低影響開發(fā)理念在干旱地區(qū)城市總體規(guī)劃中的應(yīng)用

劉 軍，李冬雪

（吉林省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，吉林 長春 130061）

低影響開發(fā)理念在干旱地區(qū)城市總體規(guī)劃中的應(yīng)用

劉 軍，李冬雪

（吉林省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，吉林 長春 130061）

干旱地區(qū)水資源的合理利用是城市可持續(xù)發(fā)展的重要課題。文章針對吉木乃縣區(qū)域氣候條件和水資源利用現(xiàn)狀的特點(diǎn)，提出了將低影響開發(fā)理念運(yùn)用于城市節(jié)水工程設(shè)計，通過采取相應(yīng)的技術(shù)手段和工程措施，提高區(qū)域水資源使用效率，實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境的最優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展。

低影響開發(fā)；干旱；城市總體規(guī)劃；節(jié)水工程，新疆吉木乃縣

1 低影響開發(fā)理念

低影響開發(fā)（Low-ImpactDevelopment，簡稱LID） 理念是 20 世紀(jì) 90 年代末期由在美國推出的一種城市雨水管理概念，最早在馬里蘭州開始實施。

低影響開發(fā)是一種以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)通過源頭分散的小型控制設(shè)施，維持和保護(hù)場地自然水文功能、有效緩解不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數(shù)增大、面源污染負(fù)荷加重的城市雨水管理理念。主要通過生物滯留設(shè)施、屋頂綠化、植被淺溝、雨水利用等措施，對雨水徑流進(jìn)行源頭控制，減少雨水徑流峰值流量和徑流總量，延遲峰值時間，從而能有效降低洪澇災(zāi)害發(fā)生的頻率，減少污染排放，實現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可持續(xù)水循環(huán)。目前，該方法已在美國、瑞典、新西蘭、加拿大、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家得以應(yīng)用。

低影響開發(fā)理念最初提出的領(lǐng)域是城市雨洪管理，但隨著其理念的應(yīng)用與深化，低影響開發(fā)模式的外延在不斷的拓展，延伸到城市建設(shè)的各個方面。低影響開發(fā)理念已上升為城市與自然和諧共生的一種城市發(fā)展模式。

2 吉木乃縣概況及低影響開發(fā)理念的引用

2.1 吉木乃縣自然概況

吉木乃縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西北部，阿勒泰市域西部，準(zhǔn)噶爾盆地北緣，薩吾爾山北麓，額爾齊斯河南岸。

屬大陸性北溫帶寒冷氣候區(qū)，降水量少，蒸發(fā)量大，氣候干燥。全年降水量一般在 150～200mm，個別年份只有 60～90mm，年蒸發(fā)量為 2140.3mm。

2.2 區(qū)域水資源危機(jī)

縣域境內(nèi)相對較大的河流有 4條，塔斯特河、烏拉斯特河、喀爾交河和烏勒昆烏拉斯圖河（中哈界河），但無一條長年性河流。地表水年徑流量1.281×108m3，地表水資源人均占有量 1977m3，為全疆平均水平的 1/3，是新疆自治區(qū)突出的干旱貧水縣。

全縣地表水利用率高于 80%，已超過 60%的生態(tài)警戒線，現(xiàn)有水資源開發(fā)利用已接近極限。近年來，全球變暖導(dǎo)致冰山融化、雪線上升，全縣唯一的水源地—木斯島冰山冰川雪線后退 5km，海拔 3000 m以下山區(qū)陽面已無積雪，陰面僅部分區(qū)域有少量積雪。水資源的匱乏導(dǎo)致吉木乃縣每年都要發(fā)生不同程度的旱災(zāi)，生產(chǎn)、生活、生態(tài)都受水的桎梏，嚴(yán)重缺水給人類的生存帶來了危機(jī)。

2.3 節(jié)水上升為區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略

生態(tài)環(huán)境和水資源現(xiàn)狀對吉木乃縣的區(qū)域發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何將區(qū)域僅有的、珍貴的水資源充分、合理、高效的使用，是規(guī)劃中的一個重要課題。

