基于城市環(huán)境特征的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)規(guī)劃策略研究
——以海南國(guó)際旅游島先行試驗(yàn)區(qū)為例

李功成 白 濤 劉曉青 LI Gongcheng, BAI Tao, LIU Xiaoqing

長(zhǎng)期以來(lái)，城市化進(jìn)程的推進(jìn)不斷改變著原有的自然環(huán)境，引起一系列重大的環(huán)境問(wèn)題。其中，為了應(yīng)對(duì)城市不透水面積增加對(duì)雨水自然循環(huán)的破壞，城市建設(shè)中主要選擇傳統(tǒng)的“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”導(dǎo)出雨水徑流。然而近年來(lái)，暴雨引起的城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，徑流污染引起的水環(huán)境惡化日益嚴(yán)重，加之水資源短缺問(wèn)題突出，建立更加適宜、有效的雨水系統(tǒng)對(duì)城市發(fā)展意義重大。借鑒國(guó)外先進(jìn)理念，我國(guó)城市排水防澇建設(shè)的思路逐漸拓寬，先后發(fā)布了《城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃編制大綱》和《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》等文件，要求將低影響開(kāi)發(fā)（LID, Low Impact Development）技術(shù)納入城市排水系統(tǒng)綜合規(guī)劃中，充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，以緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源、保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境。因此，探尋低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用策略對(duì)于完善城市規(guī)劃綜合體系、有效解決城市的排水防澇問(wèn)題具有重要的意義。

圖1 低影響開(kāi)發(fā)水文原理示意圖

1 低影響開(kāi)發(fā)概述

1.1 低影響開(kāi)發(fā)的理念

1990年，美國(guó)馬里蘭州環(huán)境資源署首先提出了低影響開(kāi)發(fā)的概念，其核心是通過(guò)分散、小規(guī)模的源頭綜合性措施控制道路徑流污染和總量，降低城市開(kāi)發(fā)前后水文、生態(tài)條件的改變[1]（圖1）。與傳統(tǒng)的城市建設(shè)中迅速排除雨水的理念不同，低影響開(kāi)發(fā)以綜合控制為理念，重視對(duì)城市空間發(fā)展的再認(rèn)知，將生態(tài)彈性與設(shè)施剛性合理結(jié)合，使得城市成為一個(gè)巨大的“海綿體”，達(dá)到收放自如的狀態(tài)。

1.2 低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用

按照低影響開(kāi)發(fā)的理念，需要通過(guò)源頭、中途、末端的綜合性措施，如植草溝、下凹式綠地、生物滯留池、綠色屋頂、透水鋪裝等滯留措施和雨水塘、調(diào)蓄池等集蓄措施，盡可能地降低城市建設(shè)對(duì)原有自然條件的不利影響，達(dá)到調(diào)蓄、凈化和回收利用雨水的目的。

目前，低影響開(kāi)發(fā)措施在國(guó)外應(yīng)用較為廣泛。法國(guó)在水法中規(guī)定，新建道路必須在其周邊區(qū)域建設(shè)雨水塘來(lái)處理道路徑流以保護(hù)地下水源及河流免受交通污染[2]；英國(guó)將植被過(guò)濾帶、雨水花園、濕地等作為可持續(xù)排水系統(tǒng)的組成部分[3]；美國(guó)各地政府提出的“綠色街道”項(xiàng)目，河流保護(hù)計(jì)劃、暴雨管理計(jì)劃等也都應(yīng)用了低影響開(kāi)發(fā)的技術(shù)。

我國(guó)對(duì)雨水徑流的控制尚處于起步階段，低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)主要應(yīng)用于部分雨洪利用的示范區(qū)，如深圳市光明新區(qū)作為全國(guó)最早的示范區(qū)之一，將下凹式綠地、生物滯留池、下滲井等措施體現(xiàn)在建設(shè)中[4-6]；北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)采用生物滯留池技術(shù)，建成了全長(zhǎng)1.7 km的低影響開(kāi)發(fā)城市道路[7]。

2 城市規(guī)劃中利用低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的誤區(qū)

與管道系統(tǒng)不同，低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)以自然、生態(tài)的理念和方式為主體，在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的限制性，若不能因地制宜選擇技術(shù)措施，將會(huì)極大地降低建設(shè)效益，甚至為后期運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題。特別是近年來(lái)，隨著我國(guó)從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)到施工工藝各個(gè)層面對(duì)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的推廣，各地在開(kāi)展城市雨水系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，往往存在以下幾種誤區(qū)。

