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    海綿城市低影響開發(fā)措施綜合效益評(píng)價(jià)體系及應(yīng)用

    2021-05-19 08:53:04高玉琴陳佳慧王冬冬張振興趙晨程
    水資源保護(hù) 2021年3期
    關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)方案徑流效益

    高玉琴,陳佳慧,王冬冬,張振興,趙晨程

    (1.河海大學(xué)水利水電學(xué)院,江蘇 南京 210098;2.美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校,伊利諾伊州 厄巴納-香檳 IL61801)

    隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速。人們?cè)谙硎艹擎?zhèn)化紅利的同時(shí),也給城市水資源、環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)帶來了巨大壓力??焖俪鞘谢瘜?dǎo)致了不透水面顯著增加,破壞了原有的自然水文循環(huán)過程,引起了一系列水文效應(yīng)[1],導(dǎo)致了城市內(nèi)澇日益嚴(yán)重、降雨徑流污染加重和水資源短缺等諸多城市水問題。我國(guó)以低影響開發(fā)(low impact development,LID)為核心理念,提出了海綿城市這一新型城市雨洪管理概念[2-4]。LID是20世紀(jì)90年代末期由美國(guó)馬里蘭州、西雅圖和波特蘭市共同提出的一種雨洪管理概念[5],主張?jiān)趫?chǎng)地開發(fā)過程中采用分散式、經(jīng)濟(jì)、本土化的源頭控制措施使區(qū)域水文特征趨近開發(fā)前,也稱為低影響設(shè)計(jì)。LID技術(shù)的功能主要包括滲透、徑流調(diào)蓄和輸送、過濾、保護(hù)性設(shè)計(jì)、低影響景觀等方面,具體采用的有透水鋪裝、雨水花園、植草溝、綠色屋頂、滲渠、生物滯留設(shè)施等各種小型措施[6]。

    國(guó)內(nèi)外對(duì)LID的研究主要集中在徑流削減、洪峰延遲及徑流污染削減幾方面,部分學(xué)者開展了針對(duì)LID在環(huán)境生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各個(gè)方面的綜合效益評(píng)價(jià)研究。仇士愷[7]建立了一個(gè)雨水管理措施優(yōu)化模型,以成本投入最小為目標(biāo)函數(shù),利用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)優(yōu)選模式進(jìn)行求解,并以翡翠水庫(kù)為例,進(jìn)行了模擬優(yōu)化;鐘沂玻[8]利用AGNPS模型對(duì)研究區(qū)域內(nèi)3種不同LID措施的效能進(jìn)行模擬,并分別對(duì)其進(jìn)行了徑流削減、面源污染削減以及成本因素3個(gè)方面的綜合評(píng)價(jià);褚筱文[9]利用DSS模擬了城市雨水管理措施對(duì)年均徑流量的削減效能,并進(jìn)行了成本-效益評(píng)價(jià);賈海峰等[10]基于SUSTAIN系統(tǒng)對(duì)廣東佛山某學(xué)校4個(gè)LID BMPs方案的截污減排效果進(jìn)行模擬分析,并綜合成本和效益因素給出了最佳情景方案;王鋒[11]定量識(shí)別LID方案的多項(xiàng)效益,采用層次分析法和加權(quán)求和法,構(gòu)建了一種LID方案運(yùn)行效果評(píng)價(jià)方法。穆聰[12]通過對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)指標(biāo)貨幣化后的效益值進(jìn)行加權(quán)求和,獲得綜合效益值,建立了海綿城市LID措施綜合效益評(píng)價(jià)體系。

    上述研究主要關(guān)注LID措施的成本效益比較,對(duì)生態(tài)效益、社會(huì)效益等綜合評(píng)價(jià)大多采用定性描述,缺乏一套可以定量評(píng)價(jià)LID措施效益的理論體系[13]。為此本文提出了一種可量化的LID綜合效益評(píng)價(jià)方法并應(yīng)用于南京市某住宅小區(qū)LID初步設(shè)計(jì)方案量化評(píng)價(jià),以期為海綿城市建設(shè)提供參考。

