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摘要：近年来我国城市的洪涝灾害日益频繁，如何建设有效的排水系统成为事关社会发展与百姓民生的重要工作。低冲击理念起源于美国，最初作为一种雨水管理方法，其理论研究与实践验证都已得到很大发展，而国内关于低冲击理念、低冲击开发技术方面的理论研究和实践应用还较少，本文基于低冲击理论论述了其对城市排水设计的启示，结合实践成果提出了城市排水系统建设发展的问题。
关键词：低冲击理念；低冲击开发技术；自然排水系统；排水设计
近年来，国内众多城市都发生了不同程度的内涝灾害，特大城市北上广深更是无一例外。内涝造成城市严重积水，交通瘫痪、房屋倒塌，严重威胁人民生产生活、财产的安全。频繁的内涝灾害反映出了我国城市抗涝和排水能力的严重不足，各地在灾害后总结经验教训，纷纷投入巨额资金拟建设、完善城市排水系统。因此，探究如何发展完善城市排水体系，对于维持经济稳定发展和保障民生具有积极的意义。
一、低冲击理念与低冲击开发技术
1.低冲击理念
低冲击开发理念最早由美国马里兰州在上一世纪九十年代提出，当时是作为一种雨水管理方法，用于恢复和维持自然水文状态。该理念借助分散式、小规模的雨水源头控制技术和综合性、多样化的雨水管理技术模仿自然水循环过程，目的是解决传统雨水管理模式带来的城市环境问题。传统的雨水管理方式单纯的“排”，而低冲击开发理念将“渗、蓄、滞、排、用”相结合，是城市雨水系统未来发展的必然趋势。
低冲击开发理念的核心理念包括三方面内容：
①低冲击开发旨在借助各种技术手段来保护自然水循环，通过合理控制渗水量、蓄水量、集水时间等模仿自然水循环过程，降低对自然水文状态的不良影响，恢复自然水文状态。
②采用雨水源头控制策略，降低雨水源头附近土地开发情况的影响。
③与传统雨水管理依赖于管道、水处理设施等机械化的方法不同，低冲击开发理念重视生态方法的利用，降低对钢铁、混凝土的依赖，倾向于使用树木、碎石等自然材料和生态技术。
2.低冲击开发技术
低冲击开发技术主要包括滞留、渗透、过滤、传输、收集等内容，与传统的技术手段都有所不同。
①传统的排水系统力求快速排出雨水，因此雨水汇流时间短、峰值流量高，而低冲击开发的滞留技术如绿色屋顶、滞留塘等借助绿色植被的拦截蓄水能力滞留雨水。
②城市开发进程中传统采用不透水地面，而低冲击开发尽可能的采用渗透技术，其采用透水性地砖、植被等材料，或是借助渗透塘、渗透沟等设施，使地面渗透性更好，并起到调节城市气候和空气湿度的作用。
③低冲击开发利用植物、土壤的过滤作用，能够有效消除污染物。
④ 低冲击开发利用广场、校园等公共设施和小区蓄水池等进行收集雨水的工作，并将雨水进简单处理后回用于于清洁、灌溉、水景等方面。
二、低冲击理念对城市排水设计的启示
1.城市排水设计理念的转变
传统的城市排水设计中以快速高效排水为首要目的，力求雨水快速、就近入河，这种排水模式破坏了自然水文循环规律，没能实现雨水与地下水的自然循环，加剧了地下水位下降、城区的内涝。
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低冲击理念要求城市排水设计应考虑维持自然水文特征，应规划城市绿地系统、雨水调蓄系统、绿色屋顶、雨水回用项目，通过科学、合理的人工措施和技术手段逐渐恢复雨水自然循环过程。
2.绿色系统设计
根据低冲击理念，城市绿地应建设成多功能的复合系统，兼具雨洪调蓄、水质净化、生态防护等作用。城市绿地系统建设应结合既有的河湖水体，与城市用地规划相协调。
3.污水处理系统设计
目前城市污水处理系统是达标排放管理模式，生产生活污水经城市管网收集后，经污水处理厂集中处理，达标后就近排放。这种模式仍是粗放式的取水、利用、排放模式，水资源的集约利用程度低，污水的资源价值没能得到利用，加剧了水危机的局面。低冲击理念下，可依托于污水的再生利用，将污水资源化，建设污水处理循环系统，为解决水资源短缺问题提供另一途径。具体建设过程中，需从源头上控制污水量，将污水处理系统与水环境规划相结合，对处理后的污水按功能需要进行处理回用，从而实现水资源的循环利用。
三、低冲击理念下城市排水设计实践
随着全球环保意识的逐渐增强，低冲击开发技术逐渐发展成熟，在国内外得到了陆续的应用，尤其在发达国家已经成为可持续发展技术的核心之一。
在美国，低冲击开发被认为是可持续发展的关键技术，从联邦到县市都给予大力支持，有的州已出台低冲击开发技术规范。虽然不同自然环境下低冲击开发的效果存在差异，但大体上都表现出显著的效果，美国应用低冲击开发模式的实践结果表明可降低暴雨径流30%以上，延迟径流峰值5min以上，能够有效降低排水系统的压力。西雅图某社区位于老乡长溪流域，生态十分敏感，以往的排水系统采用雨污合流制，雨水直接排入河道和大海，严重影响了洄游的三文鱼的生存环境。西雅图政府在该社区的改造工程中，应用低冲击开发模式解决雨水污染问题，在社区内建立自然排水系统和蓄水池、过滤草沟、雨水花园、可渗透路面等设施，将雨水管理与生态景观紧密结合到一起。该社区的排水系统按25年一遇的暴雨标准设计，然而在2007年该社区成功经受住了百年一遇的暴雨考验。
在国内，深圳、厦门等市也将低冲击开发引入市政规划中，结合景观和绿化带，综合利用收集、调蓄等雨洪利用手段，控制面源污染。深圳光明新区在道路建设中利用低冲击开发技术，路面由透水材料构成，并设有下凹式绿化带，能够起到短时储存雨水和排放雨水的功能。厦门市利用植草砖铺设透水停车场，实践结果显示造价仅为普通水泥铺设的30%，而且耐用性良好，可起到很好的渗透、排水效果。
四、低冲击理念下城市排水设计的发展问题
低冲击开发模式是城市排水设计的必然趋势，然而由于相关政策法规不完善，缺乏设计规范和标准，短时间内还无法得到全面的推广和普及。一方面，政府需要尽快出台相关政策法规，明确要求城市排水系统建设引入低冲击开发模式，制定奖惩措施；另一方面，目前设计单位往往依靠经验进行低冲击开发模式应用，具体设计缺乏可靠依据，可能导致设计的种种不合理，因此还需要尽快建立完善的标准、规范体系。
结语
我国现有的城市排水系统由于新旧混杂、标准不一，系统功能比较弱。同时管网建设呈现出滞后性、管网管理维护不善，这些导致排水系统无法适应城市发展需要，仅是被动的适应。应用低冲击开发模式能够有效缓解这一问题，综合利用多种技术手段来恢复、保护自然水文环境，化解雨水处理难题，提高水资源利用效益，同时还可以美化城市环境，实现人与自然和谐共处的美好目标。然而当前低冲击开发模式的应用还面临着政策法规、标准规范等方面的问题，这需要国家政府和有关技术部门积极探索研究，尽快出台相关政策法规，制定科学完善的技术标准规范，为城市排水系统建设的发展提供依据和保障。
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论文作者:李毅华
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/11
标签：城市论文; 雨水论文; 理念论文; 技术论文; 自然论文; 排水系统论文; 内涝论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;