第一，“本末倒置”。以低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施建設(shè)為核心，走“先破壞、后治理”的老路，一邊對(duì)城市開(kāi)發(fā)前的自然水系進(jìn)行填埋，一邊引入植草溝、調(diào)蓄池等工程設(shè)施。這種規(guī)劃方式忽略了海綿城市以生態(tài)為先的基本理念，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。

第二，“萬(wàn)能理論”。以政策導(dǎo)向?yàn)橐?guī)劃核心，過(guò)分依賴低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的能力，而忽略了雨水管渠系統(tǒng)和超標(biāo)雨水排放系統(tǒng)的規(guī)劃，造成暴雨季節(jié)仍然頻繁出現(xiàn)澇災(zāi)。根據(jù)海綿城市規(guī)劃的相關(guān)理論，通過(guò)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施的組合，能夠使一定設(shè)計(jì)降雨量以下的降雨事件得到控制，由于規(guī)劃制定的設(shè)計(jì)降雨量與未來(lái)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的建設(shè)量息息相關(guān)，綜合考量經(jīng)濟(jì)、技術(shù)因素，通常選擇重點(diǎn)控制中小型降雨事件，理想狀態(tài)下Q降雨=Q蒸發(fā)+Q低影響；當(dāng)某場(chǎng)次的實(shí)際降雨量超過(guò)設(shè)計(jì)降雨量時(shí)，低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施難以負(fù)荷，仍需通過(guò)傳統(tǒng)的管渠系統(tǒng)排除剩余的徑流雨水，此時(shí)Q降雨=Q蒸發(fā)+Q低影響+Q管渠（Q降雨——降雨量，Q蒸發(fā)——蒸發(fā)量，Q低影響——低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的消納量，Q管渠——管渠系統(tǒng)的排水量）。因此，低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)并不能獨(dú)立解決城市的內(nèi)澇問(wèn)題。

第三，“工程照搬”。以現(xiàn)有深圳、武漢等地的成功案例為借鑒，從控制指標(biāo)到技術(shù)措施全面照搬，而忽略了低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)在不同環(huán)境條件下的適用性，導(dǎo)致不僅無(wú)法達(dá)到恢復(fù)水文特征、提高城市防澇能力的目的，而且為城市的管理維護(hù)帶來(lái)極大的困難。

以上應(yīng)用誤區(qū)的產(chǎn)生，歸根結(jié)底是對(duì)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際需求認(rèn)知不足。因此，充分了解各項(xiàng)技術(shù)措施與城市環(huán)境特征的匹配關(guān)系，是促進(jìn)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)揮效益、構(gòu)建海綿城市的重要內(nèi)容。

3 影響低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境因素研究

3.1 氣候條件

氣候是影響低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用的首要因素。我國(guó)地域廣闊，環(huán)境多樣，主要包括溫帶季風(fēng)氣候、亞熱帶季風(fēng)氣候、熱帶季風(fēng)氣候、溫帶大陸性氣候和高原高山氣候5大氣候帶。

從降水的角度來(lái)說(shuō)，季風(fēng)氣候區(qū)是內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生頻率最高的地區(qū)，這主要是由于該區(qū)域內(nèi)隨著季風(fēng)的旋轉(zhuǎn)，降水會(huì)呈現(xiàn)出明顯的時(shí)空分布不均，絕大部分集中在夏季的2—4個(gè)月內(nèi)。在此期間，暴雨形成的徑流量急劇增加，現(xiàn)有的城市排水系統(tǒng)難以負(fù)荷，引起積水成災(zāi)。因此，廣泛分布在我國(guó)東部的季風(fēng)氣候區(qū)往往是對(duì)排水防澇建設(shè)需求最高的地區(qū)，適于將低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用、雨水管渠升級(jí)與河道治理相結(jié)合，以改善城市積水問(wèn)題。與之不同的是，我國(guó)西部地區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈、降水稀少，在規(guī)劃低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施時(shí)，需要慎重選擇低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，特別是綠色屋頂、透水鋪裝等應(yīng)用條件較為苛刻的技術(shù)措施。