    1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建與評(píng)價(jià)方法

    1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

    LID措施的根本設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)區(qū)域開發(fā)后的徑流大小、峰現(xiàn)時(shí)間等水文特征與天然狀態(tài)下基本一致。大量研究與實(shí)踐證明,LID措施不僅可以有效調(diào)控徑流與污染物,還具有廣泛的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、美學(xué)和社會(huì)效益,是一種實(shí)現(xiàn)低碳、生態(tài)、可持續(xù)的高效雨水管理理念[14-15]。本文綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三方面因素,構(gòu)建能綜合反映徑流狀態(tài)且與城市生態(tài)環(huán)境有直接聯(lián)系,同時(shí)考慮成本投入等情況的LID綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

    1.1.1環(huán)境效益

    LID措施通過對(duì)雨水的入滲、存儲(chǔ),削減徑流總量;通過植物根系對(duì)雨水的攔截作用,降低徑流流速,延緩徑流峰現(xiàn)時(shí)間,從而緩解城市排水系統(tǒng)的壓力,減少管道溢流污染,具有顯著的環(huán)境效益[16]??紤]LID措施對(duì)于徑流量和降雨徑流污染物的控制削減效能,選取徑流總量削減率、徑流峰值削減率、峰現(xiàn)滯后時(shí)間、總懸浮物(TSS)削減率、總氮(TN)削減率、總磷(TP)削減率、化學(xué)需氧量(COD)削減率等7項(xiàng)指標(biāo)反映LID措施的環(huán)境效益。

    1.1.2經(jīng)濟(jì)效益

    LID措施能通過減少大量的管道、道路等高能耗基礎(chǔ)設(shè)施的使用,降低政府對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施的投入和維護(hù)費(fèi)用。本文主要考慮方案的成本投資和建成后的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。成本投資是LID措施開發(fā)建設(shè)的重要關(guān)注點(diǎn),主要包括基建費(fèi)、管理維護(hù)費(fèi)和運(yùn)行效果等。建成后的運(yùn)行效益主要考慮節(jié)水效益和滲透補(bǔ)充地下水[17]產(chǎn)生的效益。

    a. 基建費(fèi)?;ㄙM(fèi)用是LID措施開發(fā)建設(shè)的一次性投資成本,包括土方填挖、設(shè)施安裝放置和表面植被種植鋪設(shè)等內(nèi)容。

    b. 管理維護(hù)費(fèi)。管理維護(hù)費(fèi)是確保LID措施在后期運(yùn)行中正常發(fā)揮功效的投入費(fèi)用,包括植被修剪、沉積物和垃圾清掃、底部排水設(shè)施維護(hù)等人力和資金的投入。

    c. 運(yùn)行效果。LID措施的運(yùn)行效果主要由運(yùn)行穩(wěn)定性和工程影響性反映。運(yùn)行穩(wěn)定性表示LID措施在正常維護(hù)管理的情況下,出現(xiàn)失效、故障的風(fēng)險(xiǎn);工程影響性用于描述LID措施施工期間對(duì)場(chǎng)地的破壞程度以及對(duì)公眾出行的影響程度。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)實(shí)踐研究,用“優(yōu)、較優(yōu)、良好、較差、差”5個(gè)等級(jí)進(jìn)行分類評(píng)價(jià),見表1。

    表1 LID措施運(yùn)行效果評(píng)價(jià)

    d. 節(jié)水效益。節(jié)水效益主要指雨水桶、蓄水池等蓄水措施收集存儲(chǔ)的雨水置換了城市用水用于綠地灌溉、景觀補(bǔ)水、路面噴灑等而減少的費(fèi)用。對(duì)雨水的收集回用可達(dá)到減少雨水排放和節(jié)約水資源的雙重目標(biāo),其收益可依照收集水量和城市用水價(jià)格計(jì)算。

    e. 補(bǔ)充地下水效益。補(bǔ)充地下水效益指諸如生物滯留設(shè)施、下凹綠地等部分LID措施具有促進(jìn)雨水入滲、實(shí)現(xiàn)地下水回補(bǔ)功效而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。可通過下滲水量與單位體積的集水效益計(jì)算:

    Y=aHS

    (1)

    式中:Y為補(bǔ)充地下水效益;a為單位體積集水效益,按水資源影子價(jià)格考慮,元/m3;H為單次降雨的雨水入滲量,可通過SWMM模型模擬得出,mm;S為透水地表面積,m2。

    1.1.3社會(huì)效益

    基于LID模式的場(chǎng)所設(shè)計(jì),注重美觀的植物搭配,提升了場(chǎng)地美學(xué)效益,具有豐富的生態(tài)景觀價(jià)值;場(chǎng)地設(shè)計(jì)串聯(lián)起水系、公園、綠地,增強(qiáng)開放空間的聯(lián)系,為市民提供散步、慢跑等需求的戶外休閑場(chǎng)所,增加了體育鍛煉活動(dòng)的人數(shù),也降低了機(jī)動(dòng)交通和燃料的消耗;LID措施對(duì)雨水資源通過滲入地下、收集回用和雨水貯留等形式加以利用,在緩解城市用水矛盾的同時(shí),也提供了市民參與管理的機(jī)會(huì),提升公眾環(huán)保、惜水、節(jié)水的意識(shí),具有一定的社會(huì)效益。本文主要考慮其雨水資源利用、生態(tài)景觀價(jià)值及公眾教育宣傳3個(gè)方面。

    LID措施的社會(huì)效益難以被直接衡量和定價(jià),按“低、較低、中等、較高和高”5個(gè)等級(jí)進(jìn)行3項(xiàng)指標(biāo)的定性評(píng)價(jià),見表2。

    表2 LID措施社會(huì)效益評(píng)價(jià)

    綜上,確定LID措施綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示。

    圖1 LID措施綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

    1.2 指標(biāo)量化

    本文選取的16項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中,既有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo),需對(duì)各定性指標(biāo)進(jìn)行量化以便于綜合評(píng)價(jià)。建造、維護(hù)成本通過實(shí)際的方案規(guī)劃設(shè)計(jì)面積和措施單價(jià)計(jì)算,運(yùn)行效益指標(biāo)和社會(huì)效益的3項(xiàng)指標(biāo)均是定性指標(biāo),可通過其模糊語(yǔ)氣與模糊標(biāo)度[18]進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

    1.3 指標(biāo)權(quán)重確定

    為了得到更為準(zhǔn)確客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果,采用熵權(quán)法計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重。為保證與決策者主觀思維的一致性,綜合考慮主客觀因素,本文結(jié)合層次分析法[19-21]求解主客觀組合權(quán)重[22-23]。

    在熵權(quán)法求出客觀權(quán)重wj1的基礎(chǔ)上,利用層次分析法的求取結(jié)果wj2進(jìn)行修正,得到第j個(gè)指標(biāo)的組合權(quán)重wj為

    (2)

    1.4 基于云模型的LID措施綜合效益評(píng)價(jià)

    LID措施評(píng)價(jià)優(yōu)選涉及經(jīng)濟(jì)成本、防洪除澇、景觀效果、生態(tài)環(huán)境等諸多方面,存在定量、定性指標(biāo),具有一定的隨機(jī)性和模糊性。為做到客觀準(zhǔn)確并解決無(wú)法避免的不確定性,本文選擇云模型用于LID措施的量化評(píng)價(jià)。

    基于云模型的評(píng)價(jià)方法是不確定性評(píng)價(jià)中的重要方法,可實(shí)現(xiàn)定性概念和定量數(shù)值之間的轉(zhuǎn)化[24]。本文在確定系統(tǒng)指標(biāo)值X={x1,x2,…,xn}、指標(biāo)權(quán)重W=(w1,w2,…,wn)T與指標(biāo)評(píng)價(jià)論域V={v1,v2,…,vm}后,通過給出云的數(shù)字特征和設(shè)定條件x=x0的X條件云發(fā)生器計(jì)算各個(gè)指標(biāo)在各等級(jí)下的隸屬度[25-26]。

