胡作佳姜涛李敏龙皎

(1.贵州大学林学院，贵州 贵阳 550025；2.贵阳市园林绿化科学研究院，贵州 贵阳 550003)

引言

随着城市化进程的加快，洪涝灾害、水资源短缺、径流污染与水体浪费等现象成为了城市水环境中不可忽视的重要问题。近年来，我国对城市雨洪管理的研究尤为重视，在2013年中央城镇化工作会议上提出要构建“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市[1]。由于雨洪灾害具有地域性特征，不同的气候环境条件与不同的地质可形成不同的雨洪灾害类型。在国内雨洪管理的研究大多为多雨湿润地区，欠缺干旱城市类型的研究。本文以美国亚利桑那州干旱城市凤凰城为例，借鉴其针对干旱城市环境特征所采用应对雨洪灾害的方法，以期找到解决我国长久存在的干旱地区人水矛盾的策略。

1 低影响开发与绿色基础设施理念

20世纪90年代，美国马里兰州乔治省环境资源局(Environment resources agency of Maryland，George Province)首先提出“低影响开发理念(Low-Impact Development)”，其目的是通过分散的-小规模的源头控制设施来达到对暴雨所产生的径流污染的控制，减少污染排放，保护自然水文功能。采用分散、小规模、相互关联的设计措施不仅更有效、成本更低，而且为以后的管理和维护提供了便利，具体内容包括对自然水文过程进行模拟，考虑水量、水质的控制及自然资源的恢复与保护[2]。在低影响开发理念的发展上，美国、日本等发达国家已经发展到相对成熟的雨洪管理模式，构建出适宜的雨洪管理系统并取得了不错的成效。绿色基础设施(Green Stormwater Infrastructure)是雨洪管理的一个重要手段，充分利用自然条件并人工模拟自然生态的方式，通过雨洪利用、强化下渗、调蓄、滞留、蒸腾、蒸发等原理和一系列技术措施，控制城市雨水径流污染、减少洪涝灾害、科学利用雨水资源、保护城市水环境；其利用植被、土壤和自然过程来管理水，创造更健康的城市环境[3]。

2 国外城市雨洪管理的发展

相对于我国雨洪管理的研究，国外许多发达国家在雨洪管理方面已持续了几十年，经过长期研究和实践积累构建了不同地域特征的城市雨洪管理体系，以及雨洪管理的相关的理论与方法、系统策略与技术、法规政策、管理机制等。这些对解决雨洪问题、改善环境起到了至关重要的作用。

1972年，美国出台《联邦水污染控制法案》后，不断投入资金用于城市水环境方向的研究。为加快寻找适宜当地的雨洪管理策略，当局政府多方面鼓励市民参与到雨洪管理项目之中，历时40a之久后实践总结出许多成熟的雨洪管理模式，其中具有代表性的有最佳管理措施(BMPs)体系、低影响开发(LID)体系和绿色雨水基础设施(GSI)体系；强调恢复雨水下渗的自然生态过程，对雨水径流进行分散式的源头控制，有效截留、渗透和过滤场地的雨水，从而起到控制雨洪、减少径流污染的作用[4,5]。《河川法》是日本在防洪政策上的第一块里程碑，日本的雨洪管理体系主要是排水设施的建设、雨水径流的控制与蓄存以及洪灾应对3个方向，采取生态维护、雨洪并重的水资源与灾害管理方法使得城市的土地具有雨洪调蓄、调节大气、雨污净化等生态功能以此解决城市雨洪问题[6]。新西兰很早就意识到自然环境对城市的重要性，陆续颁布了《公共卫生法》、《资源管理法》及《森林保护法》等；对环境怀着敬畏、维护、修补的态度，秉承着“理念推动管理、法规引导技术”的指导思想，应用“最好的技术资源”、“最佳管理措施”及“平衡设计”手段，构建城市雨洪管理体系；除此之外，新西兰还起草空气、土地和水保护规划，海岸保护规划，土壤流失控制规划等以期对城市原有环境进行保护和对已破坏的环境进行修补，以拥有丰富的植物资源和得天独厚的优美环境[7]。

3 亚利桑那州凤凰城的雨洪管理相关内容

亚利桑那州菲尼克斯又称凤凰城，意喻在废墟上重生的城市，是美国第6大城市。海拔331m，占地约1553.99km2。该城市位于干燥的沙漠环境，夏季干燥炎热，冬季温暖适宜。其特点是每年只有约17.78cm降雨量、高蒸发率和低土壤渗透性。这座城市具有进步的领导特色，认识到绿色基础设施在解决雨水管理以及其它城市优秀雨洪管理经验的价值，为此在美国2012绿色基础设施技术援助计划开展时积极申请并获得了援助资格，美国环保署对凤凰城当地的绿色基础设施障碍和机遇对当地法规、条例和评估，构建出适宜的雨洪管理策略针对于具有特殊气候现象的凤凰城。通过对凤凰城2012绿色基础设施技术援助计划(Green Infrastructure Barriers and Opportunities in Phoenix, Arizona——An Evaluation of Local Codes and Ordinances)分析，可以得出以下内容。

3.1 凤凰城绿色基础设施障碍

美国环保署根据当地的水文和气候条件通过对凤凰城城市法规、总体规划等进行调研评估，发现当地最大障碍是最大程度地减少有效防渗区，包括限制在街道和停车场使用绿色基础设施和禁止狭窄的街道和更节省空间的停车2方面。这些规划的规定，使得凤凰城中有效防渗区面积受到限制。虽然实施有关狭窄街道的法规和规范的修订可能会很困难，但是减少街道和停车场的有效防渗区有关法规修订是当务之急。后期需要进行大量讨论采取一系列政策方法来制定相互支持的条例和修订法规以解决问题。

