孫文靖, 李懷恩, 劉祺超, 賈斌凱, 張澤文, 黨 菲
(1.西安理工大學(xué) 西北旱區(qū)生態(tài)水利國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710048; 2.寧夏首創(chuàng)海綿城市建設(shè)發(fā)展有限公司, 寧夏 固原 756000)
中國城市化進(jìn)程加快而產(chǎn)生的環(huán)境和水安全問題日益突出,一方面城市建設(shè)增加了大量不透水面積,使洪峰流量增大、匯水時(shí)間縮短,導(dǎo)致城市洪澇災(zāi)害、地下水位下降、生活水源污染等問題,另一方面增大了區(qū)域水資源需求,加劇了水資源緊張狀態(tài),因此高效合理開發(fā)利用城市水資源特別是雨水資源顯得尤為重要。
建設(shè)海綿城市是高效合理利用城市雨水資源、緩解城市用水緊張狀況的嶄新模式,但由于雨水設(shè)施規(guī)模、組合方式及地理氣候的差異,導(dǎo)致其建設(shè)的投資差異較大,對(duì)不同雨水設(shè)施的成本效益評(píng)估已經(jīng)成為目前人們關(guān)注的問題。許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)綠色屋頂、透水鋪裝、雨水花園和下沉式綠地等低影響開發(fā)(LID)設(shè)施具有削減洪峰流量、徑流污染及徑流量的效益[1-8],部分還有緩解熱島效應(yīng)、凈化空氣等效益[9]。在效益定量化計(jì)算方面,Abdullah等[10]通過計(jì)算投資回收期和凈現(xiàn)值對(duì)比花園式和簡單式綠色屋頂?shù)牟町?,Peng等[11]計(jì)算了綠色屋頂與氣候有關(guān)的6項(xiàng)效益,張書涵等[12]計(jì)算了6個(gè)雨水利用示范區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益,李俊奇等[13]計(jì)算小區(qū)不同雨水利用方案的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行方案優(yōu)選。不同雨水設(shè)施會(huì)發(fā)揮不同的功能作用,不僅會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,還會(huì)產(chǎn)生環(huán)境效益和社會(huì)效益,這些效益指標(biāo)中既有定性指標(biāo)也有定量指標(biāo)。目前的成本效益研究多為定性描述,缺乏定量評(píng)價(jià),且多對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析,對(duì)雨水利用最突出的環(huán)境及社會(huì)效益多做定性描述,效益定量化方法也有待進(jìn)一步研究。
對(duì)雨水設(shè)施效益的定量及貨幣化計(jì)算十分有必要,具體的貨幣化數(shù)值能夠調(diào)動(dòng)投資者的積極性,推動(dòng)雨水科學(xué)收集利用的深度和廣度。同時(shí)能為決策者提供參考,促進(jìn)鼓勵(lì)政策的施行。隨著雨水管理實(shí)踐的推進(jìn),海綿小區(qū)作為其重要單元之一,在城市雨水管理中起著不可替代的作用,但有關(guān)小區(qū)尺度的效益定量計(jì)算分析較少。本文對(duì)海綿小區(qū)的雨水管理利用效益進(jìn)行識(shí)別并對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)3大類共10項(xiàng)效益進(jìn)行量化,選取試點(diǎn)城市寧夏固原作為實(shí)例進(jìn)行效益計(jì)算分析,以期為海綿城市的建設(shè)推進(jìn)提供參考。
目前,中國建設(shè)用地的40%為居住小區(qū)[14],海綿小區(qū)建設(shè)是海綿城市建設(shè)的重要組成部分。運(yùn)用海綿城市理念,統(tǒng)籌住宅小區(qū)規(guī)劃與布局,使用綠色基礎(chǔ)設(shè)施替代灰色基礎(chǔ)設(shè)施或?qū)⒍呓Y(jié)合使用,增加雨水的入滲、滯蓄、凈化、利用,能夠“彈性”應(yīng)對(duì)環(huán)境變化和自然災(zāi)害。海綿小區(qū)常用的雨水技術(shù)措施有滲透技術(shù)、儲(chǔ)存技術(shù)、調(diào)節(jié)技術(shù)、轉(zhuǎn)輸技術(shù)和截污凈化技術(shù),具體內(nèi)容見表1。
表1 海綿小區(qū)常用雨水技術(shù)措施
