给水排水-2015年第04期

书给水排水Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．４２０１５１水业导航基于多目标的城市雨水系统构建与展望城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室李俊奇王文亮海绵城市建设为中国城市现代雨水控制利用与管理系统的快速发展提供了非常好的机遇，但同时也带来了极大的挑战与困惑。必须认识到，城市雨水问题是涉及水安全、水资源、水环境及水生态的综合问题，是一个系统工程，复杂且艰巨，在建设过程中不能故此失彼。海绵城市建设及低影响开发雨水系统构建无法一蹴而就，应根据地区及项目的自然、环境等条件和城市建设的总体要求，统筹兼顾，合理确定雨水系统的控制目标。本文将阐述多目标城市雨水系统构建的必要性、基本思路、主要途径及发展方向。１构建多目标城市雨水系统的必要性１．１我国城市雨水系统的发展及存在的问题我国城市传统雨水系统多以末端快速排放这一单一目标为核心。自２０世纪８０年代末，我国在城市雨水管理领域开展了大量的科研和工程实践。但无论从国家还是地方政府层面，最初关注点多集中在雨水集蓄利用方面。近几年，由于各地内涝频发，排水防涝成为国家及地方工作的重点，国务院和住建部密集出台了以排水防涝为核心的多部重要政策法规，多部规范标准也在编制或修编。但仅关注雨水资源化和排水防涝还远远不够。过去的５～１０年，我国对基于“低影响开发（ＬＩＤ）”与“绿色雨水基础设施（ＧＳＩ）”理念的城市雨水系统开展了较为深入的研究和工程示范。２０１０年启动了“低影响开发城市雨水系统研究与示范”国家重大水专项，低影响开发的理念与方法也相继被国家及地方的相关政策法规及规范标准所采纳，２０１４年１０月发布了《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建（试行）》（以下简称《指南》）。由于不同时期对城市雨水问题的认识程度及面临的突出问题不同，我国雨水管理重点经历了由雨水排放向雨水资源化利用及内涝防治能力提高的转变。尽管部分法规、规范标准对径流污染控制、生态环境保护有所涉及，《指南》也提出了“径流总量控制－径流峰值控制－径流污染控制－雨水资源化利用”的多重目标，但不可否认，在当前重点解决城市内涝问题的大背景下，排水防涝仍是当前城市雨水管理的核心，２０１５年海绵城市建设试点城市申报指南中，也将“城市发展对排水防涝基础设施建设、调蓄雨洪和应急管理能力需求强烈”作为申报的主要资格审核条件。但必须正视的是，城市径流污染、合流制溢流（ＣＳＯ）污染、生态破坏等城市雨水问题日益凸显并已成为重大的民生问题。我国径流污染占城市水系污染总量比例已经非常高，以北京为例，研究表明，北京城市年径流雨水ＣＯＤ排放量占市政雨污水ＣＯＤ排放总量的比例超过１／３，随着污水处理率和达标率的不断提高，城市径流污染将成为城市水污染治理的一大瓶颈。径流雨水带来的污染问题、水文条件改变造成的地下水得不到补充、河道枯竭、水土流失等生态问题等会给城市可持续发展带来更大、更长远的影响。１．２发达国家城市雨水系统的发展及其借鉴美国于１９８７年对《清洁水法》进行了修订，将城市雨水纳入环保局（ＥＰＡ）提出的“国家污染排放许可制度（ＮＰ－ＤＥＳ）”，同时提出的最佳管理措施（ＢＭＰｓ）成为美国城市雨水管理体系的核心内容。随后，１９９０年马里兰州乔治王子郡环境资源局提出“ＬＩＤ”、２００３年美国西雅图公共事业局提出“ＧＳＩ”、２００７年ＥＰＡ提出“绿色基础设施（ＧＩ）”，经过了３０多年的发展，美国的雨水管理目标也从最初的快速排放转变为包括径流污染、体积、峰值及汇流时间等在内的综合控制。澳大利亚的水敏感性城市设计（ＷＵＳＤ）和新西兰的低影响开发城市设计（ＬＩＤＤ）等，也都更加注重保护水生态敏感区、保护水质、整合雨水管理和景观设计，并通过顶层设计和综合规划来构建城市的良性水循环系统。整体来看，发达国家城市雨水管理理念及体系发展的过程，也经历了“管渠排水→防涝→水质控制→多目标控制以恢复自然水文循环”的转变过程。多目标雨水系统具有绿色生态、多尺度、多目标、追求良性水文循环的共同特征，这源于对城市雨水问题根源的准确把握，即传统单一排放模式对“降水－渗透－径流－蒸（腾）发”自然水文循环过程的破坏。此外，发达国家的经验还表明，水质与水量统筹管理、法律法规先行、涉水部门协同管理对城市雨水管理的作用至关重要。城市雨水系统涉及水环境、排水防涝、防洪等各个方面，应明确职责划分，建立相关职能部门协同管理机制，有条件DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2015.0112２给水排水Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．４２０１５的，可采取集中统筹管理的模式，提高城市雨水管理的效率和效果。２构建多目标城市雨水系统的基本思路多目标城市雨水系统可以概括为：为了实现缓解城市内涝、削减城市径流污染、节约水资源、保护和改善城市生态环境、使城市开发过程中水文影响最小等目标，通过自然和人工方式进行的“渗、滞、蓄、