探析美国暴雨水管理策略中的设计艺术

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【摘 要】伴随着中国各城市的发展与崛起，城市建设与自然环境的冲突愈发明显，洪涝灾害成为中国必须面临一个环境问题。如何有效地利用城市雨水资源，减少对城市生活与建设的影响；如何解决在一些平均降雨量较大的城市却仍然面临着水资源短缺的困扰等一系列问题将成为现代城市规划与雨水管理解决的问题。本文将结合具体案例介绍并分析美国城市的暴雨水管理策以及雨水设计方面的理论与实践，为我国城市雨水管理设计提出借鉴与发展方向。

【关键词】城市排水；雨水管理；美国；BMPs；设计

Analysis of the U.S. storm water management strategies in the design art

Pu Wen-jun

（College of Environmental Design， Sichuan University， Department of Art Shuangliu Sichuan 610200）

【Abstract】With the development of China and the rise of cities， urban construction， conflict and natural environment is becoming increasingly apparent， floods become China must face an environmental issue. How to effectively use urban rainwater resources， reduce the impact on urban life and construction； how to solve the average rainfall in some larger cities are still facing water shortage problems and other issues will become a modern city planning and stormwater management solutions problems. This article will introduce and analyze specific cases combine theory and practice of urban storm water management policy and rainwater American design， the proposed reference and direction for the development of urban stormwater management design.

【Key words】Urban drainage；Stormwater management；United States；BMPs；Design

1. 城市暴雨水问题的本质

1.1 很多年来，我国一直沿用着传统的城市排水、蓄洪设施：人工沟渠、地下排水设施、排水沟以及水坝等，这样的雨水管理系统早已无法承受并解决城市建设发展所带来的洪涝和生态环境破坏的问题，城市排水规划需要新的设计方向与出路，了解城市暴雨水问题的本质，从而从根本上改变排水体制、雨水排放方式、雨水收集与管理策略将能有效地缓解并解决城市内涝与生态环境破坏两大问题。

1.2 城市发展及水文的改变。

近几十年来，因地表变化所带来的环境问题不计其数，为了解决这样的问题，政府与开发商通过增加路缘石（curbs）、边沟（gutters）、渠道（channels）以及地下排水管道（storm sewer pipes）来抑制并疏导径流。但是这样的解决之道将会迎来新的环境问题：（1）流入边沟或人工沟渠的雨水何去何从，它们需要怎样的处理。（2）透水性地表的减少，同时减少了原本雨水下渗对地下水的供应，大量硬质铺面的产生不仅没有很好的收集雨水，同时也减少了地下水量的补给；这些问题都是城市不断硬质化所带来的忧虑，因此，设计师以及工程师们所要做的就是收集雨水的同时使其能够有效的下渗到土壤以及地下水层中。

2. 暴雨水管理的根本哲理

2.1 西方国家已经提出了针对城市环境的较先进的暴雨水管理作业，开始注意对场外雨水管理的问题。这种经过修正后的管理目标着重在两个方面[1]：第一.启用滞留设施（detention facilities），在监控的速率下储存于释出经流水，以减少河川下游的泛滥；第二，限制滞泛平原的开发以减少洪水灾害。

2.2 最为先进的暴雨水管理理念[1]，关切的是发展一种全面性与整合性的管理途径，不仅考虑径流速率与径流量的关系，更着重于水质的处理。其首要目标，是就地（on-site）处理径流，而非将这些问题转移至他处（off-site）。任何基地设计的基本目标，应尽可能地维护与保持开发前的排水模式。雨水的处理问题不仅要解决场内和场外的问题，同时还需要依赖结构性和非结构性的暴雨水管理方法。

3. 暴雨水管理策略

以美国较为先进的暴雨水管理策略为参考，能够更好的处理好雨水与城市发展的关系。暴雨水的管理问题也正是城市可持续规划与生态发展的必须考虑的重要问题之一。

3.1 LID雨水系统设计。

3.1.1 低冲击开发（Low-Impact Development，简称LID），它是一种以发展的生态系统为基础对暴雨水进行管理的办法。LID的目的在于尽可能的在产生更大径流量前就在暴雨的源头将其遏制与管理，并且通过一系列的设计手法或是建立绿色基础设施去模仿并还原基地在开发前的自然状态，达到将雨水有利下渗和减小径流量的同时，又降低了对昂贵的雨水管理设施的需要。

