨水径流，强调现场保护和利用原位自然特性保护水质。这种方法强调雨水进入管网前的小型水文控制，通过渗透、过滤、存储、蒸发等方式，尽量维持雨水汇流入管流量接近开发前状态。

LID技术措施得到美国环境保护署（EPA）的支持，将其作为实现清洁水法案目标的方法而推广，美国各地方、州和联邦机构在土地开发和公共工程项目实施LID方案，LID技术在智能发展和绿色基础设施的土地利用总体规划中起到重要作用。目前已经开始进入系统化、法规化的应用阶段，并形成了许多专门的用于雨水管理的规范和导则。

低影响开发（LID）与其他国家的一些雨水管理概念类似，包括英国的可持续城市排水系统（SUDS）、澳大利亚的水敏感城市设计（WSUD）、西雅图的自然排水系统以及华盛顿的原位雨水管理体系。其中英国对LID的定义有所不同，描述低影响开发（LID）是一种低负面环境影响开发途径，自20世纪80年代以来在开发者与英国规划局相互影响下引导形成独特的、适合当地的多样性开发途径，通常利用自然的、本地的和再生材料实现可负担得起的低碳住房，这些低影响开发途径可满足废物管理、能源、水和其他需求方面自给自足。

LID的基本原理是通过分散的、小规模的源头控制机制和技术措施来达到对暴雨产生的径流和污染的控制，从而使建设区域开发建设后尽量接近于开发前的自然水文循环状态。LID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，其技术思路可以概括为：用生态化的“源头控制”技术代替了传统的“终端处理”技术，尽量缩小和降低不透水面积，以维持开发前自然水文状态；提高城市雨水利用效率，从而减轻雨水引起的面源污染并缓解洪涝灾害，实现城市水健康循环；结合城市特点合理规划，协调好雨水控制利用与城市建设之间的关系，强化生态化、综合性的雨水控制与利用措施，从而实现开发区域和建设项目经济、社会及环境效益的整体优化。

（1）LID遵循的原则

低影响开发模式是保存和重建自然景观特征，有效减少不透水性以创建功能性和吸引人的排水系统，将雨水作为一种资源而不是废弃物。主要有以下几条原则。

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使用可渗透铺装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，将屋顶雨水引入可渗透区域；保护现有树木和景观以保证更大面积的冠幅。

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。

（2）LID技术措施

LID技术措施利用系统中的土壤、植物和微生物的物理、化学及生物作用进行污染物的去除，通过存储、渗滤以及地下水补给从源头上消减径流量。该过程无须大面积的土地资源即能将大部分雨水径流滞留在原地，既可补给地下水又可减轻雨水引发的城市洪涝灾害，同时还能结合景观设计对雨水径流进行处理，从而控制面源污染，具有生态环境效益、社会效益和经济效益。LID主要技术措施包括表面渗透、调蓄滞留、生物滞留、屋顶绿化、植被浅沟、雨水利用等。LID技术体系如图1-3所示，基于LID模式的雨水管理措施见表1-1。

低影响开发单项设施往往同时具有多个功能，如生物滞留设施除渗透补充地下水外，还可削减峰值流量、净化雨水，实现径流总量、径流峰值和径流污染控制等多重目标。因此可根据应用目标灵活选用低影响开发设施及其组合系统，并对单项设施及其组合系统的设施选型和规模进行优化，以期取得更高的环境效益和经济效益。

1.2.5　海绵城市建设

我国城建住房部2014年发布了《海绵城市建设技术指南》，海绵城市建设由习近平总书记倡导，是我国推广实施绿色雨水控制工程建设、进行雨水资源化利用的重要举措。海绵城市的理念起源于欧洲，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，其特征可归结为“渗、滞、蓄、净、用、排”六个字。海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市安全排水防涝的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。海绵城市建设统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统，并考虑其复杂性和长期性。海绵城市建设理念的提出，标志着我国正向着实现控制洪涝—雨水利用—美化环境—增值地产—改善生态等多重目标的城市绿色雨水控制工程的方向努力发展。

海绵城市建设的基本原则是规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设。规划引领是城市各层级、各相关专业规划以及后续的建设程序中，应落实海绵城市建设、低影响开发雨水系统构建的内容，先规划后建设，体现规划的科学性和权威性，发挥规划的控制和引领作用。生态优先是城市规划中应科学划定蓝线和绿线。城市开发建设应保护河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区，优先利用自然排水系统与低影响开发设施，实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环，提高水生态系统的自然修复能力，维护城市良好的生态功能。安全为重是以保护人民生命财产安全和社会经济安全为出发点，综合采用工程和非工程措施提高低影响开发设施的建设质量和管理水平，消除安全隐患，增强防灾减灾能力，保障城市水安全。因地制宜是各地应根据本地自然地理条件、水文地质特点、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等，合理确定低影响开发控制目标与指标，科学规划布局和选用下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄池等低影响开发设施及其组合系统。统筹建设要求地方政府结合城市总体规划和建设，在各类建设项目中严格落实各层级相关规划中确定的低影响开发控制目标、指标和技术要求，统筹建设。海绵城市的建设应与建设项目的主体工程同时规划设计、同时施工、同时投入使用。

海绵城市的建设途径主要有以下方面：一是对城市原有生态系统的保护。最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区，留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地，维持城市开发前的自然水文特征，这是海绵城市建设的基本要求。二是生态恢复和修复。对传统粗放型城市建设模式下，已经受到破坏的水体和其他自然环境，运用生态的手段进行恢复和修复，并维持一定比例的生态空间。三是低影响开发。按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念，合理控制开发强度，在城市中保留足够的生态用地，控制城市不透水面积比例，最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏，同时，根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积，促进雨水的积存、渗透和净化。

海绵城市建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能，有效控制径流总量、径流峰值和径流污染；城市雨水管渠系统即传统排水系统，应与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。超标雨水径流排放系统，用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流，一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、行泄通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建。三个系统并不是孤立的，也没有严格的界限，三者相互补充、相互依存，是海绵城市建设的重要基础元素。