從氣溫的角度來(lái)說(shuō)，不同的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施都有其適宜的溫度范圍。例如，透水鋪裝在寒冷地區(qū)有被凍融破壞的風(fēng)險(xiǎn)；雨水花園、生物滯留設(shè)施等選用的綠地植物一般不易于在較低溫度下生長(zhǎng)。

3.2 地形條件

城市引入低影響開(kāi)發(fā)最重要的目的是避免降雨徑流產(chǎn)生積水災(zāi)害，以保證城市的排水防澇安全，而區(qū)域地形對(duì)徑流的路徑和空間分布都具有重要的影響[8-9]。在其他水文條件一定的情況下，地形坡度越大的地區(qū)，徑流模數(shù)越大，地表徑流集中越快，最終趨向于向地勢(shì)更低的河川匯集，難以在中途積存和下滲。因此，地形起伏明顯、地面坡度較大的山區(qū)城市內(nèi)澇問(wèn)題并不突出，對(duì)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的需求也相對(duì)較小，即使設(shè)施建成后，受徑流快速排放的影響，在雨水滯留、滲透、集蓄、凈化方面的能力也會(huì)明顯削弱。

與區(qū)域整體地形不同，城市微地形的變化對(duì)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的布局有著積極的作用。微地形的理論主要應(yīng)用于景觀設(shè)計(jì)中，用以創(chuàng)造豐富的空間層次，同時(shí)達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的，這與低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)減少城市水文特征改變的目標(biāo)相輔相成。規(guī)劃中，充分利用不同微地形的特點(diǎn)和景觀營(yíng)造需求，選擇適宜的低影響開(kāi)發(fā)措施，在增添環(huán)境體驗(yàn)的同時(shí)，還有助于雨水的蓄滲和凈化，達(dá)到排水防澇安全、雨水資源利用和景觀環(huán)境改善的統(tǒng)一。例如，結(jié)合濱水過(guò)渡區(qū)設(shè)置植被緩沖帶，結(jié)合道路綠化設(shè)置植草溝，結(jié)合公共休閑區(qū)域設(shè)置下凹式雨水花園和生態(tài)樹(shù)池，結(jié)合建筑與小區(qū)設(shè)置高位花壇和下沉式綠地等。

3.3 下墊面結(jié)構(gòu)

雨水系統(tǒng)所研究的下墊面主要是指城市地表的覆蓋情況，下墊面結(jié)構(gòu)對(duì)徑流的形成和流動(dòng)具有直接影響。在自然地表中，巖石地表孔隙度小，降雨形成的徑流較多；土壤地表組織疏松，降雨形成的徑流較少；濕地、灘涂水網(wǎng)密布，地表徑流則更少。但人類的生活在很大程度上改變了原有的地表特征，尤其在我國(guó)，城市開(kāi)發(fā)強(qiáng)度普遍較大，導(dǎo)致了下墊面結(jié)構(gòu)的改變，硬質(zhì)地面增加，透水性能下降，場(chǎng)地水文特征發(fā)生了很大變化。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014—2006）2016版的要求，我國(guó)目前針對(duì)不同用地所采用的地面種類規(guī)定了在0—1之間不同的徑流系數(shù)，用以計(jì)算區(qū)域降雨所能形成的徑流量。其中，綠地較為接近場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前的自然環(huán)境，雨水蓄滲的比例較高；而混凝土、瀝青等硬質(zhì)地面的徑流系數(shù)較大，降雨易于在地面集中，產(chǎn)生積水。在城市規(guī)劃中，一般通過(guò)用地性質(zhì)、綠地率、建筑密度等綜合判斷各地塊的徑流系數(shù)，從而計(jì)算得到不同排水分區(qū)的綜合徑流系數(shù)。綜合徑流系數(shù)越高，則排水壓力越大。隨著近年來(lái)極端天氣頻發(fā)、系統(tǒng)維護(hù)不足等問(wèn)題凸顯，加之對(duì)經(jīng)濟(jì)投資的考量，完全依賴雨水管渠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提高來(lái)改善排水問(wèn)題不具現(xiàn)實(shí)性。因此，針對(duì)綜合徑流系數(shù)較高的排水分區(qū)，采用源頭控制策略，通過(guò)滲、滯、蓄、凈、用、排等不同尺度的低影響開(kāi)發(fā)措施，能夠在提高環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)，降低區(qū)域的綜合徑流系數(shù)，緩解管渠系統(tǒng)的壓力。