3.1.2 LID的主要策略与技术[2]有以下几种：（1）保护性的策略，着眼于限定开发、在最恰当的位置上开发、降低扰动量，并保护既有的植被。（2）减少不透水覆盖之面积以降低径流之冲击。（3）利用离线蓄积（off-line storage）与加长径流路径等措施，以减少滞缓径流，并改善水质。

3.2 最佳管理作业BMPs。

最佳管理作业（best management practices，简称BMPs）是为了降低洪水量、减少污染从而提高区域的环境品质而提出的一项针对控制非点源污染有效的暴雨水管理措施。根据基地的特性（地形、土壤、气候、土地使用分区等），将暴雨水管理措施与原先的结构性的系统设施想结合并发展的新的规划设计中，是规划与工程建设必须要考虑到的重要部分。常见的BMPs有：滞留池、湿地、人工湿地、入渗设施等。

图1 雨水可下渗的植物洼地资料来源：http：///

4. 美国城市中的雨水管理艺术

波特兰“雨水花园”。

在紧邻俄勒冈会议中心处有着梅尔・里德景观设计事务所负责设计的规模最大的“雨水园”。其将屋顶雨水收集起来并引入具有石砌的浅水池中（图1）。“雨水园”几乎全部收集了屋顶上的雨水。其采取的具体措施有[3]：（1）地表径流管理 ：减少传统的排水设施，尤其是地表下的部分，由“雨水花园”将雨水收集起来，同时建立一系列的入渗设施与生物滤带等，目的为雨水可以被收集和引导，并且更好实现蒸发、吸收及下渗的动作。（2）恢复建立绿色生态系统 ：自然界的植被和土壤有利于实现雨水的吸收与渗透作用，不仅可以保持水土、还能减少对管道设施的需求以及减轻下游雨水管理处理设备的负担。

图2 落水口及小溪的河道资料来源：http：///

（3）建立绿色街道： 所谓“绿色街道”就是通过入渗池、雨水花园以及街道与人行道之间常有的浅沟来收集雨水。“绿色街道”让雨水通过入渗沟中流到被植被覆盖的低洼处，雨水通过一系列的净化能够下次下渗补给地下水（图2）。 波特兰的“绿色街道”每小时至少可以吸收约50毫米的雨水，对城市雨水管理有着重要影响。

5. 我国城市排水规划设计的未来与发展

我国每年通过传统排水方式损失的径流量占到全国全年缺水总量的20%，大而急的暴雨没能缓解城市人口水资源欠缺的问题，相反威胁到了城市生活环境的安全健康以及生态的破坏，这一问题一直被人们忽略。如今中国正面临着城市发展与自然环境的巨大矛盾，而西方国家早已据此有了可实践并有成效的解决方式，因此，我们城市建设应该开始考虑并纳入新型雨水控制到未来的排水规划发展中。

6. 结束语

都市化发展对自然界原有的生态循环以及原本已能满足城市排水需求的设施系统都造成的一定冲击力。土地建设已经改变并损坏了先天储备暴雨水的能力，城市发展已经超过了土地及排水系统的承受力。传统的排水模式早已不能满足都市化发展的需求，只有探寻新的方式去解决暴雨水所带来的问题与挑战，才能实现城市的真正可持续化。

参考文献

[1] 吴树陆译. 敷地工程：景观建筑工程教本/Steven Strom， Kurt Nathan， Jake Woland：.一版.台北市：六合出版社，2008.03：151～155.

[2] Steven Strom， Kurt Nathan， Jake Woland. Site engineering for landscape architects[M]，ISBN 0-471-27394-5， 2004：156-158.

[3] 曾忠忠，刘恋. 解析波特兰雨水花园[J]. 华中建筑. TU991.14 2007：34-35.

[文章编号]1006-7619（2014）07-24-396