1.4　城市綠色雨洪控制系統規劃建設

面對當今頻頻出現的城市洪水和內澇問題，“使雨水盡快遠離城市”的傳統“防水”理念已經無法滿足現代城市的雨洪管理要求，建設城市綠色雨洪控制系統是我國城市基礎設施建設的長期任務。

1.4.1　建設城市綠色雨洪控制系統的原則

我國在雨洪控制方面的研究起步較晚，因此，須總結并借鑒發達國家城市雨洪控制管理的經驗。

美國是最早開始雨洪調蓄研究的國家之一，關注雨水的收集、儲存和凈化，以提高天然入滲能力為宗旨，注重與植物、綠地、水體等自然景觀結合的生態設計。從20世紀80年代起，美國就對所有新開發區強制實行“就地滯洪蓄水”，改建或新建項目的雨水徑流不能超過開發前的水平。從最佳管理實踐（best management practice， BMP）發展到低影響開發（low impact development， LID），雨洪調蓄的焦點從大流域轉向小流域，借助場地中的景觀要素，通過滲透、過濾、蓄存、揮發和滯留等天然的水文控制措施，將徑流控制在源頭，減少了暴雨徑流集中管理的需要，且成本更低、具有更好的景觀效應。如今在美國很多地區，如俄勒岡州、華盛頓州、馬薩諸塞州、弗吉尼亞州、馬里蘭州的一些城市都有雨洪調蓄的景觀工程，包括雨水塘、雨水濕地、綠色屋頂、雨水花園、街道淺溝等。

德國在20世紀80年代開始逐步建立和完善雨洪調蓄技術、行業標準與管理條例。各州法規都規定除特定情況外降水不能直接排放到公共管網中，城市開發要實現“排放量零增長”。

澳大利亞的水敏性城市設計（WSUD）是在應對長期干旱的情況下提出的對傳統開發措施的改進，強調通過城市規劃設計的整體分析來減少對自然水循環的負面影響，并保護水生生態系統的健康，強調將暴雨徑流和天然河道作為資源進行利用，而不是在暴雨時盡快將雨水排出。主要思想包括：保護城市中的天然水系，并使其充分發揮作用；在控制暴雨徑流的同時考慮景觀效應，將城市中的雨水管理、生物棲息、公共休閑和視覺景觀等不同功能用地進行整合；通過天然的洼地蓄水和減小不透水地表比例降低城市的雨水徑流量和高峰徑流量；最小化排水基礎設施建設的費用。

依據國外發達國家的經驗，綠色雨水控制工程規劃設計的原則可以歸納為：源頭減排、收集滲透、安全輸送、調蓄利用、控制排放。

我國的雨洪調蓄研究和實踐還處于起步階段，多限于城市小區尺度，以工程設施的探討為主，相對缺乏以雨洪管理、水質保護和景觀綜合效應為目的宏觀尺度雨洪管理規劃。因此，實施雨水的科學管理及建設城市綠色雨洪控制系統需要總結發達國家城市雨洪控制管理的經驗原則。雨水管理既要控制雨水的水量，也要控制雨水的水質，從而削減污染，減少洪澇災害。

在河流與城市組成的區域系統，須建立雨洪控制總體系統，統籌考慮河水、雨水的洪澇防治、污染控制與水資源利用。在城市雨水控制系統中，源頭興建LID設施，減少徑流量，削減污染，中游建立完善的下水道系統，下游設置調節池和雨水泵站，處理或控制雨水合理排放。在河流系統中，上游建設水庫蓄洪和調節水資源，中游設置滯洪和導洪設施，減少河道洪水量。河流下游出口設計要考慮特大暴雨洪澇情況下，支流排入干流、河流排入大水體前[特別是平原地區的入海（江湖）口]的泄洪和強制排放措施。圖1-4為河流和城市區域雨洪控制系統概念圖。

1.4.2　城市雨水減排、控污與防洪排澇策略

城市雨水減排、控污與防洪排澇須多種策略共同運用，總體而言，須在源頭興建低影響開發設施，滲蓄滯留雨水、調節水量、減少徑流量、削減污染；中游須建立完善的下水道系統；下游須設置調節池和雨水泵站，調蓄利用雨水或控制雨水合理排放。城市雨洪綜合管理系統示意圖見圖1-5。

1.4.3　城市雨洪控制系統規劃的任務和內容

城市雨洪控制系統規劃的主要任務包括徑流總量控制、徑流峰值控制和徑流污染控制。

徑流總量控制目標應以開發建設后徑流排放量接近開發建設前自然地貌時的徑流排放量為標準。實踐中，各地在確定年徑流總量控制率時，需要綜合考慮多方面因素。一方面，開發建設前的徑流排放量與地表類型、土壤性質、地形地貌、植被覆蓋率等因素有關，應通過分析綜合確定開發前的徑流排放量，并據此確定適宜的年徑流總量控制率。另一方面，要考慮當地水資源稟賦情況、降雨規律、開發強度、低影響開發設施的利用效率以及經濟發展水平等因素；具體到某個地塊或建設項目的開發，要結合本區域建筑密度、綠地率及土地利用布局等因素確定。