早期國內(nèi)外住宅小區(qū)建設(shè)多采用灰色基礎(chǔ)設(shè)施與硬化不透水鋪裝,相比之下綠地建設(shè)較少,粗放的建設(shè)不能滿足人們隨生活水平提高的居住環(huán)境需求,因此海綿小區(qū)的改建受到大家的歡迎,加入低影響開發(fā)LID(low impact development)設(shè)施元素的住宅小區(qū)開始推廣并走入大眾的生活。
國外代表性的海綿小區(qū)有美國西雅圖High Point居住區(qū)、德國Waldsteige West住宅區(qū)、德國Am Rosensee住宅區(qū)、高貝爾綜合小區(qū)、卡米耶克洛岱爾生態(tài)小區(qū)等。High Point住宅區(qū)位于美國華盛頓州西雅圖Delridge區(qū)內(nèi),為容納多階層的混合式居住區(qū),占地面積49 hm2,是LID在住宅應(yīng)用的成功案例之一。該住宅區(qū)毗鄰朗費(fèi)羅河流域,由于住宅區(qū)污染物排入河流會(huì)造成污染因此在2003年重建,其設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了多種雨洪管理設(shè)施,如調(diào)蓄水池、植草溝、雨水花園、滲透溝等,并將其與風(fēng)景園林結(jié)合營造出了一個(gè)舒適、生態(tài)、優(yōu)美的住宅環(huán)境,該住宅區(qū)LID的成功實(shí)踐不僅解決了環(huán)境資源問題,同時(shí)也是景觀與園林工程結(jié)合的典范。
國內(nèi)代表性的海綿小區(qū)有北京市順義區(qū)東方太陽城老年住宅區(qū)、嘉興煙雨小區(qū)、北京市海淀區(qū)海淀塔院小區(qū)、北京市通州區(qū)紫金雅園小區(qū)等。北京市順義區(qū)東方太陽城老年住宅區(qū)位于北京市順義區(qū)潮白河的西岸,占地面積234 hm2,為自然生態(tài)、布局合理的低影響開發(fā)(LID)雨水系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目。由于住宅區(qū)存在地勢(shì)低、無市政雨污水管線、中心景觀水體富營養(yǎng)化等問題,因此加入LID元素進(jìn)行改建,雨洪管理設(shè)施包括雨水濕地、雨水花園、植草溝、多功能調(diào)蓄水體、初期雨水棄流設(shè)施等,通過生態(tài)堤岸、人工土壤滲濾和中水濕地循環(huán)凈化來改善中心景觀水體[15]。該項(xiàng)目不僅提高了小區(qū)的防洪排澇能力而且提升了入湖水質(zhì),是經(jīng)受住北京2011年“6·23”和2012年“7·21”等暴雨事件考驗(yàn)的成功LID住宅區(qū)改造。
城市海綿小區(qū)雨水利用效益可分為經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益,其中經(jīng)濟(jì)效益主要包括:節(jié)約自來水收益、回補(bǔ)地下水收益、節(jié)水增加的國家財(cái)政收入、節(jié)省城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用、降低城市河湖改擴(kuò)建費(fèi)用、減少土方回填費(fèi)用、物質(zhì)生產(chǎn)收益、節(jié)省引水費(fèi)用、減輕污染而減少的社會(huì)損失、降低內(nèi)澇損失等;環(huán)境效益主要包括:減少地面沉降的經(jīng)濟(jì)損失、固碳制氧效益、改善城市熱島效益、凈化空氣效益、防洪排澇效益、調(diào)蓄雨水效益、提供生境效益、降噪效益、保持生物多樣性效益、滯塵效益、保護(hù)土壤效益等;社會(huì)效益包括:增加旅游收入、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、景觀娛樂、促進(jìn)周邊房地產(chǎn)升值、提供工作崗位等。效益計(jì)算參考水利經(jīng)濟(jì)及資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)等方法,可以采用水量平衡法、替代工程法、影子工程法、市場價(jià)值法、碳稅法、造林成本法、效益轉(zhuǎn)移法等一種或多種方法。
2.1.1 雨水資源利用收益 海綿城市雨水設(shè)施能夠蓄集并回用雨水,回用雨水與中水用途相似,采用市場價(jià)格法計(jì)算該收益。
B水資源=V利用×P中水
(1)
式中:V利用為雨水年利用量(m3);P中水為當(dāng)?shù)刂兴膬r(jià)格(元/m3),查詢固原市水務(wù)局網(wǎng)站得固原市中水價(jià)格為1.2元/m3。