除此之外，开放空间和园林绿化规定遗漏了绿色基础设施，这对凤凰城的绿色基础设施构成了重大障碍。凤凰城缺乏针对现有私人开发的树木保护法规。缺乏针对现有开发的战略性绿色基础设施BMP改造计划。缺乏基于天气或基于湿度的灌溉控制等。如果纠正这些差距和障碍，可以更好地促进绿色基础设施的使用，做到最高效的雨洪管理。

3.2 凤凰城雨洪管理面对的机遇

凤凰城获得美国援助计划项目对其进行评估分析，为其未来城市雨洪管理的发展指明了方向。在凤凰城意识到解决雨水管理对城市水环境及生活问题的重要性上，当地政府可以参与美国发起的雨洪管理项目计划，实施一些强有力的绿色基础设施实践，特别是“社区级计划”，“区域计划”和“激励措施”，以促进填埋，再开发和混合用途开发并减少总体不可渗透。凤凰城有一项全面的水资源计划。除此之外，亚利桑那州水资源部维护着地下水位清单数据库(GWSI)和Wells Registry数据库以及US Geological Survey(USGS)交互式地图，可用于识别和定位整个州已注册的井口。在其自身优势上，通过一系列活动提高当地的雨洪管理。

3.3 相关实践策略

基于凤凰城在雨洪管理上所面临的障碍与机遇，当局政府采取了一系列项目计划以及激励措施，主要有以下3个方面。

3.3.1 最小化有效区域或连接的不渗透区域、保持和增强未铺地区的水文功能

在社区级计划中采取了最大努力，以最小化渗透面积。并采取激励措施来促进填埋，再开发和混合用途开发。减少有效不透水区的径流，可以将开发区不透水区与城市的雨水排放系统“断开连接”。将有效防渗区(与雨水排放系统相连)和非隔离的不渗水区进行了区分，如果排放物是向市的雨水管道系统排放的话，则要求对雨水进行处理。凤凰城可创建开放空间网络和保护树木以期减少雨水径流，改善水质，并为社区带来许多其它好处。强调建立用于多用途防洪、步道、娱乐和栖息地的自然走廊，并将所需的开放空间与雨水管理联系起来。

3.3.2 收集雨水以增强饮用水和非饮用水的供应、允许和鼓励多用途雨水控制

在茂密的城市地区，植被绿色基础设施的空间有限，收集雨水供以后使用可能是减少径流量的一种经济有效地选择。然而，凤凰城5月和6月是一年中最干旱的月份，大多数降雨在冬季，此时许多植物处于休眠状态或需水量很少。考虑到当地的降水情况以及当地的建筑规范，收集雨水被认为是不切实际的，当地绿色屋顶、雨桶和水箱的绿色基础设施实践不如排水沟和落水管等雨水控制措施实用和更具成本效益。当地制定了一项倾向于采用多功能雨水控制措施。许多绿色基础设施实践都可以集成到建筑环境的现有功能中(包括屋顶、街道、停车场、景观区域和开放空间区域)。将绿色基础设施整合到这些功能中，使其可以提供水质保护、空气质量改善、微气候调节和栖息地提供等其它功能。

3.3.3 管理雨水以维持河流功能

凤凰城为确保整个城市化地区的雨水排放得到适当管理，政策和标准要求业主检查施工后的BMP设施或签订维护协议。鼓励进行绿色基础设施建设，如具有生物保留功能的路缘石围墙，以允许大型车辆通过并加强雨水管理。公共改善的一部分专门设计为绿色基础设施雨水管理功能，安装绿色基础设施雨水管理措施。

4 对我国干旱城市建设的启示

4.1 树立城市雨洪管理意识及水环境保护意识

城市雨洪管理需要依赖的不仅仅是技术与工程，更需要正确的理念和意识。就凤凰城来说，当地政府制定了不同区域内的雨洪管理规划文件或相关的景观规划手册和标准等，并且将法律强制性和激励性很好地结合，鼓励市民积极参与其中。目前，我国雨洪管理相关规划的制定较少，且缺乏呼吁各地积极参与，需要借鉴国外经验，在城市总体规划、建筑规划编制中增加相应雨洪管理专项规划内容，并尝试将绿色基础设施与城市各类规划完美的衔接。并且，需要做好雨洪管理的宣传，让更多的人充分认识到自然生态的本质价值，了解洪涝灾害对城市的破坏，树立保护身边自然环境的意识，从而实现城市更好地发展。

4.2 加强城市水环境现状的前期调研评估

从凤凰城的绿色基础设施技术援助项目可以看到，当地前期的调研评估对城市内的绿色基础设施建设具有重要的指导作用。只有在充分调研的基础上，才能整合资源条件进行绿色基础设施建设。我国海绵城市的建设在各省份积极响应，但各地建设缺乏针对性，架空于场地所自带的环境属性，盲从于缓解超标降雨导致的城市涝。我国应借鉴国外雨洪管理建设的前期评估方法，加强对各个地区进行实际情况的评估分析，规划出适合当地的最佳的雨洪管理建设模式。

4.3 鼓励采用多用途雨水控制措施及绿色基础设施

从凤凰城的绿色基础设计计划中可以看到，将绿色基础设施整合到停车场、街道、景观区域以及开放空间区域，如，街道相邻的必不可少的景观中允许保留雨水的BMP、路缘和街道采用路缘碰撞和路缘延伸以及具有生物保留的路缘工程；排水廊道和雨水蓄水池应结合开放式空间等。我国推进LID雨水系统开发构建中，应鼓励采用多用途、多功能的绿色基础设施策略，在提供其它功能之外，还可以具有水质保护，空气质量改善，微气候调节和栖息地提供等功能。