美英澳3国雨水管理系统比较与启示*

高　嘉　王云才

同济大学建筑与城市规划学院　上海　200092



美英澳3国雨水管理系统比较与启示*

高嘉王云才

同济大学建筑与城市规划学院上海200092

摘要：近年来随着城市化的不断加剧及城市不透水面积的增加，中国许多城市正面临较为严重的洪涝灾害以及水资源短缺问题。随着《海绵城市建设技术指南》的发布，我国海绵城市建设被推上日程，如何合理利用雨水资源便显得尤为重要。英美澳3国雨水管理措施已基本完善并初见成效。文中介绍美英澳3国的雨水管理措施，分析雨水管理工程措施及非工程措施产生的原因及地域性差异，例举部分雨水管理措施的应用条件。

关键词：雨水管理系统，工程措施，政策法规，美国，英国，澳大利亚

近年来，快速的城镇化导致了一系列城市生态、水资源短缺、污染以及城市社会问题，人与自然的关系面临严峻的挑战[1-2]。因此，充分利用水资源，建设生态城市，同时建立人与自然和谐共处的环境便显得尤为重要。2015年1月，财政部发布了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》(简称《通知》)。《通知》以解决城市生态、水污染及短缺问题为导向，为中国雨水管理系统及可持续城市建设提供政策的支持和保障。然而现阶段中国城市存在城市经济发展不平衡、制度法规建立不完善等问题，而西方国家雨水管理系统的建设已经发展到相对成熟的水平。本文分析对比美国的最佳雨水管理系统(Best Management Practices，简称BMPs)和低影响开发(Low Impact Development，简称LID)，澳大利亚的水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design，简称WSUD)以及英国的可持续排水系统(Sustainable Urban Drainage Systems，简称SUDS)的特点及应用条件，以期对我国雨水管理措施的完善及海绵城市的建立提供启示。

1 国外雨水管理发展过程

国外的雨水管理大致经历了3个阶段。

1) 水量管理时期。19世纪初，西方国家工业化和城市化发展迅速，雨水排放成为了城市建设的棘手问题。这一时期人们对待雨水的方式从利用沟渠收集雨水和生活污水发展到利用雨污河流管道、雨污分流管道来高效地排出及处理城市雨水[4]。总体来说，该阶段人们对待雨水的态度是畏惧与对抗的，忽略了雨水的生态价值。

2) 水质管理时期。20世纪80年代，美国开始出台治理水污染的法律以解决河湖等自然水体水质下降的问题。经调查，城市及农耕区雨水径流是导致自然水体水质下降的重要原因[4]。在这一阶段，人们开始关注自然环境的保护与改善，人与水的关系从对抗开始向和谐的方向转变。

3) 可持续管理时期。20世纪90年代以来，随着城市雨水管理研究与实践的不断深入，一些在可持续发展思想指导下的价值标准和指导思想逐渐形成[4]，如美国BMPs和LID以及澳大利亚的WSUD和英国的SUDS等。人们非常重视与城市可持续发展相关的话题，并将雨水管理思想逐步与城市规划、社会发展等学科相结合。这一阶段人们越发重视雨水的价值，开始合理规划利用水资源，可持续发展思想逐步建立[5-6]。

2 美英澳3国雨水管理法规及措施比较

美英澳等国为应对国家出现的洪涝、水污染等问题相继提出并不断完善相应的雨水管理措施，从源头上控制雨水的排放路径，并希望通过滞留、渗透、过滤、收集等过程收集雨水资源以应用于景观绿化及非饮用水源方面，现已初见成效[3]。

2.1 基本原则

BMPs主要用于处理非点源污染，是雨水处理的末端处理方式，并主要靠雨水塘、雨水湿地、渗透池等进行雨水净化、收集与利用等，在控制径流方面发挥了巨大作用[7]。LID针对中小降雨事件，在场地尺度以分散式小规模措施对雨水径流进行源头控制，通过入渗、过滤、蒸发减少径流量和降低径流污染负荷来保护收纳水体，并在土地开发利用过程中将对场地原有自然水文过程的不良影响降到最低或无[8]。WSUD突出节约水资源方面的可持续性，通过整合城市规划设计与整个水循环的保护、修复和管理来提高城市的可持续性。SUDS突出在“排”的过程中体现可持续性，强调排的过程中的分级削减和控制策略，主要通过规划过程控制、雨水排放许可监管及建设维护管理3种机制来保障实施[9]。雨水管理措施的建立可以帮助人们有效地还原场地本身的生态特性，同时保证在场地建设过程中保护场地原有生态形态而不破坏其生态脉络[10]。