在《吉木乃縣城市總體規(guī)劃（2012-2030）》中將區(qū)域生態(tài)承載力進(jìn)行量化，尤其是通過水資源承載力研究，合理引導(dǎo)區(qū)域產(chǎn)業(yè)類型選擇、規(guī)模發(fā)展，將“節(jié)水”提升為區(qū)域重要的發(fā)展戰(zhàn)略，予以重點(diǎn)關(guān)注。

城市總體規(guī)劃在常規(guī)市政設(shè)施規(guī)劃中增加了節(jié)水工程設(shè)計內(nèi)容，將低影響開發(fā)理念引入其中，通過多領(lǐng)域、多手段、多技術(shù)的應(yīng)用，實施區(qū)域節(jié)水戰(zhàn)略。規(guī)劃在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、水資源重復(fù)利用、雨水調(diào)蓄工程、給排水設(shè)計、道路設(shè)計、綠化景觀設(shè)計、綠化樹種選擇、建筑設(shè)計等領(lǐng)域采取相應(yīng)的技術(shù)手段和工程措施，提高區(qū)域水資源的利用水平與質(zhì)量，實現(xiàn)水資源的最優(yōu)化利用。

3 區(qū)域節(jié)水工程實施策略

3.1 節(jié)水灌溉工程

在縣域范圍內(nèi)普及滴灌技術(shù)，對于條件成熟、生產(chǎn)適合地膜覆蓋的作物（如小麥、番茄、玉米、辣椒、甜瓜、打瓜、油料等）生產(chǎn)區(qū)，可采取膜下滴灌技術(shù)。

3.2 再生水利用工程

規(guī)劃在污水處理廠建設(shè)再生水處理系統(tǒng)，提高工業(yè)用水重復(fù)利用率，將處理后的再生水用于城市的生產(chǎn)用水、澆灑道路用水、綠化用水及其他市政用水。

3.3 雨水調(diào)蓄工程

縣域境內(nèi)季節(jié)性洪水災(zāi)害相對嚴(yán)重，春季冰川融水、夏季洪水瞬時徑流較大，現(xiàn)狀對這部分水資源尚未開發(fā)利用。規(guī)劃在地表徑流規(guī)模較大的河流周邊建設(shè)地下雨水調(diào)蓄水池，將冰川融水和降水暫時存儲，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)用水。

4 城市節(jié)水工程實施策略

4.1 建設(shè)雨水調(diào)蓄工程

規(guī)劃在防洪渠西側(cè)建設(shè)地下雨水調(diào)蓄水池，并通過管道將調(diào)蓄水池進(jìn)行連接。將冰川融水和降水暫時存儲，用于城市綠化及消防用水。

4.2 建設(shè)節(jié)水型園林綠化

4.2.1 調(diào)整種植結(jié)構(gòu)

除在城市中心廣場等較為重要的綠地內(nèi)保留一定面積的草坪外，其他綠地應(yīng)根據(jù)受光度強(qiáng)弱選栽陽性、陰性植物；根據(jù)地勢及地下水位高低選栽抗旱、抗?jié)硺浞N；根據(jù)土層厚薄選栽深根性、淺根性樹種進(jìn)行調(diào)整，使不同生物學(xué)特性的植物在位置、高度、面積上適得其所、適得其量，從而營造一個節(jié)水抗旱、自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的生態(tài)植物群落。

4.2.2 合理選擇植物種類,優(yōu)化植物配置

植物是城市園林綠化的基礎(chǔ)，合理的植物種類選擇和配置方式是發(fā)展節(jié)水型園林的關(guān)鍵所在。

鄉(xiāng)土樹種應(yīng)成為園林綠化的首選樹種，應(yīng)該大量應(yīng)用耐旱植物（如松樹、柏樹等）。耐旱植物的應(yīng)用，不僅能節(jié)約大量水分，降低綠化成本，還能營造獨(dú)特的景觀。如檉柳屬，大膽倡導(dǎo)利用野生植被?？梢源蟠蠼档宛B(yǎng)護(hù)成本，節(jié)約水資源。

