让肆虐的暴雨听我的

雨水花园示意图

　　今年入夏，南方多省市频频遭遇暴雨袭击。截至7月10日，已造成浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州9省市1719万人受灾，倒塌房屋4.2万间，损坏房屋12.1万间，因灾直接经济损失89.3亿元。

　　在快速城市化的大背景下，城市规划更多考虑的是经济布局。然而，一到雨季，许多城市排水不畅，水淹城区；旱季用水缺乏，大量抽取地下水的规划缺失就暴露了出来。有关专家认为，未来极端天气将会越来越多，大的干旱和洪水将更加频繁，城市建设势必越来越受到严峻气候的挑战。

　　为此，记者采访了美国环境工程师协会都市水资源研究委员会常务理事、西雅图市政府高级环境专家佘年，他向记者介绍了一种被称为“世界上最先进的暴雨管理技术”且对环境造成冲击最小的低冲击开发技术（Low Impact Development，简称LID）。

　　与环境交朋友的技术

　　1990年代末期，美国东部马里兰州的乔治王子县和西北地区的西雅图、波特兰市同时创新开发出一种暴雨管理技术LID技术。其所要解决的问题，正是城市发展中由暴雨产生的内涝，雨污合流制溢流引起的河道、湖泊污染及资源型缺水城市地下水源的补充。

　　LID的设计理念是着重于从源头上控制暴雨径流，本着雨水落在哪里就留在哪里的原则，利用植被、土壤以及可渗透路面等的蓄流、入渗、过滤和蒸发功能，尽量使水文循环与开发前的自然水文循环接近。它不仅不需要占用大块的土地就能将大部分雨水径流留在原地以对地下水进行补充，变雨水为资源，而且还能结合景观设计对雨源污染进行处理，使开发后的都市水文循环尽量接近于开发前的状态，美化城市和社区的环境。LID技术包括绿色屋顶、可渗透路面、雨水花园、植物草沟及自然排水系统。这些技术措施可以减少暴雨带来的城市洪涝灾害和水质污染，降低建筑物的能量消耗并减轻城市的热岛效应。

　　在不同的气候条件下，LID技术效果有所不同，但总的来说在全美各个城市都显示出了显著效果。根据目前的统计资料，LID可以减少暴雨径流30%—99%，并使暴雨径流的峰值延迟5分钟到20分钟，从而减轻了市政排水管网系统的压力；LID还具有有效去除雨水径流中的磷、氮、油脂、重金属等污染物的效果，并可以中和酸雨，节省雨水回用成本；生态绿色屋顶不仅能够美化环境，还可以使室内温度降低2摄氏度左右，创造舒适的生活空间。

　　下面介绍几个LID技术在暴雨管理中的实例。

　　纽约市打造全美最绿都市的规划  绿色屋顶从仅仅为了美观发展成今天暴雨管理的新技术，除了美化环境的作用之外，还有以下多种功能：降低都市的“热岛效应”、减少二氧化碳、节省空调和暖气、使屋顶寿命延长2倍到3倍、除去部分雨水中的氮、中和部分酸雨以及减少暴雨径流等。

　　最近纽约市通过了打造全美最大绿色都市的规划，其中打算建造的绿色屋顶将覆盖整个曼哈顿地区。

　　西雅图的自然排水系统  西雅图的第一个自然排水系统是建造在Sea Street上。原来这片住宅区没有雨水系统，雨水全部进入污水系统。自然排水系统自2001年建成到现在，经受了2007年12月3日百年一遇的暴雨（降雨量为93毫米），社区没有一家房屋进水，98%的暴雨径流留在了原地。

　　波特兰市的雨水花园  波特兰市这个80年的老区一直都是雨污合流制，每逢暴雨，家家户户的地下室都会进水。2004年波特兰市建造了几个雨水花园，从此解决了由暴雨引起的雨污合流制的溢流问题。实地检测证明，雨水花园能削减25年一遇的暴雨54%的暴雨峰值和80%的径流。

　　不与寸土寸金的城市争地盘

　　传统的暴雨排放系统主要是建立一套高效的收集和排泄系统，防止雨水疏导不畅而造成内涝。这种管理模式虽能减少暴雨径流对局部的冲击，但它切断了雨水与集水区地下水的交换，增加了径流总量，改变了水流排泄的时间、频率和速率，造成土壤中基流减少，径流和洪峰变大等。在多数情况下，传统的暴雨排放系统对自然水文循环、水环境和水生态都会造成负面的影响和冲击。

　　BMP（Best Management Practice，简称BMP）是1970年代发展起来的一套暴雨径流最佳控制措施。BMP措施包括工程和非工程措施，其中非工程性措施包括法律法规措施、污染源控制等，工程性措施包括植被控制、滞留池控制、人工湿地等。尽管BMP已经被许多实例证明对减少暴雨径流和雨源污染控制都有积极的作用，但在实际管理中的应用推广却一直很缓慢，这主要是由于BMP需要大量的土地空间，在人口密度高度集中，到处都是高楼大厦，寸土如寸金的都市繁华地区，到哪里去找应用所需的空间？另外BMP的水文特征与自然水文特征有所不同，会对水生态环境造成一定的负面冲击。