2.2 政策法规

3国在雨水管理方面均强调政府部门管理和公众参与的结合，并通过建立在法律法规、政策、程序与方法控制基础上的各种措施最终达到减少污染输出的目的。为解决城市迅速发展带来的水污染、水资源短缺及雨水资源浪费等问题，着眼于水污染防治和流域管理等，3国制定了相应的国家和地方性法律法规以推进雨水管理措施的施行[11](表1)。

2.3 工程措施制定步骤及适用条件

工程性措施是以径流过程中的污染控制为核心，按照一定暴雨标准和污染物去除标准设计兴建工程设施，通过延长径流停留时间、减缓流速、向地下渗透、物理沉淀过滤和生物净化等技术，达到污染管理控制目的，如修建滞留池、人工湿地、入渗池、渗透路面(如植草砖)等。雨水管理工程措施是雨水管理理念的表象化反映，是在一定程度上解决城市水问题的具体措施。英美澳3国雨水管理措施的制定阶段有着有惊人的相似之处，是从总到分、从宏观到微观、从目标制定到方案评估的一步步实施、管理的过程。具体来说雨水管理措施的制定过程分为6个阶段：1)收集资料，了解现场，进行场地分析。2)进行多学科研究分析，确定总体控制目标。3)从城市规划设计和雨洪管理措施2方面对场地进行分析评价，并制定初步的雨洪管理方案。4)对方案进行可能性影响的初级评估分析，确定和选择合适的雨洪管理措施。5)系统的详细设计。6)设计方案综合效益的评估。

雨水管理制定步骤大同小异，但不同雨水管理工程措施的适用条件具有较大差异。表2对部分具体的工程技术措施的适用条件(气候、场地)、对集水区的要求、关键性作用及其综合评价等方面进行分析对比。

通过对比分析可以得到以下结论：多数雨水管理措施对污染敏感区域不适用或需进行隔离，雨水管理措施对于重污染区及生态严重破坏区的改造仍有较大局限性，使用时要有所限制。雨水花园、植草沟和绿色屋顶应用时对气候条件无要求，且应用地域较广，可作为雨水收集及导流的场所，因此加大这些工程措施的使用量将能有效地改善城市雨水环境并推进雨水管理措施的实施。在应用各种雨水管理措施的时候，应注意对集水面积及坡度的要求，集水面积及坡度的大小影响工程措施的实施、表面的渗水能力及景观效果。除此之外，在实际应用过程中要结合不同技术措施的造价、安全性、景观性、维护成本等方面选择适于场地及城市的技术措施。

表1　美英澳3国雨水管理法律法规比较

表2　部分具体技术措施的适用场地、对集水区的要求、作用及综合评价[12]

3 结论与启示

3.1 对3国雨水管理措施实施过程的再认识

雨水管理理念、工程措施与政策法规三者之间存在相互影响与包容的关系，三者的相互作用与反作用推进了理念的完善与城市的可持续发展(图1)。

图1　雨水管理理念、工程措施与政策法规三者关系

3.2 对雨水管理政策法规及工程措施的再认识

美英澳3国在非工程措施方面强调政策法规对景观的控制与引导。政策法规对于雨水管理措施的实施具有良好的推动和支持作用，雨水管理措施与国家的政策法规的良好融合是实现国家可持续雨水管理的前提。公众参与是国家及地方政策法规提出的重要环节，提高公众参与意识，让居民从根本上了解雨水管理措施的益处，将有利于雨水管理措施的普及。

此外，3国在工程措施方面强调具体措施与地域性特色相结合。综合考虑地方经济与生态状况，选择并建设适合其发展的雨水管理措施将大大提高城市的可持续发展水平。同时应加强对雨水管理工程设施的维护保养力度，以发挥其生态效益并延长使用时间。