在園林植物配置方面，城市園林綠地應(yīng)該以喬、灌木為主體，以復(fù)層植物群落結(jié)構(gòu)為主導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)綠量和生態(tài)效益，杜絕“以草代樹”現(xiàn)象，即便是選擇草坪，也要選擇抗旱性強(qiáng)的草種，這樣將會大大節(jié)約水源。

4.2.3 大力推廣節(jié)水型灌溉方式

在城市園林綠地的灌溉方式上，一方面考慮對天然降水的利用，注重選擇滲水性良好的鋪裝材料；另一方面，在達(dá)到澆灌效果的前提下，采用噴灌、滴灌、滲灌等節(jié)水型灌溉措施，提高水資源利用率。

4.2.4 充分利用非常規(guī)水

所謂“非常規(guī)水”，是指區(qū)別于一般意義上的地表水、地下水的水源，包括污水處理回用水、雨水、洪水等。目前城市園林綠化用水多來源于居民生活用水，造成了居民用水與綠化用水的矛盾。在水資源越來越匱乏的今天，園林綠化要繼續(xù)發(fā)展，就必須解決水源問題，而充分利用非常規(guī)水是解決這個矛盾的有效途徑之一。

4.2.5 利用保水劑

保水劑是近年來國際上發(fā)展起來的全新抗旱節(jié)水產(chǎn)品。它是一種功能性高分子聚合物，不溶于水，具有“保水、集水、節(jié)水”功能，可有效防止水分下滲或蒸發(fā)，減少耗水量或灌溉次數(shù)，提高水分利用率，從而提高植物存活率。

4.2.6 加強(qiáng)人力資源管理,提高從業(yè)人員的節(jié)水意識

從事園林綠化的工作人員中，有相當(dāng)一部分對我國水資源匱乏狀況不甚了解，尚未意識到節(jié)水的重要性。這一方面表現(xiàn)為設(shè)計人員在設(shè)計中或傾向于大面積草坪、大型水景等一些高耗水的景觀，或缺乏對植物生態(tài)習(xí)性的了解，不能合理地配置植物；另一方面表現(xiàn)為管理部門及管理人員在后期養(yǎng)護(hù)中，沒有采取有效的節(jié)水計劃和措施。當(dāng)務(wù)之急應(yīng)加大宣傳力度，提高從業(yè)人員的節(jié)水意識，使發(fā)展節(jié)水型園林的觀念廣泛深入人心。

4.3 綠地雨水的景觀化處理

收集雨水用于景觀用水有著積極的作用，在綠地中間開挖雨水收集池，在綠地中央設(shè)置水景景觀等措施，能很好地提高綠地的觀賞效果，同時也做到了節(jié)水的目的。在綠地和廣場設(shè)計中，布置集水池，集水池外圍停留空間和綠地向水池設(shè)計排水坡度，有效地把雨水收集到集水池中，使整個區(qū)域的雨水均排入集水池當(dāng)中。在集水池中種植濾水、凈水能力強(qiáng)的水生植物，過濾雨水，使之用于景觀用水。這種設(shè)計理念有多方面益處，它首先解決了水資源不足的問題，一方面提高了水的使用效率；另一方面通過生態(tài)恢復(fù)手段維持水循環(huán)過程，以便持續(xù)地獲得可供利用的水。