徑流峰值流量控制是城市雨洪控制規劃的主要任務之一。海綿城市建設低影響開發設施受降雨頻率與雨型、設施建設與維護管理條件等因素的影響，一般對中、小降雨事件的峰值削減效果較好，對特大暴雨事件，雖仍可起到一定的錯峰、延峰作用，但其峰值削減幅度往往較低。因此，為保障城市安全，在低影響開發設施的建設區域，城市雨水管渠和泵站的設計重現期、徑流系數等設計參數仍然應當按照《室外排水設計規范》（GB 50014）中的相關標準執行。低影響開發設施是城市雨洪控制系統的源頭控制系統，應與城市雨水管渠系統（也稱為小排水系統）及防洪排澇系統（包括城市防洪及內澇綜合防治系統，也稱為大排水系統）相銜接，建立從源頭到末端的全過程雨水控制與管理體系，共同達到雨洪綜合控制、內澇防治要求。城市內澇防治設計重現期應按《室外排水設計規范》（GB 50014）中內澇防治設計重現期的標準執行。

徑流污染控制同樣是城市雨洪控制規劃的主要任務之一，既要控制分流制徑流污染物總量，也要控制合流制溢流的頻次或污染物總量。各地應結合城市水環境質量要求、徑流污染特征等確定徑流污染綜合控制目標和污染物指標，污染物指標可采用懸浮物（SS）、化學需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）等。考慮到徑流污染物變化的隨機性和復雜性，徑流污染控制目標一般也通過徑流總量控制來實現，并結合徑流雨水中污染物的平均濃度和低影響開發設施的污染物去除率確定。

城市綠色雨洪控制規劃主要包括以下內容。

（1）源頭削減LID措施

通過綠色屋頂、滲透地面、下凹濕地、植草溝、滯留池等低影響開發措施，削減進入雨水徑流量和污染物量。

（2）街道雨水排水設施

合理布置街道雨水口，對街道集水和排水能力進行核算，明確不同設計重現期下的街道邊建筑的涉水水位。有條件的城市在縱向規劃上，應設計若干條具有較大排水能力的街道，作為應對超大暴雨的城市排水通道，提高城市防洪能力。

（3）雨水管渠系統

按遠期規劃設計雨水管渠和雨水泵站，在人口密集、內澇已發生且經濟條件較好的地區，應盡可能采用較高的設計標準。雨水管渠系統不僅要有較高的排水能力，還應考慮超大暴雨時的調蓄能力。雨水管渠系統設計應與城市防洪系統相協調。

（4）雨水污染控制與城市水體生態環境保護

對排入水體的雨水管渠出水，采取高效的凈化處理措施，控制雨水特別是初期雨水和合流制管道溢流對水體的污染，評估雨水對水體生態環境的影響。進行濱水岸帶生態功能建設，修復水體生態系統，提升水體環境質量。

（5）城市水資源與雨水利用系統

利用雨水花園、蓄水池等設施，收集雨水并采取適當的凈化措施，將雨水變成再生水，用于生活雜用或綠化用水。建設各種滲透設施，促使雨水補充地下水或暫存于地下含水設施中，需要時再抽提利用。

（6）城市防洪排澇系統

通過城市水文和水力模擬，利用數學模型，預測評估不同強度、不同重現期的雨洪內澇風險，包括極端狀態下的雨洪風險評估。規劃設計可應對不同雨洪內澇風險的城市排洪體系，包括源頭減量設施、排水管渠、調蓄設施、雨水泵站、城市排洪溝渠、河道、承洪澇水體。城市排洪系統不僅應安全排除設計重現期范圍內的雨水，也要為極端狀態下的超標雨洪規劃出路和預警應急方案；不僅要規劃雨洪防控工程措施，也要規劃非工程措施。

（7）城市水體公共安全、衛生

規劃設計中要考慮到暴雨對城市水體安全的影響，特別平時對公眾開放的親水區域的安全潛在風險，設置工程和非工程措施，以減少洪澇對公眾安全的危害。控制雨水徑流污染，維持景觀娛樂城市水體的衛生條件。

（8）城市基礎設施和公眾財產保護

暴雨尤其是特大暴雨會造成嚴重的城市內澇，規劃設計中須充分考慮暴雨對城市重要基礎設施及水體岸邊、臨街建筑的潛在威脅，評估特大暴雨對城市基礎設施和公眾財產帶來的安全風險。

（9）城市和社區水體景觀娛樂功能改善

利用凈化的雨水補充景觀水體，并設置水力循環或生態凈化措施，節約新鮮用水，改善城市和社區景觀水體娛樂功能。

（10）雨洪控制工程的可行性和公眾的接受性評估

評估雨水規劃設計方案的技術經濟可行性，規劃設計方案應做到理念先進、經濟可行、可持續實施。規劃設計方案應廣泛征求公眾的意見，開展多形式宣傳教育，提高公眾對綠色雨水控制工程的認識程度，對各種雨洪控制工程設施安全運行的了解程度，以及極端暴雨情況下對個人風險應急安全保護措施的了解程度。

現階段，我國在雨洪控制規劃設計建設中亟待解決的問題包括管理層面和技術層面兩方面的問題。

管理層面須解決的問題有：現代雨洪控制設計理論及模型軟件的研究；國家或地方雨洪控制設計規范、技術指南的出臺與執行；將依靠經驗、粗放型的設計改變為嚴謹、精細、科學的設計。

技術層面須解決的問題有：積極推廣低影響開發技術，加強雨水利用，提倡源頭減排，建設海綿城市；重視雨水口排水能力的理論計算分析，如雨水口服務面積、位置、間隔、數量、雨水口附近的積水的數值分析等；另外，目前我國還沒有針對各種雨水口的飛濺速度的數學模型。為應對大雨洪，要設計核算、明確街道的排水能力，在特殊情況下，利用街道排除大雨水；重視城市排洪溝（河）的設計建設，核算城市特大雨洪的排水能力，并制訂相應的預案對策；重視雨水管道的維護管理，如加強地面清掃、垃圾集中堆放與及時清運、定期疏通管道等，可使雨水污染物的排放明顯削減，并減少積水外溢。