3.3 启示与展望

雨水是我们可以长期使用的资源，可持续思想的融入可以将城市有序发展与生态保护相结合，有效缓解水资源短缺对城市景观营造造成的影响并还地球以自然和谐的状态。雨水管理措施的实施与发展有以下几点意义：1)减轻水体本身的污染问题并有效加强水环境与周边环境的和谐关系；2)缓解城市生态系统的不完善并提高自然过程的完整性；3)增强景观的生态多样性、文化性与地域性；4)促进环境和城市发展政策的落实并进行一定的生态教育。

随着海绵城市的不断建设，雨水管理措施逐渐被人们了解和应用；但从宏观上看，其科学性和管理性还远远不够，还需要不断探索与发展本地化的雨水管理措施。地域性、适宜性、科学性和生态化的措施将是接下来雨水管理的发展方向，并将多学科的知识与雨水管理措施制定、实施、管理等过程相结合，以建设更美、更可持续的城市生活空间。

参考文献

[1]希瑟·金凯德-莱瓦里奥.雨水设计：雨水收集·贮存·中水回用[M].吴俊奇，译.北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]伊斯·伦诺克思·麦克哈格.设计结合自然[M].芮经纬，译.北京：中国建筑工业出版社，1992.

[3]刘颂,章亭亭.西方国家可持续雨水系统设计的技术进展及启示[J].中国园林，2010(8)：44-48.

[4]王思思.国外城市雨水利用的进展[J].城市问题，2009(10)：79-84.

[5]车伍,吕放放,李俊奇,等.发达国家典型雨洪管理体系及启示[J].中国给水排水，2009(20)：12-17.

[6]车伍，闫攀，赵杨，等.国际现代雨洪管理体系的发展及剖析[J].中国给水排水，2014(18)：45-51.

[7]ZHEN J,RIVERSON J,ALVI K,et al.BMP Analysis system for watershed-based storm water management[C]//中国土木工程学会，中国水利学会，中国城镇供水协会.第4届流域管理和城市供水国际会议论文集(A).2004：11.

[8]COFFMAN L S.Low impact development technology:an innovative decentralized approach to storm water management water quality[C]//中国土木工程学会，中国水利学会，中国城镇供水协会.第4届流域管理和城市供水国际会议论文集(A).2004：6.

[9]傅文，王云才.以水保护为核心的绿色基础设施系统构建研究：烟台市福山区南部地区绿色基础设施体系规划案例探析[C]//风景园林学会.中国风景园林学会2013年会论文集(上册)，2013：6.

[10]王云才，崔莹，彭震伟.快速城市化地区“绿色海绵”雨洪调蓄与水处理系统规划研究：以辽宁康平卧龙湖生态保护区为例[J].风景园林，2013(2)：60-67.

[11]黎小红.城市雨水利用政策及激励政策研究[D].北京：清华大学，2009.

[12]张新鑫.BMPs技术及其在我国城市绿地中的应用研究[D].北京：北京林业大学,2012.

Comparison and Enlightenment of Stormwater Management Systems in the USA, the UK and Australia

Gao JiaWang Yuncai

(College of Architecture and Urban Planning, Tongji University, Shanghai 200092,China)

Abstract:In recent years, it is obvious that many cities in China are faced with severe floods and water shortages, along with the growing urbanization and increased impervious area in cities. With the release of “TechnologyGuidanceofSpongeCityConstruction” ,the construction of sponge city has been put on the agenda in China, and how to make rational use of rainwater resources becomes more important. The UK, the USA and Australia have substantially improved their stormwater management measures and achieved initial successes. This article introduced the stormwater management measures in the 3 countries, analyzed the reasons for and regional differences between engineering and non-engineering measures for stormwater management and described the condition for the application of certain stormwater management measures.

Key words:stormwater management systems, engineering measures, policy and regulation, the USA, the UK, Australia

收稿日期：2015-10-23

*基金项目：国家十二五科技支撑计划“宜居社区规划关键技术研究”(2013BAJ10B01)

作者简介：高嘉(1992-)，女,同济大学建筑与城市规划学院景观学系在读硕士研究生，研究方向为风景园林规划设计，E-mail：gao_jia1992@163.com 通信作者：王云才(1967-)，男，教授、博士生导师，研究方向为景观图式语言与景观生态规划设计，E-mail：wyc1967@tongji.edu.cn

DOI：10.3969/j.issn.1672-4925.2016.03.005