4.4 步行道路節(jié)水設(shè)計

步行道標(biāo)高大多比綠地的標(biāo)高要低，初衷是為了方便解決排水問題，其結(jié)果是使得雨水很快的流向硬地排入下水道中，污染了硬地的同時，也淤塞了下水道，道路排走了雨水，加重了綠地植物灌溉的負(fù)擔(dān)。在城市綠地設(shè)計中應(yīng)該使得步行道標(biāo)高高于草坪，使得雨水能排入綠地中，而通過綠地土壤蓄積雨水，發(fā)揮植物較強(qiáng)的蓄水功能，供給植物生長所需的水分，既節(jié)約了大量的綠化灌溉用水，同時也減少了清潔的工作量。通過植物、土壤對地表徑流的過濾、吸附，去除了雨水中的污染物，使得返還地下的水質(zhì)得到了保證。步行道路面與綠地處于同一高程時，在路緣石與路面之間設(shè)置排水孔，使得雨水排入綠地中，通過景觀綠地蓄積雨水。

4.5 城市機(jī)動車道的節(jié)水設(shè)計

傳統(tǒng)機(jī)動車道路設(shè)計初期在道路兩側(cè)設(shè)置地下排水溝，在降雨時期，大量的雨水涌人地下排水溝，水資源不能返還地下，造成城市地下水資源的日益匱乏。同時地表徑流夾雜著的重金屬元素，這些元素來自于汽車尾氣，泄漏的汽油等，對城市水體造成很大的污染。在設(shè)計中使綠地高程低于道路高程，為機(jī)動車道路排水排入綠地創(chuàng)造了可能，通過植物的吸附、過濾，一方面阻隔了污染物，提高了水質(zhì)，另一方面使大量的雨水資源返還到城市地下水。

4.6 硬地透水性鋪裝的節(jié)水應(yīng)用

硬化路面不透水，使得降雨時雨水對地下水的補(bǔ)充完全被阻斷，使城市缺水現(xiàn)象變得更為嚴(yán)重，加重城市揚(yáng)塵污染。另外雨水橫流時會溶入大量城市污染物，進(jìn)一步造成水污染并且助長城市熱島效應(yīng)的形成。

鑒于以上問題要盡量減少運(yùn)用硬化路面及鋪裝，盡量應(yīng)用透水性瀝青混凝土鋪裝、透水性水泥混凝土鋪裝、透水透氣的步道磚、疏松的粒料鋪裝、經(jīng)防腐處理的木板鋪地、石材鋪地以及可滲透的強(qiáng)力草皮或空心鋪裝格。由于以上材料良好的透水性、保水性，下雨時雨水會自動滲透到鋪裝下直到地表，還有一部分水保留在鋪裝里面，雨水不會像在水泥路面上一樣四處橫流。天晴時，滲入鋪裝下或保留鋪裝里面的水會蒸發(fā)到大氣中，起到調(diào)節(jié)空氣濕度、降低大氣溫度、消除城市“熱島”的作用。

4.7 采用節(jié)能節(jié)水建筑

隨著近年來城市建筑業(yè)突飛猛進(jìn)發(fā)展，在城市總用水量中，建筑內(nèi)部用水的所占的比例逐年增加，使得建筑的節(jié)水節(jié)能問題不容忽視，因此在建筑設(shè)計過程中要統(tǒng)籌考慮，全面規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)供水的安全可靠性的同時，設(shè)計中不要造成不必要的水電浪費(fèi)，在設(shè)計中運(yùn)用科學(xué)合理的建筑節(jié)水節(jié)能理念：

1）充分合理利用市政給水管網(wǎng)的供水壓力；

2）注意生活給水管道中減壓節(jié)流的措施使用；

3）消防水池的節(jié)水節(jié)能措施；

4）集中供熱系統(tǒng)減小或消除冷水量的浪費(fèi)；

5）采用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具和配水器材；

6）建筑造型及建筑屋頂利于雨水系統(tǒng)收集。

5 結(jié)語

水是人類生命的源泉，是大自然賦予人類的寶貴財富。在水資源日益枯竭和水成本不斷上升的今天，節(jié)約用水、高效用水是人類發(fā)展中的重要課題?！熬凵吵伤?，集腋成裘”，從節(jié)約一滴水做起，改變水的利用模式，使“耗水型城市”向“節(jié)水型城市”過渡，走可持續(xù)的城市發(fā)展道路。

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2013-12-23