劉 麗 賀海芳 李榮華

(江西師范大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，江西南昌 330022)

0 引言

《管子·水地篇》中指出水是“地之血?dú)?，如筋脈之流者也”。這形象地說明了水在地中的流動就如血在人體內(nèi)流動一樣。我國現(xiàn)有的排水系統(tǒng)阻礙了水與土的交融，地下水得不到補(bǔ)給的同時，也增大了排水系統(tǒng)的負(fù)荷。在快速城市化進(jìn)程中，排水管網(wǎng)不僅未能有效遏制城市河流湖泊的水環(huán)境污染，更無法應(yīng)對大澇大旱等自然災(zāi)害。實(shí)踐證明，現(xiàn)行排水體制在維護(hù)管理、非點(diǎn)源污染控制、雨水利用和水環(huán)境保護(hù)方面都存在不足，需要創(chuàng)新理論和技術(shù)的指導(dǎo)。

1 傳統(tǒng)排水體制問題分析

截流式合流排水體制、完全分流排水體制是國內(nèi)應(yīng)用最普遍的排水體制。但是，兩者在實(shí)踐中都存在問題。

1)截流式合流制。由于排水體制本身機(jī)制的缺陷，該排水體制在雨天會有超過截流倍數(shù)的大量混合污水通過溢流口，排入受納水體，對水環(huán)境污染嚴(yán)重。

2)完全分流制。a.管網(wǎng)混接。由于排水體制在實(shí)際運(yùn)用中存在問題，居住小區(qū)內(nèi)部雨污水管間及其與市政雨污水管網(wǎng)間混接率較高，導(dǎo)致城市雨水管存在旱天污水排放入河現(xiàn)象。例如，上海市2001年建成的兩個分流制小區(qū)，混接率分別高達(dá)18%和24%［1］。深圳市排水管網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)采用完全分流制，開發(fā)最早的羅湖、上步兩區(qū)雨、污水幾乎全部混流［2］。分流制管網(wǎng)實(shí)際上變?yōu)榱藘商缀狭髦乒芫W(wǎng)［2］。這雖然不是排水體制本身的問題，但實(shí)際運(yùn)用中造成的混接問題給完全分流制帶來了巨大弊病。b.初期雨水。初期雨水徑流已經(jīng)成為地表水體的重要面源污染之一。例如，合肥市塘西河上游分流排水體制的初期雨水，SS，NH3-N，COD，TP等主要污染指標(biāo)平均濃度高達(dá) 302 mg/L，10.6 mg/L，163 mg/L 和 2.5 mg/L，污染程度可見一斑［1］。

因此，需要采取革新措施改善我國現(xiàn)有排水體制。

2 融合綠色街道的生態(tài)排水體制

我國近年出現(xiàn)的最具代表性的新型排水體制理論包括潘國慶、車伍提出的源頭消納、凈化和利用雨水的排水體制［3］;蔣海濤的截流式分流制［4］以及高學(xué)瓏的截流式綜合排水體制［1］。其中，截流式分流制是在雨水支管上每隔一定距離設(shè)置1座與污水管相通的截流井，將初期雨水和誤排入雨水管道的污水通過截流管排至旁邊的污水管。而另兩種新型排水體制都強(qiáng)調(diào)對于初期雨水的調(diào)蓄。1998年車伍等已開始對城市雨水徑流污染控制、雨水資源再利用進(jìn)行研究。而高學(xué)瓏認(rèn)為利用雨水調(diào)蓄系統(tǒng)控制降雨徑流不僅可有效避免城市由于河網(wǎng)少，雨水匯流時間長難以有效截留初期雨水之問題，還能削減洪峰，繼而減少對下游管網(wǎng)的壓力，以減少城市內(nèi)澇發(fā)生的概率，解決我國城市內(nèi)澇日益嚴(yán)重的危機(jī)。

相比于大規(guī)模改造排水管道，將雨水調(diào)蓄系統(tǒng)與城市道路綠帶相結(jié)合的“綠色街道”可作為排水系統(tǒng)中的柔性管道，同時適用于分流制和合流制排水系統(tǒng)?！熬G色街道”是根據(jù)自然雨水循環(huán)過程，應(yīng)用不同的雨水花園策略，將街道雨水管理與街道景觀建設(shè)結(jié)合在一起的街道形式［5］。美國的波特蘭NE Siskiyou綠色街道是高效且低成本改造方式的典范。該道路運(yùn)用路緣石延伸區(qū)域巧妙的收集、減緩、凈化和滲透街道雨水徑流。一旦雨水流入路緣石擴(kuò)展區(qū)，水就被一個7 in深的截水壩攔住。依據(jù)不同的降雨量，雨水將從一個單元跌落到另一個單元，直到被植物和土壤吸收，或達(dá)到最大容量流入雨水口。很多流量模擬測試表明，NE Siskiyou街道具備將25年一遇的暴雨流量減少85%的能力［6］，整個工程的花費(fèi)僅需2萬美元［6］。而我國城市中的道路綠化帶基本上未被充分利用，多為單純的造景綠化，甚至是高耗水的園林景觀。在現(xiàn)有城市道路綠化帶的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，即可將我國城市中的道路綠化帶轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂朴晁畯搅?、解決城市內(nèi)澇問題、補(bǔ)給地下水的柔性管道。排水管道一般沿道路鋪設(shè)，而道路綠化帶也是沿道路設(shè)置，因此，柔性管道與傳統(tǒng)的排水管道正好可互為呼應(yīng)。二者共同組成雨水從降落至排出過程中的雨水鏈。