2.1.2 節(jié)省城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用 雨水收集利用或者入滲后,可以減少向市政管網(wǎng)排放的雨水量,減輕市政管網(wǎng)的壓力,從而節(jié)省市政管網(wǎng)的維護(hù)費(fèi)用。
B削減=θ×D×RV×A×P
(2)
式中:θ為徑流系數(shù);D為年均降水量(mm);RV為年均徑流量削減率;A為匯水面積(m2);P為管網(wǎng)運(yùn)行及水處理費(fèi)用,取污水廠處理設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用的三分之一,參考2008年西部地區(qū)污水廠處理設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用1.05元/m3[16],調(diào)算至2018年為2.33元/m3,因此單方水的管網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用為0.78元/m3。小區(qū)徑流總量控制率按照《固原市海綿城市建設(shè)系統(tǒng)化方案》取為90%,對(duì)應(yīng)降雨量為22.6 mm。固原市居民生活用水污水處理費(fèi)為0.70元/m3,非居民生活用水污水處理費(fèi)為1.00元/m3,取二者平均值0.85元/m3,因此管網(wǎng)運(yùn)行及水處理費(fèi)用P為1.63元/m3。
2.1.3 減輕污染而減少的社會(huì)損失 雨水措施的建設(shè)減少了污染雨水排入水體,也減少了因此產(chǎn)生的水體污染,采用市場價(jià)值法計(jì)算。
(3)
式中:P污為污水處理費(fèi)用,可用排污費(fèi)用來替代,為1.05元/m3[16];α為環(huán)境治理的投入產(chǎn)出比,投入1元可消除3元環(huán)境污染,因此投入產(chǎn)出比為1∶3;V排為排水量,即減少排放的雨水量(m3)。θ為徑流系數(shù);D為年均降水量(mm);RV為年均徑流量削減率;A為匯水面積(m2)。
2.2.1 調(diào)蓄徑流效益 LID設(shè)施對(duì)雨水能夠起到調(diào)蓄作用,與水庫調(diào)蓄洪水的作用相似,采用影子工程法計(jì)算。
B調(diào)蓄=P庫×V調(diào)
(4)
式中:V調(diào)為調(diào)蓄的雨水量(m3);P庫為每1 m3庫容需要的年投入成本,取0.67元/m3[17]。
2.2.2 固碳釋氧效益 植物能夠通過光合作用吸收CO2并釋放O2。吸收CO2效益能夠通過碳稅法及綠地成本法進(jìn)行計(jì)算,釋放O2效益能夠通過工業(yè)制氧法和綠地成本法進(jìn)行計(jì)算。
B吸碳=V碳×P碳×S綠B制氧=V氧×P工×S綠
(5)
式中:V碳為林草地吸碳量〔t/(a·hm2)〕,每hm2綠地每年凈吸收二氧化碳16 t;P碳為碳稅率,取1 023元/t;S綠為綠地面積(hm2);V氧為林草地釋氧量〔t/(a·hm2)〕,每hm2綠地每年釋放氧氣取12 t;P工為工業(yè)氧批發(fā)價(jià),取400元/t[18-19]。
2.2.3 凈化空氣效益 綠色植物具有凈化空氣的功能,能夠吸收空氣中的粉塵,SO2,氟化物,氮氧化物等,采用直接市場法進(jìn)行計(jì)算。
B吸收SO2=S綠×QSO2×FSO2
B滯塵=S綠×Qd×F治理
(6)
式中:QSO2為單位面積植被吸收二氧化硫的量,取140.62 kg/hm2;FSO2為二氧化硫排污權(quán)價(jià)格,取600元/t;Qd為單位面積植被滯塵降塵的量,取10.90 t/(hm2·a);F治理為消減塵土的治理成本,取1.50元/t[18];S綠表示綠地面積(hm2)。
2.2.4 降噪效益 LID設(shè)施的建設(shè)能夠增加城市的植物量,從而增加吸附聲波的表面,因此能降低噪聲對(duì)城市居民的影響,參考陳龍等[19]采用影子工程法計(jì)算出綠地降噪價(jià)值156 033元/(hm2·a)。
2.2.5 維持生物多樣性效益 由于LID設(shè)施建設(shè)能夠?yàn)橐吧鷦?dòng)物提供更多的生活棲息環(huán)境,所以可以起到保護(hù)生物多樣性的功能,參考謝高地等[20]采用當(dāng)量因子法計(jì)算出草地生態(tài)系統(tǒng)維持生物多樣性價(jià)值839.82元/(hm2·a)。