3.3.1 建筑與小區(qū)

在滿足適用條件的前提下，建筑物可以根據(jù)屋頂設(shè)計(jì)參數(shù)考慮引入綠色屋頂，通過(guò)植物和種植土壤滯留雨水，以削減徑流總量和徑流污染。研究表明，綠色屋頂在夏天可以滯留70%—90%的降雨，冬季可以滯留25%—40%的降雨[10]；同時(shí)，對(duì)雨水徑流中氮、磷含量的去除率均能達(dá)到60%以上[11]。

居住小區(qū)綠地與建筑聯(lián)系密切，可以設(shè)置低于散水和周圍地面的生物滯留池和雨水花園，種植耐淹的植物品種，并設(shè)置雨水口（頂面標(biāo)高應(yīng)高于綠地20—50 mm），引導(dǎo)屋面雨水進(jìn)入綠地，起到緩沖徑流的作用，即使在霜凍期仍然能夠通過(guò)滲透和蒸發(fā)作用調(diào)蓄、凈化降雨和屋面雨水徑流[12]，而且能夠提升區(qū)域的景觀水平和娛樂(lè)功能。

學(xué)校與體育場(chǎng)具有集雨面積廣、水質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)，是建設(shè)雨水回用設(shè)施的最佳場(chǎng)所。在雨量充沛的季節(jié)進(jìn)行雨水收集，可以作為道路綠地澆灑、環(huán)境補(bǔ)充，甚至周邊生活雜用水的水源，在緩解水資源短缺矛盾的同時(shí)，還可以改善水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源利用的良性循環(huán)。

3.3.2 道路與停車場(chǎng)

傳統(tǒng)的城市道路一般采用水泥、瀝青等不透水材質(zhì)，硬化程度較高，與建設(shè)前相比，水文條件的改變會(huì)造成降雨時(shí)的徑流難以控制。

在道路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，機(jī)動(dòng)車道采用透水瀝青路面，高達(dá)20%的孔隙度能夠促進(jìn)雨水下滲，提高路面的抗滑性，緩解城市的“熱島效應(yīng)”，并且能降低路面噪音相當(dāng)于交通車輛減少一半[13]，極大地提高了駕駛的舒適性和安全性。

停車場(chǎng)采用透水磚鋪裝，促進(jìn)雨水入滲，還可以利用周邊綠地系統(tǒng)透水性好的特點(diǎn)，在透水磚下部增設(shè)砂礫透水帶，與周邊綠地系統(tǒng)貫通，極大地提高透水磚的透水效果。

3.3.3 綠地與廣場(chǎng)

城市中的公園綠地、生態(tài)綠地具有較大面積的可利用空間，是實(shí)施低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的重要區(qū)域。以下凹式布置為主，較普通綠地而言，能夠利用其與周邊地面的高程差，有效蓄滲雨水、削減洪峰流量、減輕地表徑流污染[14]。此外，根據(jù)綠地不同的位置，可以在濱水區(qū)引入雨水濕地，在城市內(nèi)部引入滲透塘和地下調(diào)蓄池。這不僅豐富了城市的景觀空間，同時(shí)達(dá)到了綜合管理雨水的目的。

廣場(chǎng)在實(shí)施透水鋪裝的同時(shí)，可以設(shè)置分散式的生態(tài)樹(shù)池、跌水花壇、雨水花園等生態(tài)設(shè)施，形成景觀小品。

3.3.4 城市水系

水系是城市水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，也是城市雨水徑流的末端。通過(guò)沿水系設(shè)置生態(tài)駁岸，在濱水區(qū)設(shè)置植被緩沖帶、濕塘等低影響開(kāi)發(fā)措施，能夠降低流量、流速和污染負(fù)荷，改善水質(zhì)與景觀環(huán)境。

3.4 土壤條件

土壤條件與低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的選擇密切相關(guān)。根據(jù)土壤類型的不同，砂土孔隙度高，具備較好的滲透能力，滲透系數(shù)可達(dá)6.0×10-5以上；壤土次之；粘土質(zhì)地厚重，滲透能力較差，滲透系數(shù)一般在4.0×10-6以下。因此，根據(jù)規(guī)劃區(qū)域的土壤組成與分布情況，能夠初步判斷其滲透能力。針對(duì)土壤滲透能力好的地區(qū)，采用下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘等以滲透為主的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施具有較好的實(shí)施效果；反之，在土壤滲透能力較差的地區(qū)，需要進(jìn)一步考量滲透型低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的適用性。

