低影响开发技术在城镇排水系统中的应用研究

于润沂

(山东中投建邦置业有限公司 山东济南250013)

低影响开发技术在城镇排水系统中的应用研究

于润沂

(山东中投建邦置业有限公司 山东济南250013)

针对我国在城市建设与发展过程中普遍存在的雨季内涝严重、雨水资源浪费及面源污染突出等问题，研究了基于LID技术的城镇可持续排水系统建设技术体系。以雨水“径流调控-生态处理-景观利用-平衡调度”为研究主线，分析了低影响开发技术的优势及应用情况，提出运用低影响开发技术可以同时达到防治城镇内涝，利用雨水资源，控制面源污染，保持与改善区域内水环境的目的。

低影响开发技术 城镇 排水系统

针对我国在城市建设与发展过程中普遍存在的雨季内涝严重、雨水资源浪费及面源污染突出等问题，研究基于LID技术的城镇可持续排水系统建设技术体系。以雨水“径流调控-生态处理-景观利用-平衡调度”为研究主线，可以同时达到防治城镇内涝，利用雨水资源，控制面源污染，保持与改善区域内水环境的目的。

该研究在分析研究区域内的下垫面特征、雨水水质特征的基础上，首先针对示范区域气候及地形特征，开展基于LID理念的雨水径流调控技术的模拟研究，重点研究改善雨水径流系数的方法。然后，针对示范区域的雨水水质特点，开展小尺度控制设施处理雨水的试验研究，并重点研究雨水进入控制设施后的水系统生态保持技术。最后，针对研究成果，研发了一套城镇可持续排水系统的管理方法。通过工程示范，形成了完整的城镇可持续排水系统构建模式与技术方法体系，可为华北地区建设资源节约型和环境友好型小城镇提供样板。

1 研究背景

低影响开发(Low Impact Development，LID)是20世纪90年代中期美国马里兰州提出的一种新型暴雨管理战略思想与技术，目前已被美国、新西兰、瑞典等发达国家广泛采用。其核心理念是通过源头控制，维持城市水文循环。基于LID理念，构建将雨水源头控制措施、雨水排除管网和雨水集中处理设施统一结合的可持续城市雨水系统，既可控制降雨径流引起的负面影响，又可有效利用雨水资源，从整体上提高城市排水安全，减轻下游防洪压力，控制城市非点源污染，更好地体现了我国的雨水管理要求。针对可持续城市雨水系统，建立科学的动态评估方法，并开发界面友好、行之有效的评估工具，是其在工程应用中的核心问题。如今，许多将LID技术与建筑、景观、排水系统等巧妙结合的新建或改建小区设计方案，为住宅小区提供了一个非常有借鉴价值的雨水处置与管理的途径。

近年来国内城市内涝灾害频发，给人民的生产生活带来了重大危害。气候的变化，城市过快发展导致硬覆盖的增加，雨水管渠建设标准低、设施不健全、管理不到位是导致城市内涝的主要原因。低影响开发中从源头减小雨水径流量，提高排水管渠设计标准，建设雨水调蓄设施，加强排水系统维护和管理等措施可以减少城市内涝灾害的发生。

2 技术优势

低影响开发方法与传统雨洪控制利用方法相比，具有可持续、分散化、节省投资、与场地开发和景观设计相结合等特点，近几年在国外城市雨洪控制利用中得到了迅速发展。实施LID不但能够减少径流流量，提高径流水质，而且通过采用本地化、生态化、低能耗的雨洪控制利用设施，可实现开发区域的可持续水循环。

2.1 低冲击景观

低冲击景观是众多低影响开发技术措施中最具应用价值的技术，通过生物技术使雨水径流中的污染物得到有效去除，稳步提升土壤土质。但实施过程中需具体考虑当地的气候条件及土壤土质，选择合适的植物。

2.2 径流蓄存

雨水回用是节约水资源的重要方式之一。为更好地回用雨水，低影响开发的下垫面表现为集中的封闭性下垫面，通过径流蓄存有效回收雨水，也可以对洪峰流量进行削减。

2.3 过滤

通过低影响开发的过滤技术，利用土工布或微孔材料对水体中的颗粒物进行截流，有效实现对雨水等水资源的净化。

2.4 渗透

渗透的应用价值在于减少地面径流量，有效补充地下水。为实现这一应用价值，需要利用自然设施或工程构筑物等达到促进雨水径流入渗的目的。

2.5 保护性设计

保护性设计的作用在于减少地表径流量。在开发中，建筑工作人员通过保护性设计缩小硬化路面的面积，使径流量得到减缓。这一技术可以使多孔土壤区以及森林分布区、湿地等得到有效的保护。

2.6 生物滞留

在夏季等多雨季节，地面径流较大，仅依靠贮存技术及渗透技术无法彻底消纳径流，因此，需要发挥生物滞留技术的作用。生物滞留技术的优势在于可以有效消纳径流，甚至降低洪峰的流量。

3 应用情况

3.1 深圳旧村

深圳旧村市政基础设施落后，雨水管网排水能力差，迫切需要根据自身特点进行改造。在旧村综合整治工作中引入低影响开发雨水综合利用，可在提高现有管网排涝能力、控制雨水径流污染、改善社区生态环境等方面起到非常重要的作用，是建设环境友好、生态协调型城市社区的重要途径。深圳市雨洪利用系统布局规划提出的旧村低影响开发雨水综合利用中，低影响开发雨水综合利用成为旧村综合整治的重要工作内容。

3.2 深圳光明新区

深圳市光明新区在全国率先开展了城市低影响开发雨水综合利用的实践，并且探索出适合该地区的城市雨洪利用目标、技术手段、实施方法以及相应的政策保障措施。按照光明新区现有建筑小区及规划，根据规划用地分类及雨洪利用特点，将光明新区的城区划分为9类雨洪利用小区，见图1。