雨水鏈的概念源自雨水花園中的生物滯留池設(shè)計(jì)，包括雨水注入、流經(jīng)和流出的區(qū)域和場地［7］。雨水鏈包括四個主要的技術(shù)分類:減少地表徑流的技術(shù)，雨水的滯留技術(shù)，滯留池設(shè)施，雨水從降落地到儲存地的輸導(dǎo)技術(shù)［7］。以美國波特蘭為代表的綠色街道技術(shù)即可將城市道路綠化帶改造為城市排水這個大雨水鏈的重要組成部分。雨水從硬化地表流至道路綠化帶的路緣石缺口，從而進(jìn)入道路綠化帶這個集滯留和輸導(dǎo)為一體的柔性管道;當(dāng)雨水量超出道路綠化帶所能調(diào)蓄的范圍后，則從另一端路緣石缺口流出，通過道路雨水口，進(jìn)入分流制的雨水管或者合流制的合流管道;經(jīng)過處理后排至河湖等受納水體。

相比于其他雨水調(diào)蓄系統(tǒng)，綠色街道可利用原有的城市道路綠化帶進(jìn)行改造，投資較少;且能夠直接控制初期雨水徑流的污染，效率最高。城市道路由于頻繁的交通活動，汽車尾氣排放、輪胎和路面磨損、部件腐蝕以及油脂滲漏等等導(dǎo)致大量的懸浮顆粒物、重金屬、營養(yǎng)鹽和有機(jī)物等污染物在路面的積累［8］。有研究表明，城市道路降雨徑流量約為25%，卻產(chǎn)生了40%～80%的污染物［8］。綠色街道利用植被的截流、土壤的滲透作用，實(shí)現(xiàn)了對道路初期雨水的滲透和利用，起到控制徑流污染，降低收納水體污染的作用，既是對城市生態(tài)環(huán)境的修復(fù)，又維護(hù)自然的水循環(huán)環(huán)境，抑制洪澇災(zāi)害［9］。對于減少雨水面源污染、解決城市內(nèi)澇問題、補(bǔ)給地下水都具有重要意義。位于北京中軸線北端的奧林匹克森林公園被稱為是“通往自然的軸線”，而綠色街道也正是排水體制中“通往自然的柔性管道”。

3 結(jié)語

融合綠色街道生態(tài)調(diào)蓄系統(tǒng)的排水體制是解決我國排水體制目前面臨問題的新型排水體制。在理論上不局限于分流制和合流制孰重孰輕的探討，而是提出與自然融合的柔化排水體制;在實(shí)施中，一方面應(yīng)輔以相關(guān)的技術(shù)措施，如與我國正在建設(shè)的“智慧城市”試點(diǎn)相結(jié)合，通過GIS地理信息系統(tǒng)掌握城市排水管網(wǎng)現(xiàn)狀，利用SWMM等數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)排水體制規(guī)劃和設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)仿真模擬，并借助物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算實(shí)現(xiàn)對于排水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理;另一方面，需要建立法律法規(guī)等非技術(shù)性措施予以保障，例如美國的克羅拉多州、佛羅里達(dá)州和賓西法尼亞州分別制定了《雨水利用條例》，德國頒布了《雨水利用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》，以及雨水排放設(shè)施費(fèi)和雨水排放費(fèi)等政策。城市排水系統(tǒng)的終極目標(biāo)，應(yīng)該是成為人類利用水資源、轉(zhuǎn)移水資源、再生水資源的生態(tài)通道。排水體制的選擇需針對城鎮(zhèn)的特點(diǎn)，結(jié)合回歸自然和長遠(yuǎn)規(guī)劃的理念，合理選擇排水體制。

［1］高學(xué)瓏.截流式綜合排水體制的提出與應(yīng)用可行性分析［J］.給水排水，2013，39(5):45-49.

［2］姜文超，管繼玲.雨水徑流污染與城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)規(guī)劃［J］.南水北調(diào)與水利科技，2010，8(3):39-41.

［3］潘國慶，車 伍.管網(wǎng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行國內(nèi)外城鎮(zhèn)排水體制的探討［J］.給水排水，2007(33):323-327.

［4］蔣海濤.新型排水體制在城市排水系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用［J］.中國給水排水，2008，24(8):1-4.

［5］張善峰，王劍云.讓自然做功——融合“雨水管理”的綠色街道景觀設(shè)計(jì)［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2011，246(11):182-189.

［6］http://www.asla.org/awards/2007/07winners/index.html.

［7］Coffman，L.2002.Low-impact development:an alternative stormwater management technology.In Handbook of Water Sensitive Planning and Design.Ed.R.L.France.Washington DC:Lewis Publishers.

［8］DELETIC A，ORR D W.Pollution buildup on road surface［J］.Journal of Environmental Engineering，2005，13(1):3.

［9］李俊奇.城市道路雨水生態(tài)處置技術(shù)及其案例分析［J］.中國給水排水，2010，26(16):60-64.