各項(xiàng)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)只有與城市的實(shí)際特征相契合，才能實(shí)現(xiàn)城市的良性水文循環(huán)，改善城市開(kāi)發(fā)密集區(qū)內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)的局面（圖2）。

圖2 低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用的主要環(huán)境因素

圖3 規(guī)劃區(qū)用地布局圖

4 海南國(guó)際旅游島先行試驗(yàn)區(qū)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)規(guī)劃案例

海南國(guó)際旅游島先行試驗(yàn)區(qū)（圖3）位于海南省陵水縣東南部，毗鄰三亞，規(guī)劃控制范圍64.72 km2，人口18萬(wàn)。試驗(yàn)區(qū)的規(guī)劃定位較高，作為國(guó)家旅游文化先行區(qū)，一方面可以更好地建立安全舒適的旅游居住環(huán)境，帶動(dòng)先行區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展；另一方面也為排水系統(tǒng)帶來(lái)巨大壓力，尤其在現(xiàn)狀排水設(shè)施匱乏、雨污水散排的情況下，不僅在低洼地區(qū)極易造成積水，而且環(huán)境品質(zhì)難以提升。

試驗(yàn)區(qū)雨水系統(tǒng)的研究主要針對(duì)度假城市、活力山城、藝術(shù)復(fù)合水城及白鷺島和熱帶海灘4大主要功能區(qū)。

4.1 試驗(yàn)區(qū)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的適用性分析

為約束和落實(shí)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)在各片區(qū)的建設(shè)，研究分析了當(dāng)?shù)氐臍庀蟆⒌匦?、下墊面結(jié)構(gòu)、土壤類型等因素，考查了不同低影響開(kāi)發(fā)措施在各片區(qū)的適用性。

從氣候的角度，試驗(yàn)區(qū)屬熱帶季風(fēng)海洋性氣候，降水充沛。在雨量集中的6—10月，暴雨常伴隨臺(tái)風(fēng)、熱帶風(fēng)暴等災(zāi)害性天氣出現(xiàn)，對(duì)城市建成區(qū)的排水系統(tǒng)沖擊較大。

從地形的角度，試驗(yàn)區(qū)為丘陵—岸壩—瀉湖地貌（圖4）。東北、西南分布有東高嶺、長(zhǎng)水嶺、南灣自然保護(hù)區(qū)等山地，地勢(shì)高、坡度大；東南、西北是城市開(kāi)發(fā)的核心地區(qū)，地勢(shì)低、坡度小，其中度假城市西南部、活力山城西北部，以及熱帶海灘西南部整體地勢(shì)低洼，是排水防澇的重點(diǎn)地區(qū)。

從下墊面結(jié)構(gòu)的角度分析：水占據(jù)了試驗(yàn)區(qū)大半視野，保護(hù)兩大瀉湖區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)，避免城市開(kāi)發(fā)對(duì)水環(huán)境造成破壞，是規(guī)劃的重要前提?；盍ι匠呛桶槏u片區(qū)以生態(tài)休閑為景觀特色，集中設(shè)置了大型的面狀綠地，對(duì)原有的生態(tài)空間和自然水文特征的改變較小。藝術(shù)復(fù)合水城、度假城市和熱帶海灘以濱水娛樂(lè)、商務(wù)休閑為主導(dǎo)，因此在用地布局上主要考慮公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地和商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地，開(kāi)發(fā)建設(shè)強(qiáng)度和人口密度相對(duì)較大，不透水地面的比例較高，排水壓力也較大（圖5）。

從土壤類型的角度分析：試驗(yàn)區(qū)位于沿海地帶，以沙土、沙壤土為主，滲透能力好。

結(jié)合上述因素，以降雨、地形、地表覆蓋特征等基礎(chǔ)條件為框架，采用Infoworks ICM排水模型軟件對(duì)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行地表徑流的模擬（圖6），紅色由淺至深表示地表積水深度由小到大。分析可知：試驗(yàn)區(qū)濱水區(qū)域作為陸地與水系的過(guò)渡地帶，地勢(shì)較低，具有引導(dǎo)徑流進(jìn)入受納水體的作用，因此積水深度相對(duì)較大；除此之外，內(nèi)陸洼地和徑流行泄通道主要分布在熱帶海灘中部、藝術(shù)復(fù)合水城及白鷺島中部、活力山城片區(qū)。