    綜上,可以得到LID措施方案對(duì)于各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度C={c1,c2,…,cm}。根據(jù)隸屬度最大原則進(jìn)行等級(jí)評(píng)判,并選取等級(jí)最高的方案為最優(yōu)方案。

    2 實(shí)例應(yīng)用

    2.1 研究區(qū)概況

    研究區(qū)為南京亞東國(guó)際公寓片,位于南京市雨花臺(tái)區(qū),北緯32°0′0″、東經(jīng)118°45′36″,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,四季分明,雨量豐沛,多年平均降水量為 1 061.3 mm。年內(nèi)降水分布不均,主要集中在6—8月。研究區(qū)整體地勢(shì)平坦,平均坡度2.69%,高程在5.26~10.95 m,最大高差5.69 m,總面積約 9.94 hm2,其內(nèi)有44棟住宅樓。研究區(qū)為不透水區(qū)和透水區(qū)混合區(qū)域,主要以住宅建筑群、小區(qū)道路、停車場(chǎng)等不透水硬質(zhì)下墊面為主,不透水面積占總面積的78.9%。研究區(qū)內(nèi)部建設(shè)有比較完備的給水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng),無(wú)天然或人工水系發(fā)揮雨水調(diào)蓄作用,遭遇暴雨時(shí)仍采用快放快排模式,未有效解決內(nèi)澇問題,也造成了雨水資源的大量流失。

    2.2 LID措施方案設(shè)置

    研究區(qū)用地規(guī)劃都已完成,對(duì)空間需求較大的LID措施有所限制,因此本文暫不考慮微型濕地、景觀水體等所需空間較大的LID措施。同時(shí)經(jīng)實(shí)地勘察,進(jìn)行研究區(qū)場(chǎng)地條件分析,初步選取適用于研究區(qū)的LID措施為綠色屋頂、生物滯留池、雨水花園、植草溝、滲渠、透水鋪裝和雨水桶。

    在實(shí)際項(xiàng)目中,為了避免雨水管理措施過于單一,往往通過LID措施的組合使用,形成多種規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。本文利用以上7種措施進(jìn)行組合,并按照模型得到的排水管網(wǎng)運(yùn)行情況,在管網(wǎng)負(fù)荷較大及節(jié)點(diǎn)發(fā)生溢流的匯水區(qū)加大LID措施布置比例,規(guī)劃了4種情景方案。

    a. 方案1:基礎(chǔ)型方案。本方案按照最基本的LID措施布置方式,布置最常見、建設(shè)簡(jiǎn)單、成本較低的植草溝、滲渠,以及收集利用雨水的雨水桶。大體設(shè)計(jì)方案為:小區(qū)內(nèi)道路兩邊的雨水溝采用植草溝或滲渠來傳輸、調(diào)蓄雨水;適宜的建筑周邊使用雨水桶收集屋面雨水。

    b. 方案2:功效最大型方案。功效指的是徑流量和徑流污染控制功效。由于植草溝與滲渠功效較低,本方案考慮采用雨水桶、雨水花園、生物滯留設(shè)施、綠色屋頂、透水鋪裝這5種LID措施。這一方案的布置如下:小區(qū)內(nèi)道路周邊綠地設(shè)置生物滯留設(shè)施;在景觀水體或其他水系以及地勢(shì)低洼處可考慮建設(shè)雨水花園或生物滯留設(shè)施;在未設(shè)置雨水桶的住宅建筑的屋面采用綠色屋頂;停車場(chǎng)、人行道等載重負(fù)荷較小的小區(qū)道路布設(shè)透水鋪裝。為提高功效,本方案中的5種措施的比例要適當(dāng)高些。

