上海苗木网7月24日消息：美国在城市内涝治理方面具有比较成功的经验,主要体现为完善的内涝防治立法,先进的排水理念和技术,以及多种经济方式激励民众参与应对防治城市内涝｡美国这种"三位一体"的城市内涝防治机制,对我国城市规划和排水设计具有较大的参考价值｡
立法强制保障城市内涝治理
美国在城市防涝方面采取立法与工程举措并重的手段,早已有强制性防城市内涝的法律,如科罗拉多州､佛罗里达州和宾夕法尼亚州分别制定了《雨水利用条例》｡
这些条例规定,新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平,城市新开发区域必须实行强制的"就地滞洪蓄水"｡以芝加哥为代表,1972年芝加哥城市卫生街区开始在没有下水道和设置分流式下水道的新土地开发区强制性的实施雨水贮留设施,以应付城市化增大的雨水径流｡其贮留设施的蓄水方式是各式各样的,有蓄水湖､湿或干的池子､停车场､屋顶和地下(管子､水箱等)蓄水设施｡
此外,条例中还制定了详尽的城市内涝防范､治理措施以及问责手段｡
增强城市排水系统功能四大技术手段
目前,美国为增强城市排水系统功能普遍采用以下技术手段:
第一,生物渗透系统｡生物渗透系统由经过结构和景观处理的低洼地组成,用于促进暴雨径流的吸收和渗透｡这种处理方式能够有效减少暴雨径流并去除径流中的污染物质｡雨水花园是一种较常见也较简单的生物渗透系统,它仅仅依靠下层的土壤排除雨水｡雨水花园特别适用于有足够空间吸收雨水的开发地区,在美国常用于停车场的分割带､居住区及商业开发区｡
第二,渗透排水沟｡渗透排水沟是一种扁平的､覆盖有植被的排水沟,用于排放或暂时储存雨水｡通过渗透作用,这种排水沟也可以将部分雨水排入地下,并过滤掉雨水径流中的污染物｡渗透排水沟可有效替代雨水管道和笔直的､经过铺砌的排水渠道｡在某些地区,自然的渠道也可作为渗透排水沟｡与传统的道路边沟和地下排水管网构成的排水系统相比,渗透排水沟能够削减暴雨径流的频率和径流量,对低强度的降雨尤为有效｡在粘性土壤条件下,预计暴雨径流的削减量可达到15%｡渗透沟在美国的运用很广泛,用于各类地区的开发｡即使在高密度的城市建设区,渗透沟也可用于连接雨水管道来构建排水系统｡
第三,植物过滤带｡植物过滤带,顾名思义是用于过滤地表径流的植被区｡其工作原理是利用植被降低雨水径流的速度,截留雨水中的固体物质,并通过土壤吸收部分径流雨水,减少暴雨径流量｡通常过滤带由大面积的绿化草坪构成｡但如果能够种植本地种属的草本植物和灌木,则能够有效去除氮､磷等营养物质｡管理得当的过滤带能够有效降低暴雨径流量｡对于低强度的降雨事件,植物过滤带可以发挥最大效率,最多可削减40%的径流量､70%-90%的固体沉淀物以及25%-65%的营养物､生化耗氧量和其他有机污染物｡植物过滤带常被用于建成区和敏感水环境区域间的缓冲带,特别是连接容产生高度污染物质的地区,如停车场､道路､建设工地等｡此外植物过滤带也可作为生物渗透系统的预处理设施｡
第四,绿色屋顶｡绿色屋顶又称屋顶花园,是铺设在建筑屋顶上的植物层｡绿色屋顶有助于暴雨径流的控制,通过植物土壤的滞留和过滤作用,减缓流径屋顶的雨水流速,并将雨水过滤干净｡相比传统屋顶,绿色屋顶估计能够削减降雨中超过95%以上的金属镉､铜､铅,对于营养物质的去除也非常有效果｡除了在暴雨管理方面的好处外,绿色屋顶可以使建筑绝热,降低取暖和降温成本｡此外绿色屋顶还能提供美学和生态环境方面的效益,例如美化建筑､在贫瘠的城市生态环境中提供生物的栖息场所等｡
美国城市内涝防治经验对我国的启示
美国在城市内涝防治上的认识和发展为中国的城市规划和排水设计提供了经验,我国从中可获得多层次多角度的认识和启发｡
第一,从宏观规划层面来看,美国的经验改变了我国对城市规划和排水工程规划设计的认识｡
排水规划设计不仅是导排水工程建设的问题,它涉及城市发展､环境保护､社会文化､经济发展等诸多方面,因此需要从更高层面重新认识｡尤其是与城市发展的关系,美国环境保护署关于流域健康的研究框架为城市规划提供重要信息,有助于指导和评价城市发展方向及建设规模｡
例如,一个面临退化或受影响的流域是否能作为城市的发展方向,是否能在需要重点保护的湖泊､河流等水体的汇水区域内进行开发建设,如果需要建设,建设量应该控制在多少｡上述研究方法可以帮助我们更客观更科学的分析这些问题｡
从某种意义上讲,美国环境保护署的研究框架将改变我们传统的､以经济和美学功能､以人的活动为主的城市规划理念,我们同时应从自然和生态环境的角度审视城市的发展模式,并从更广阔的范围,如流域范围､生态系统范围等来指导和管理城市的建设,而不仅局限于行政区界｡
第二,从设计层面来说,美国在暴雨管理方面的创新方法和实践为排水工程设计提供了新思路｡
首先我们应清楚的认识到,暴雨控制管理的诸多实践具有很强的地方性,这是由于水力循环过程受多种自然因素制约,如降雨量､地质条件､地形地势､植被情况等等｡因而美国的一些技术方法不一定能完全适应地区当地的排水需求｡那些创新的实践方法包括雨水花园､渗透沟､雨水罐等,对较小强度的降雨比较有效｡在美国,这些技术多运用于降雨量少､降雨强度低的北方城市,对降雨充沛的南方地区未必适用｡此外,雨水花园等渗透系统要求当地土壤具有良好的渗透性,而以粘性土壤为主､土壤中水相的饱和度高的地区则难免要在效率上打折扣｡因此,在借鉴这些方法和技术的时候,应注意如何使其本土化以提高系统运行效能｡
通过对美国暴雨管理事务的深入研究,我们应当认识到,传统上重视暴雨径流量的控制､轻视对雨水"质"的管理的做法难以满足现代城市发展和环境保护的需求｡像雨水花园､绿色屋顶､植物过滤带等技术采用了自然的方法减少雨水径流中的污染物,了解并运用这些自然元素有助于开阔设计思路,在实际运用中创造出有效率的解决方法｡
第三,美国在应对城市内涝上除了法律和技术手段,还有经济激励｡
目前,美国各州会通过多种经济激励方式,包括补贴､税收抵免､政府拨款､绿色建筑证书计划等等｡例如芝加哥在绿色屋顶计划中,对建筑屋顶上的建造绿化面积比例高于50%或者面积大于2000平方英尺(约合185.8平方米)的开发商提供"密度奖金"｡2006年芝加哥对20个小规模安装绿色屋顶的商用和民用建筑提供每户5000美元的政府拨款｡居民还可以通过安装集雨桶､植树等方法获得直接的现金补贴。