綜上所述，試驗(yàn)區(qū)對(duì)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的需求程度較高。針對(duì)活力山城北部東高嶺、長(zhǎng)水嶺，兩大瀉湖以及白鷺島南部南灣自然保護(hù)區(qū)，低影響開(kāi)發(fā)的策略以生態(tài)保護(hù)為主，設(shè)施布置為輔。針對(duì)度假城市、熱帶海灘等城市開(kāi)發(fā)核心區(qū)域，設(shè)置大型低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的可行性較低，因此低影響開(kāi)發(fā)的策略主要為源頭分散控制，以降低片區(qū)的綜合徑流系數(shù)。

圖4 規(guī)劃區(qū)地形分析圖

圖5 徑流系數(shù)分析圖

圖6 地表徑流分析圖

4.2 試驗(yàn)區(qū)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)分析結(jié)果，將城市雨水管渠系統(tǒng)與低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起，在度假城市、熱帶海灘、藝術(shù)復(fù)合水城及白鷺島片區(qū)的核心地區(qū)建立散點(diǎn)式和條帶式低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，同時(shí)輔以傳統(tǒng)的雨水管渠系統(tǒng)，組織徑流雨水排放；在活力山城片區(qū)，以及度假城市、熱帶海灘、藝術(shù)復(fù)合水城與白鷺島片區(qū)的濱水區(qū)和綠地區(qū)，建立生態(tài)雨水系統(tǒng)，利用低影響開(kāi)發(fā)措施的滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸、凈化等功能控制徑流量和徑流污染。

在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌分析低影響開(kāi)發(fā)措施對(duì)區(qū)域雨水徑流的影響，建立各分區(qū)低影響開(kāi)發(fā)的控制指標(biāo)系統(tǒng)（表1），各分區(qū)的控制目標(biāo)通過(guò)不同用地的規(guī)劃指標(biāo)加權(quán)平均進(jìn)行校核。

其中，下沉式綠地率=廣義的下沉式綠地①?gòu)V義的下沉式綠地泛指具有一定調(diào)蓄容積的可用于調(diào)蓄徑流雨水的綠地，包括生物滯留設(shè)施、滲透塘、濕塘、雨水濕地等；下沉深度指下沉式綠地低于周邊鋪砌地面或道路的平均深度。面積/綠地總面積。活力山城、藝術(shù)復(fù)合水城與白鷺島開(kāi)發(fā)與保護(hù)并行，綠地以維持生態(tài)化為主；度假城市與熱帶海灘在城市建設(shè)過(guò)程中，以大型的雨水濕地與小型的雨水花園、生物滯留池等設(shè)施相結(jié)合，增加雨水調(diào)蓄空間。

透水鋪裝率=透水鋪裝面積/硬化地面總面積。透水鋪裝重點(diǎn)結(jié)合公園、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、人行道、建筑前空地、小區(qū)內(nèi)部場(chǎng)地等區(qū)域建設(shè)，機(jī)動(dòng)車道不采用透水鋪裝形式。

綠色屋頂率=綠色屋頂面積/建筑屋頂總面積。綠地屋頂主要結(jié)合平屋頂?shù)亩鄬咏ㄖ贾谩?/p>

雨量徑流系數(shù)指設(shè)定時(shí)間內(nèi)降雨產(chǎn)生的徑流總量與總雨量之比。雨量徑流系數(shù)根據(jù)規(guī)范中各下墊面條件的參考取值，結(jié)合綠地率、建筑密度，以及本次研究確定的下沉式綠地率、透水鋪裝率、綠色屋頂率綜合計(jì)算確定，用以核算低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的雨水調(diào)蓄總?cè)莘e。

根據(jù)上述指標(biāo)要求，從集水區(qū)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性、景觀性、維護(hù)及公眾接受度等因素出發(fā)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究與應(yīng)用，試驗(yàn)區(qū)建立了由面狀海綿體、點(diǎn)狀海綿體和線狀海綿體等組成的多層級(jí)、多要素的生態(tài)雨水系統(tǒng)（圖7）。