    c. 方案3:示范型方案。這一方案重點(diǎn)突出海綿城市雨水資源利用的示范意義[27],擴(kuò)大對(duì)公眾的教育影響力度,使LID理念更加深入人心。本方案選用全部7種措施,展示各單項(xiàng)措施的工程做法和效果,為L(zhǎng)ID措施的大力推廣提供借鑒。其布置如下:小區(qū)內(nèi)道路兩邊的雨水溝采用植草溝來轉(zhuǎn)輸、調(diào)蓄雨水,并搭配滲渠共同發(fā)揮作用;其他幾類LID措施的布置形式與方案2大致相同;同時(shí)為了強(qiáng)化教育示范意義,突出景觀生態(tài)價(jià)值,適當(dāng)提高雨水花園、生物滯留設(shè)施和綠色屋頂?shù)乃急壤?/p>

    d. 方案4:綜合型方案。由于透水鋪裝建造時(shí)需要破壞原有道路,給居民通行造成不便。因此,此方案中透水鋪裝不予考慮,選用剩余6種措施。這一方案的布置可大致參照示范型方案,為兼顧成本和效益,各單項(xiàng)措施的布置比例視實(shí)際情況而定,不宜過高;同時(shí)考慮施工難度,布置適量的綠色屋頂即可。

    結(jié)合研究區(qū)場(chǎng)地條件,上述4個(gè)LID措施設(shè)計(jì)方案建造面積如表3所示。

    表3 研究區(qū)LID措施設(shè)計(jì)面積

    2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

    2.3.1設(shè)計(jì)方案的環(huán)境效益

    在各設(shè)計(jì)方案的截污減排效益分析中,基于模型構(gòu)建步驟,建立研究區(qū)SWMM雨洪模型,利用已有的兩場(chǎng)降雨徑流實(shí)測(cè)水量水質(zhì)資料,進(jìn)行參數(shù)率定和驗(yàn)證,建立適用于研究區(qū)域的SWMM模型[14]。選取5年一遇的暴雨作為降雨輸入,得到研究區(qū)在4種情景方案下的徑流及各污染物排放情況如表4所示。研究區(qū)模型模擬結(jié)果顯示,應(yīng)用LID措施能有效減少?gòu)搅骺偭亢头逯盗髁浚瑴蠓逯党霈F(xiàn)時(shí)間。其中,方案2對(duì)于徑流削減效能最為明顯,可將5年一遇降雨徑流總量減少3 012 m3,相比未使用LID措施情景削減徑流54.92%;單場(chǎng)降雨最大峰值流量減少為1.848 m3/s,削減了49.72%??梢姡琇ID措施可減少降雨徑流外排流量,削減洪峰,延遲洪峰出現(xiàn)時(shí)間,提高區(qū)域防洪能力,避免或減輕本區(qū)域居民的水災(zāi)損失。

    表4 LID措施設(shè)計(jì)方案徑流與污染控制效果模擬

    同時(shí)模擬結(jié)果顯示,應(yīng)用LID措施也能有效減少污染物含量,使徑流水質(zhì)得到改善。方案2對(duì)于污染物削減最為顯著。

    2.3.2設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)效益

    a. 建造和維護(hù)成本。結(jié)合研究區(qū)LID措施方案設(shè)置與LID措施的成本投資和管理維護(hù)費(fèi)用計(jì)算4種方案的成本總值,結(jié)果見表5(維護(hù)成本按1年的成本計(jì)算)。其中方案2的綠色屋頂、生物滯留設(shè)施、雨水花園等復(fù)雜的LID措施面積占比較大,故建造成本及維護(hù)成本也相對(duì)較高。

    表5 LID措施設(shè)計(jì)方案成本總值

    b. 運(yùn)行效果。根據(jù)表3將LID措施運(yùn)行效果評(píng)價(jià)表(表1)中各措施運(yùn)行穩(wěn)定性和工程影響性的模糊語(yǔ)氣轉(zhuǎn)化為模糊標(biāo)度,并且將LID措施運(yùn)行穩(wěn)定性按不同方案各項(xiàng)LID措施面積占比進(jìn)行分配,求和推算各設(shè)計(jì)方案運(yùn)行穩(wěn)定性的量化值,結(jié)果見表6。由于雨水桶及植草溝運(yùn)行穩(wěn)定性較佳,且方案1、4中這兩項(xiàng)措施面積占比較大,故得出方案1、4的運(yùn)行穩(wěn)定性較另兩個(gè)方案更優(yōu)的結(jié)論。同時(shí),由于方案2、3設(shè)置了透水鋪裝,對(duì)居民出行造成不便,工程影響性較大。