2.3.1 提供美學(xué)景觀效益 海綿城市建設(shè)能夠改善城市水循環(huán)從而改善城市生態(tài),林草地生態(tài)環(huán)境和水系生態(tài)環(huán)境增加為野生動(dòng)物提供更多的生活棲息環(huán)境,采用效益轉(zhuǎn)移法計(jì)算,參考謝高地等[20]采用當(dāng)量因子法計(jì)算出的草地生態(tài)系統(tǒng)提供美學(xué)景觀價(jià)值390.72元/(hm2·a)。
2.3.2 文化教育價(jià)值 海綿城市LID設(shè)施的應(yīng)用能夠增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí),有利于國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,采用效益轉(zhuǎn)移法計(jì)算,生態(tài)系統(tǒng)的平均文化科研價(jià)值參考中國濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積的平均文化科研價(jià)值取為382元/hm2[21]。
本文選取寧夏固原市西南新區(qū)的海綿小區(qū)作為研究對(duì)象。固原市為國家財(cái)政部、住建部、水利部在全國開展的第二批全國海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市。固原市位于寧夏回族自治區(qū)南部,黃土高原中西部,市域總面積1.05×104km2,市區(qū)面積為45 km2。屬于黃土高原暖溫半干旱氣候區(qū),是典型的大陸性氣候,平均氣溫為6.7~8.8 ℃,多年平均降水量為466 mm,各縣(區(qū))日照時(shí)數(shù)為2 056.9~2 384.4 h,土壤為非自重至自重濕陷性黃土,海綿設(shè)施選擇本地植物種植。海綿示范區(qū)主要有4個(gè)建設(shè)區(qū)域:西南新區(qū)、老城區(qū)、飲馬河區(qū)、清水河。
西南新區(qū)海綿城市建設(shè)是以低影響開發(fā)(LID)理念引領(lǐng)的城市建設(shè),包括透水路面、下沉式綠地、植草溝、雨水罐、雨水花園等。海綿小區(qū)包括玫瑰苑、福滿苑、裕豐苑、丁香苑、荷花園和祥和苑,雨水設(shè)施主要包括雨水罐、植草溝、雨水花園、下沉式綠地、蓄水池以及展示標(biāo)牌系統(tǒng)等。
西南新區(qū)住宅小區(qū)雨水改造系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。屋面雨水由屋面排水雨落管先進(jìn)入雨水罐進(jìn)行存儲(chǔ),溢流的雨水進(jìn)入植草溝后經(jīng)排空管進(jìn)入雨水花園,植草溝內(nèi)的徑流則進(jìn)入下沉式綠地,后經(jīng)雨水管網(wǎng)流入蓄水池內(nèi)用于人工澆灌,溢流的雨水排入市政管網(wǎng)。由于小區(qū)位于非自重濕陷性黃土地區(qū),因此雨水系統(tǒng)都采取防滲措施。
圖1 城市海綿小區(qū)改造工藝流程圖
3.3.1 雨水措施規(guī)模 本文研究海綿小區(qū)包括玫瑰苑、福滿苑、裕豐苑、丁香苑、荷花園和祥和苑,其雨水設(shè)施主要為植草溝、雨水花園、下沉式綠地、雨水罐(容積均為1 m3)和蓄水池,各小區(qū)海綿設(shè)施工程量見表2。
表2 城市海綿小區(qū)雨水設(shè)施量統(tǒng)計(jì)
3.3.2 計(jì)算結(jié)果 結(jié)合固原市西南新區(qū)6個(gè)海綿小區(qū)的實(shí)際情況,按照前述效益計(jì)算方法并結(jié)合固原市實(shí)際參數(shù)計(jì)算出雨水花園、下沉式綠地、植草溝的效益,包括節(jié)省城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用、減輕污染而減少的社會(huì)損失、固碳釋氧、凈化空氣、降噪、維持生物多樣性、提供美學(xué)景觀和文化教育,雨水罐和蓄水池的效益包括調(diào)蓄徑流和雨水資源利用。
固原市西南新區(qū)6個(gè)海綿小區(qū)雨水設(shè)施的3類效益計(jì)算結(jié)果為: ①經(jīng)濟(jì)效益中,節(jié)省城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用為1.25×104元/a;消除污染而減少的社會(huì)損失為2.41×104元/a;雨水資源利用效益為2.99×104元/a; ②環(huán)境效益中,固碳釋氧效益為2.44×104元/a;凈化空氣效益為2 000元/a;降噪效益為1.80×105元/a;維持生物多樣性效益為1 000元/a;調(diào)蓄徑流效益為1.67×104元/a; ③社會(huì)效益中,文化教育、提供美學(xué)景觀效益均為400元/a。
