海绵城市建设LID技术方案优选研究——以徐州某高校区域为例

陈 建，张广伟 ，杜红磊，

（1.江苏建筑职业技术学院 建筑设备与市政工程学院，江苏 徐州 221116；2.江苏建筑节能与建造技术协同创新中心，江苏 徐州 221116；3.沂沭泗局骆马湖水利管理局，江苏 宿迁 223800）

在发达国家 LID技术已形成工程规范和标准，目前他们的主要研究方向为工程管理及综合应用措施开发等。如Ferman 等在2013年评估了建设在校园内的透水铺装运行状况；Peter等在 2014 年分析了雨水颗粒物及时间对于透水铺装空隙堵塞的影响；此外，2000年美国科技人员提出了“雨水花园”，一种综合性较强的LID技术，最大限度将雨水自然循环，回用及补充地下水[1]。国内科技工作者也进行了许多有关LID 的应用技术开发研究，如王雯雯等评估了低影响建筑对城市水文循环的影响[2]；王峰等分类制定了中山市建筑物的LID 技术标准[3]；王水源等提出 LID 技术与景观设计、生态相结合理念，用以维持水生态循环的方法[4]；等等。这些研究成果主要集中在规划、设计方面，缺少对具体技术措施比优选择研究。本文作者尝试使用Topsis法，建立一种用于海绵城市建设的LID技术方案优选方法，以期为水利工程建设者提供决策依据。

1 海绵城市建设LID技术方案优选方法

1.1 选择LID可能方案

根据建设部 2014 年颁布的《海绵城市建设技术指南》文件要求，“各类用地中低影响开发设施的选用应根据不同类型用地的功能、用地构成、土地利用布局、水文地质等特点进行”，在城市区域选取允许改造成为 LID 设施的具体情况分类如表 1所示[5]，确定m种可能的海绵城市建设方案，设为方案件、方案2、…方案m。

表1 各类用地中低影响开发设施选用一览表

1.2 计算代表年的水文参数及预算单价

再根据低影响开发技术控制目标及相关设施在具体工程应用中发挥的主要效能，采用容积法、流量法或水量平衡法等方法计算径流总量、 径流峰值、溢流节点个数、节点平均溢流时间、满管数量、平均满管时间、道路平均阻断时间等数据[5]，并分析方案件、方案2、…方案m的工程成本。

1.3 LID可能方案优选计算

（1）收集不同方案的参数指标，确定个分析变量，构造样本矩阵见式（1）。

式中，aij为第i种LID方案第j个水文参数或预算单价。

（2）用标准0-1向量规范化（见式1-2）的方法归一化样本矩阵A，得到规范化决策矩阵A'：

式中，a'ij为第i种LID方案第j个标准化决策指标。

2 徐州某高校区域实例分析

2.1 数据选取

为了方便对此研究成果进行比较和验证，本文选取徐州某高校在2015～2016年所做的LID方面的实验数据进行实例分析，见表2。

2.2 技术方案优选

（1）计算代表年的水文参数及预算单价，见表3。

（2）标准化指标，按式2对表3进行标准化，得到标准化矩阵，见表4。

表2 徐州某学校海绵城市建设试验研究方案中不同LID技术设施面积情况

表3 徐州某学校海绵城市建设试验研究方案中LID技术设施参数表

（3）确定最优方案，计算欧式距离，确定最优方案，见表5。

表4 徐州某学校海绵城市建设试验研究方案中LID技术设施指标标准化数据表

表5 徐州某学校海绵城市建设试验研究方案中LID技术设施优选计算表

由表5计算结果不难得出，可以得出各LID方案排序情况，即方案 2＞方案1＞方案3＞方案 4，综合考虑设施的使用功能与造价方面的因素后，方案2明显优于其它方案。此结果与李思的研究结论一致。在研究区域 LID 措施方案制定过程中，先选取绿色屋顶或雨水桶设施来收集落至屋顶面雨水，同时在建筑物周围或者道路边空地、绿化用地设置生态沟或透水铺装。LID方案优选结果，即满足径流控制功能，也达到经济可行目的。

3 结论

本文提出通过LID技术方案Topsis优选方法，该方案比选方法在一定程度上补充了LID设计方法，将具体的径流指标控制分析和经济指标分析指标综合用于LID优选分析，在应用范围和简洁性上有了较大提升。实践应用结果表明利用此方法得到的最优方案实用可靠，且在经济指标方面处于最优。另外考虑到模型的复杂程度，本文作者只对 LID 方案进行了径流控制效能和经济指标分析，未考虑到水质控制影响，将在以后的研究中进一步完善这方面内容。

[1]李思 . 排水模型和 LID 技术在海绵城市中的应用[D] . 北京：清华大学，2015 .

[2]王雯雯，赵智杰，秦华鹏 . 基于 SWMM的低冲击开发模式水文效应模拟评估[J] . 北京大学学报（自然科学版），2012，48（2）：303-309 .

[3]王峰，俞绍武，胡爱兵，等 . 《中山市中心城区低冲击开发规划》研究与探讨 [J] . 给水排水，2014，40（12）：30-34.

[4]王水源，李伟，徐建刚 . 基于低冲击开发理念的农业科教园区水景观生态化方法研究[J]. 江苏农业科学，2015，43（1）：189-194 .

[5]中华人民住房和城乡建设部 . 海绵城市建设技术指南[S] .北京：中华人民住房和城乡建设部，2015 .