面狀海綿體主要依托規(guī)模較大的綠地設(shè)置。城市內(nèi)部公共綠地盡量布置為下凹式，同時(shí)配合雨水收集措施建設(shè)回用系統(tǒng)；河口濕平衡，在曲港河與曲溝河河口建設(shè)濕地緩沖區(qū)進(jìn)行舒緩。

圖7 生態(tài)雨水系統(tǒng)布局圖

圖8 中央分隔帶LID系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

圖9 道路LID系統(tǒng)典型斷面示意圖

表1 試驗(yàn)區(qū)低影響開(kāi)發(fā)的主要控制指標(biāo)

以試驗(yàn)區(qū)內(nèi)廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、學(xué)校、體育場(chǎng)、建筑單體、居住小區(qū)及街區(qū)綠地為點(diǎn)狀海綿體，通過(guò)蓄、滲、凈、用等源頭分散式的措施減小場(chǎng)地水文特征的改變。

線狀海綿體主要指市政道路、步行道與水系，將試驗(yàn)區(qū)各個(gè)片區(qū)有機(jī)串連起來(lái)。市政道路在引入透水鋪裝的基礎(chǔ)上，由于活力山城、白鷺島等地區(qū)的城市開(kāi)發(fā)強(qiáng)度不大，雨水徑流相對(duì)較少，綜合分析道路的等級(jí)和斷面形式，分別從中央分隔帶、機(jī)非分隔帶、道路紅線外空間等角度入手，引入植草溝、樹(shù)池、下凹式綠地、雨水花園等措施[15-16]，不再建設(shè)雨水管渠系統(tǒng)。例如，考慮到文黎大道延伸線側(cè)分帶寬度小、人行道下設(shè)置有綜合管廊，在中央分隔帶和環(huán)形交叉轉(zhuǎn)盤內(nèi)設(shè)置低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，主要由植草溝、溢流井、集水井（檢查井）、預(yù)制擋塊、縱橫向雨水管及路面?zhèn)染壏浪佈b組成（圖8），設(shè)置長(zhǎng)度達(dá)13.58 km；南灣路外側(cè)綠化帶下設(shè)置滯留池，雨水沿機(jī)動(dòng)車道橫向排入滯留池，通過(guò)滯留池自然下滲，暴雨期間，超出滯留池接納能力、無(wú)法及時(shí)入滲的雨水通過(guò)溢流井及集水井進(jìn)入雨水管網(wǎng)（圖9）。

在度假城市與熱帶海灘片區(qū)設(shè)置多條綠色廊道，降低城市核心區(qū)市政管網(wǎng)的雨水負(fù)荷，同時(shí)借鑒嘉興等城市的經(jīng)驗(yàn)，將各個(gè)景點(diǎn)、娛樂(lè)區(qū)有機(jī)地串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)城市分散景點(diǎn)在空間和功能上的整合[17]。此外，試驗(yàn)區(qū)“兩河、兩瀉湖”的水系布局為雨水提供了充足的調(diào)蓄空間，結(jié)合試驗(yàn)區(qū)防洪潮工程規(guī)劃，建立河岸生態(tài)過(guò)渡帶，使之成為聯(lián)系自然景觀資源和公共空間的橋梁。

5 結(jié)語(yǔ)

低影響開(kāi)發(fā)對(duì)城市的生態(tài)和諧，乃至可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。其應(yīng)用與城市的氣候、地形、下墊面結(jié)構(gòu)、土壤條件乃至各個(gè)地塊的開(kāi)發(fā)建設(shè)強(qiáng)度、周邊環(huán)境等息息相關(guān)。筆者通過(guò)對(duì)海南國(guó)際旅游島先行試驗(yàn)區(qū)低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)規(guī)劃案例的解析，明確了：在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，只有立足實(shí)際，因地制宜分析城市需求以及不同低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的適用性，采取相匹配的技術(shù)方案，才能使低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的效用。

當(dāng)然，在研究技術(shù)策略的基礎(chǔ)上，實(shí)踐還存在諸多難題。例如，受制于道路紅線和施工體制影響，道路低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施只能在紅線內(nèi)進(jìn)行考量，無(wú)法做到與周邊地塊內(nèi)的雨水管渠系統(tǒng)和低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，這就有賴于在政策法規(guī)、管理體制和系統(tǒng)實(shí)施機(jī)制上的進(jìn)一步優(yōu)化與完善。