固原市西南新區(qū)6個(gè)海綿小區(qū)各類雨水設(shè)施的效益計(jì)算結(jié)果為:雨水花園為1.03×105元/a;下沉式綠地為7.99×104元/a;植草溝為6.15×104元/a;雨水罐為1.75×104元/a;蓄水池為2.91×104元/a。固原市西南新區(qū)6個(gè)海綿小區(qū)的效益及設(shè)施面積占小區(qū)總面積比例分別為:玫瑰苑3.87×104元/a,3.41%;福滿苑5.62×104元/a,2.02%;裕豐苑3.32×104元/a,1.29%;丁香苑5.29×104元/a,4.76%;荷花苑7.05×104元/a,5.40%;祥和苑3.97×104元/a,3.07%(設(shè)施面積占小區(qū)總面積比=雨水設(shè)施面積/小區(qū)總面積)。固原市6個(gè)海綿小區(qū)的總效益為2.91×105元/a,其中經(jīng)濟(jì)效益為6.65×104元/a,環(huán)境效益為2.24×105元/a,社會(huì)效益為800元/a,3種效益比例為22.84%,76.89%和0.27%,海綿小區(qū)的環(huán)境效益占有很大比重,可見海綿小區(qū)的建設(shè)能產(chǎn)生較好的環(huán)境效益。由計(jì)算結(jié)果可見,雨水設(shè)施產(chǎn)生的效益中:降噪>雨水資源利用>固碳釋氧>減輕污染而減少的社會(huì)損失>調(diào)蓄徑流>節(jié)省城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用>凈化空氣>維持生物多樣性>提供美學(xué)景觀=文化教育,環(huán)境效益在排序中靠前,進(jìn)一步說明固原市海綿小區(qū)產(chǎn)生較好的環(huán)境氣候收益。計(jì)算得各雨水設(shè)施及小區(qū)產(chǎn)生的效益不同并存在較大差異,對(duì)小區(qū)效益進(jìn)行排序發(fā)現(xiàn)其與雨水設(shè)施面積占小區(qū)總面積比排序大致相同,增加雨水設(shè)施的面積能夠增加效益。
參考水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),本文選擇國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中的經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比來分析雨水設(shè)施的成本效益。
3.4.1 成本計(jì)算參數(shù) 對(duì)于雨水設(shè)施的成本計(jì)算,由于試點(diǎn)區(qū)部分小區(qū)還在建設(shè)中,因此參考《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南(2014)》中低影響開發(fā)單項(xiàng)設(shè)施單價(jià)估算表,即下沉式綠地為40~50元/m3,生物滯留設(shè)施為150~800元/m3,植草溝為30~200元/m3,考慮到準(zhǔn)確性本文取其平均值進(jìn)行計(jì)算,即下沉式綠地為45元/m3,雨水花園為475元/m3,植草溝為115元/m3,植草溝、下沉式綠地和雨水花園的運(yùn)行費(fèi)用分別取為建造費(fèi)用的2.5%和6%[22]。
3.4.2 成本效益分析 效益費(fèi)用比(benefit-cost ratio, BCR)是建設(shè)項(xiàng)目在計(jì)算期內(nèi)效益流量的現(xiàn)值與費(fèi)用流量現(xiàn)值的比率。為比較分析不同設(shè)施的成本效益,取植草溝、下沉式綠地和雨水花園生命周期的最小公倍數(shù)進(jìn)行全生命周期的成本效益分析,查閱文獻(xiàn)取為30 a[23],由于生命周期較長,考慮資金的時(shí)間價(jià)值進(jìn)行動(dòng)態(tài)效益費(fèi)用分析,按折現(xiàn)率7%[24]進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果見表3。
表3 海綿小區(qū)雨水設(shè)施效益分析結(jié)果