　　而LID的设计理念与景观、绿化、园林建造等融入一体，不需要多余的土地资源，同时尽量使水文循环与开发前的自然水文循环接近，这就是推广LID技术最佳的切入点。

　　“队员”都在同一起跑线上

　　LID技术是目前暴雨管理中最热门和发展最快的技术。1998年美国仅有几十位LID技术的工程研究人员，只有西雅图、波特兰和马里兰州的乔治王子县在进行LID的示范工程。到2008年，全美国50个州每个州都有LID项目在进行，从事LID技术的专业人员已达上万人。最重要的是，通过10年的开发研究，越来越多的案例证明，LID技术比传统的暴雨管理系统更有效、更经济。从2007年起，LID被美国绿色建筑协会正式列为节能减排的标准之一。在未来十年中，其将创造至少3800亿美元的市场规模。

　　LID技术的最大优势就是不需占用大块的土地资源，而是利用城市分散的、小块的景观用地，通过植物吸收、蒸发、土壤入渗、滞留等功能性设计，从源头上减少并延迟暴雨径流和峰值。这对寸土寸金的大都市的暴雨管理是最佳的选择。中国作为都市化发展最快的国家，将来100多个生态城市的建设都采用LID技术的话，那么LID技术的国内市场将相当于或超过美国市场。

　　中国在应用LID技术上不仅仅只有迫切性，而且有自己独特的优势。LID技术属于低成本和低能耗技术，需要大量的人工和廉价劳力，仅需极少的投资就能产业化，这就是国内的优势。它不但可以改善都市的生态环境，而且可以创造大量的就业机会。一旦LID技术形成规模，LID技术中的人造土壤、花卉、植物种植将形成一个巨大的工业和市场，这个市场需要大量的人工来维护和管理，按目前国内的人工标准来看，LID技术的成本不但低于传统给排水技术的成本，而且效果远远好于传统的排水系统，这非常适合中国的国情。

　　中国农业人口仍有上亿，靠高科技产业来解决农民工的就业问题是不现实的。发展LID技术不但对解决农村人口就业问题有所贡献，而且通过这项技术发展本身还可以提高农民工的环保意识和工作技能，不仅能创造出良好的环境效益，而且还可提高农民工的素质和收入，创造出和谐的社会环境。另外，LID市场的形成必将带动我国的建筑业、材料工业、化学工业和园林业等相关产业的发展。

　　除德国外，世界上其他国家在LID技术的材料方面还没有一个统一的工业标准。就LID技术的技术标准而言，目前美国仅有华盛顿州（西雅图）和马里兰州正在试行自己的标准。所以我们所处的位置基本上和欧美在同一条起跑线上。LID技术的标准将对建筑业、公路建设、污水处理等行业的标准产生深远的影响。中国作为LID技术最大的潜在应用国家，应在LID标准上有所作为，成为绿色科技知识产权上的大国。

　　小投入一样引发大变化

　　暴雨引起的雨源污染中最难解决的问题之一就是雨污合流制所产生的溢流。特别是在大都会繁华的旧城区，雨污合流制排水系统是水源污染的主要来源，而利用LID技术解决合流制污水和生活污水溢流则解决了传统的排水系统面临的费工、费时，经济成本太高，给市民生活造成极大不便等这些令市政工程头痛的难题。应用LID设计理念能够带来很多环境、经济和社会方面的效益。

　　首先LID能够尽量减少开发地区的混乱，保护自然特征。与传统的暴雨排放系统比较，LID费用低廉。节省的费用不仅表现在建造方面，还表现在长期的维护和生命周期的循环方面。

　　近年来，世界各国都面临着城市扩张带来的消耗绿地、机动车辆猛增、原来的郊区不到几年就成为市中心等问题。而LID则可以在发展城市的同时兼顾生态效益。LID不仅仅可以应用于城市新开发小区建设，而且还可以用于旧城区改造更新。除了可以解决新发展地区的环境问题以外，还可以对商业繁华、人口密集的城市中心地区进行污染控制和生态环境恢复。LID的一些技术，如绿色屋顶和建筑物的雨水收集罐、可渗透路面、生态草沟和将屋顶雨水排放与传统排水管道分离而直接排入雨水花园或植物过滤花坛都是非常有用的，可以广泛用于城市发展和建设。

　　LID还有社会效益，在美国芝加哥地区，伊利诺大学的研究显示绿色环境甚至可以起到降低暴力犯罪的作用。

　　LID技术可以在不同的地区和不同的气候条件下合理应用。在流域范围内，如果将LID与流域管理实践结合，会取得流域性的环保和生态效果；在资源性缺水的城市，LID的作用主要是对地下水进行补充；而在雨量充沛的城市，LID的主要作用是防内涝和减少面源污染。

　　推广LID的主要障碍在于这个新概念很大部分已超出传统的市政工程范畴，更多地涉及到城市规划与土地利用、交通规划、建筑设计、景观设计等城市管理的各个方面，而这也正反映了城市的和谐发展需要城市各个功能之间能够充分协调。不容回避的是，与LID配套的产业正处于起步阶段，没有统一的工业标准，许多施工单位没有建造LID的经验，工程技术人员缺乏LID的训练，这些还是目前推广LID技术的局限。