图1 城区雨洪利用分类Fig.1Classification of rainfall flood utilization in urban area

该区域根据雨水综合径流系数确定新区开发建设后每一类雨洪利用小区的综合径流系数目标。采用低影响开发雨洪利用适宜手段、实施方法以及相应的政策保障措施进行了探索与实践，对其他城市具有借鉴和指导作用。

3.3 北京建筑工程学院小区

北京建筑工程学院的住宅小区雨水低影响开发技术与实践，比较了LID与传统排水系统的区别，同时在将LID技术与建筑、景观、排水系统等巧妙结合的基础上提出了典型的适合新建或改建小区的设计方案，为住宅小区提供了一个非常有借鉴价值的雨水处置与管理的途径。

北京清华城市规划设计研究院环境技术所和清华大学环境学院的基于低影响开发的可持续城市雨水系统，基于LID理念，构建将雨水源头控制措施、雨水排除管网和雨水集中处理设施统一结合的可持续城市雨水系统，既可控制降雨径流引起的负面影响，又可有效利用雨水资源，从整体上保障城市排水安全，减轻下游防洪压力，控制城市非点源污染，更好地体现了我国的雨水管理要求。针对可持续城市雨水系统，建立科学的动态评估方法，并开发界面友好、行之有效的评估工具，是其在工程应用中的核心问题。

4 低影响开发模式下的城镇雨洪管理

传统的以末端治理为主的雨洪管理措施已不能满足城市健康发展的需要，城市发展需要具有可持续性的雨洪管理策略。低影响开发雨洪管理通过模拟场地开发前的水文状况，采用分散、多样、小型、本地化的技术从源头上储存、渗滤、蒸发以及截流雨水，最大程度保护开发改造地区的水文情势，减少负面环境影响。这样的新策略，对提高改善我国城市新区开发和旧城改造的雨水资源利用与管理是十分有意义的。

近年来，我国科研团队不断探索创新，研制出一种用于雨污径流污染治理的雨水处理装置及其方法。该装置包括相连接的沉淀井和过滤井，沉淀井的井壁上设有进水口，进水口通过进水管外接雨水进水器；沉淀井通过井壁上的布水口与过滤井相通，进水口和布水口之间还设有隔网；过滤井内设有布水板，布水板下方设有滤材，过滤井底部设有层托板，层托板下方为架空层，架空层设有出水口。该方法利用雨水进水器收集雨水，然后送至沉淀井进行沉淀，再送至过滤井进行过滤净化。该装置占地面积小，建造灵活，结构简单，能很好地针对雨污径流污染的特点来净化水质，过滤速度快，效率高，污水净化效果明显，SS去除率可达85%,左右，COD去除率可达60%左右。

5 结 语

目前，我国城市化进程不断加快，城市排水量显著增多，传统的排水技术和系统已经不适应时代的要求。低影响开发模式具有显著的优势，在我国已有应用，效果显著。低影响开发技术在城镇排水系统中应用技术包括：融合雨水径流调控、面源污染控制、雨水资源利用理念，基于LID技术，适合在小城镇广泛应用的可持续排水系统建设的规划设计模式；建立在可持续排水系统基础上，适合于小城镇的雨水径流调控技术，小城镇雨水存储净化与生态利用技术和雨水受纳型水体生态修复与保持技术；适用于城镇的基于LID技术的可持续排水系统运行管理体系。

［1］ 向璐璐，李俊奇，葛瑞玲，等. 住宅小区雨水低影响开发技术与实践[C]. 第七届中国城市住宅研讨会，2008.

［2］ 张维迪. 浅谈城市内涝防治[J]. 城市建设理论研究，2012(5)：1-5.

［3］ 邢薇，赵冬泉，陈吉宁，等. 基于低影响开发(LID)的可持续城市雨水系统[J]. 中国给水排水，2011，27(20)：13-16.

［4］ 王建龙，车伍，易红星，等. 基于低影响开发的城市雨洪控制与利用方法[J]. 中国给水排水，2009，25(14)：6-9，16.

［5］ 任心欣，俞绍武，胡爱兵，等. 深圳旧村低影响开发雨水综合利用规划指引及应用[J]. 城市规划学刊，2010(Z1)：93-96.

［6］ 胡爱兵，任心欣，俞绍武，等. 深圳市创建低影响开发雨水综合利用示范区[J]. 中国给水排水，2010，26(20)：69-72.

［7］ 刘保莉，曹文志. 可持续雨洪管理新策略——低影响开发雨洪管理[J]. 太原师范学院学报：自然科学版，2009，8(2)：111-115.

［8］ 蔡信德，李诗殷，陈泽涛，等. 用于雨污径流污染治理的雨水处理装置及其方法[P]. 中国：101830577A. 2010-09-15.

Application of Low Impact Development Technology in Urban Drainage Systems

YU Runyi
(Shandong Zhongtou Jianbang Properties Co.，Ltd.，Ji’nan 250013，Shandong Province，China)

Focusing on prevalent problems in urban development and construction in China，such as severe waterlogging in rainy season，waste of rainwater resources and non-point source pollution，this paper studies an urban construction technology system of sustainable drainage based on LID technology.Taking “rain runoff regulation-ecological treatmentlandscape use-balance scheduling” as the main line，it analyzes advantages of the low impact development technology and its application，and suggests using low impact development technology to avoid urban waterlogging，utilize water resources，control non-point source pollution and maintain and improve the internal environment.

low impact development technology；town；drainage system

TV523

：A

：1006-8945(2016)04-0068-03

2016-03-12