由表3可知,下沉式綠地的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)效益費(fèi)用比均最大,可獲得較好的綜合效益,雨水花園的比值均最小,且動(dòng)態(tài)效益費(fèi)用比較低,考慮雨水花園造價(jià)較高,分別約為下沉式綠地和植草溝的10倍和4倍,因此效益費(fèi)用比較低,海綿小區(qū)規(guī)劃時(shí)可考慮增多植草溝和下沉式綠地??傮w看來,固原市海綿小區(qū)能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
海綿小區(qū)雨水利用包括滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸、截污凈化技術(shù),能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益,本文以第二批試點(diǎn)城市寧夏回族自治區(qū)固原市西南新區(qū)海綿小區(qū)為實(shí)例,采用水量平衡法、替代工程法、影子工程法、市場價(jià)值法、碳稅法、造林成本法等定量計(jì)算了海綿小區(qū)產(chǎn)生的雨水資源利用、固碳釋氧、降噪、調(diào)蓄徑流、文化教育等經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)3大類共10項(xiàng)效益,并采用效益費(fèi)用比進(jìn)行靜態(tài)及動(dòng)態(tài)成本效益分析,表明固原市海綿小區(qū)具有良好的效益。
第二批試點(diǎn)城市寧夏回族自治區(qū)固原市西南新區(qū)玫瑰苑、福滿苑、裕豐苑、丁香苑、荷花園和祥和苑雨水措施的總效益為2.91×105元/年,其中雨水花園的效益為1.03×105元/a,下沉式綠地的效益為7.99×104元/a,植草溝的效益為6.15×104元/a,這3種雨水設(shè)施均能產(chǎn)生較好的效益,其中雨水花園效益最佳。效益費(fèi)用比成本效益分析結(jié)果表明,植草溝、下沉式綠地及雨水花園的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)效益費(fèi)用比均較好,具有良好的投資效益,其中植草溝和下沉式綠地的投資效益優(yōu)于雨水花園。固原市6個(gè)海綿小區(qū)雨水設(shè)施的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益占比為22.84%,76.89%和0.27%,海綿小區(qū)建設(shè)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。固原市海綿小區(qū)環(huán)境效益占比較高而經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益占比較低,這和寧夏固原的區(qū)位特性有關(guān),因處于非自重濕陷性黃土地區(qū),故雨水設(shè)施都采取防滲并將蓄水池和雨水罐溢流的雨水通過小區(qū)雨水管網(wǎng)排入市政雨水管網(wǎng),因此缺乏對(duì)地下水及水資源利用方面的效益;同時(shí),由于小區(qū)未采用屋頂綠化和透水鋪裝,二者產(chǎn)生的節(jié)水、節(jié)電、減輕污染及固碳釋氧等效益均未計(jì)算在內(nèi)。
相較于李晨等[25]對(duì)北京某海綿社區(qū)的效益計(jì)算成果,固原市海綿小區(qū)效益較低,一方面是因?yàn)樵撛圏c(diǎn)區(qū)域的地理區(qū)位及城市特性,較少的降雨量、較大的蒸發(fā)量及濕陷性土地因素都使可回用雨水量較少,雨水設(shè)施類型及數(shù)量也少于北京市海綿社區(qū);另一方面固原市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低,相關(guān)計(jì)算參數(shù)較北京低,因此產(chǎn)生的效益低于北京市海綿社區(qū)。對(duì)于小區(qū)尺度的海綿城市效益計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)及案例均較少,本文部分參數(shù)參考相似地區(qū)進(jìn)行效益計(jì)算,因此可能存在差異,需要在今后的工作中加強(qiáng)地域差異性的研究。對(duì)社會(huì)效益多采用定性描述而缺乏定量化的方法,對(duì)其貨幣化較為困難,因此社會(huì)效益指標(biāo)選取及量化方法有待進(jìn)一步補(bǔ)充。之后的研究可考慮將效益計(jì)算與績效考核方法相結(jié)合,以指導(dǎo)雨水設(shè)施的組合優(yōu)化,進(jìn)一步完善海綿城市體系的建設(shè)。