    表6 LID措施設(shè)計(jì)方案運(yùn)行穩(wěn)定性量化值

    c. 節(jié)水效益。節(jié)水效益主要考慮雨水桶存蓄的雨水代替自來水產(chǎn)生的效益,同樣采用5年一遇降雨,由研究區(qū)SWMM模型運(yùn)行結(jié)果可得各方案下雨水桶存蓄的雨量。由自來水價(jià)格和各方案存蓄雨量,可計(jì)算出各LID措施方案的節(jié)水效益如表7所示。由計(jì)算結(jié)果可知,單場(chǎng)降雨就可產(chǎn)生上百元的節(jié)水效益,每年小區(qū)雨水資源利用替代的城市供水將相當(dāng)可觀,有利于減輕城市供水壓力。

    表7 LID措施設(shè)計(jì)方案效益

    d. 補(bǔ)充地下水效益。由土地利用圖及LID措施布設(shè)情況得出研究區(qū)各子匯水區(qū)應(yīng)用LID措施后的透水地表面積,模型導(dǎo)入5年一遇降雨,求得研究區(qū)入滲體積量。研究區(qū)位于長(zhǎng)江流域,滲透補(bǔ)充的地下水以生態(tài)環(huán)境用水的形式存在。根據(jù)生態(tài)環(huán)境用水的影子價(jià)格,各LID措施設(shè)計(jì)方案補(bǔ)充地下水產(chǎn)生的效益如表7所示。由于方案3采用的LID措施種類最多,占地面積也最大,故其降雨入滲量也相對(duì)最大,補(bǔ)充地下水的效益也十分可觀。

    2.3.3設(shè)計(jì)方案的社會(huì)效益

    根據(jù)表2得出各LID措施社會(huì)效益的量化值,將LID措施社會(huì)效益量化值按不同方案各項(xiàng)LID措施面積占比進(jìn)行分配,求和推算出各設(shè)計(jì)方案社會(huì)效益的量化值,結(jié)果見表8。

    表8 LID措施設(shè)計(jì)方案社會(huì)效益量化值

    方案1雖設(shè)置的雨水桶最多,但面積占比較小,且未設(shè)計(jì)生物滯留池、雨水花園等雨水資源化利用較優(yōu)的LID措施,故其綜合雨水資源化利用情況相對(duì)較差;方案3雖設(shè)置了全部7種LID措施,但由于其生物滯留池、雨水花園及綠色屋頂?shù)壬鷳B(tài)價(jià)值較高的設(shè)施面積占比不及方案2,故4種方案中,綜合生態(tài)景觀價(jià)值最高的仍是方案2;方案3設(shè)置了最多種類的LID措施,公眾宣傳教育示范作用最強(qiáng)。

    2.3.4LID措施設(shè)計(jì)方案綜合評(píng)價(jià)

    基于熵權(quán)法和層次分析法分別進(jìn)行計(jì)算,得到各項(xiàng)指標(biāo)的客觀和主觀權(quán)重,然后根據(jù)式(2)得到指標(biāo)的組合權(quán)重。

    確定指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)為V={優(yōu),較優(yōu),中等,較差,差},取超熵為0.005,云滴數(shù)為1 000,基于X條件云發(fā)生器進(jìn)行Matlab編程,計(jì)算得到4個(gè)LID措施設(shè)計(jì)方案的各指標(biāo)隸屬度矩陣,并通過組合權(quán)重向量與隸屬度矩陣進(jìn)行模糊變換,得到4個(gè)LID措施設(shè)計(jì)方案在5個(gè)等級(jí)下的隸屬度,從而對(duì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果見表9。

    表9 設(shè)計(jì)方案綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

    由表9可知,方案1(基礎(chǔ)型方案)在4個(gè)方案中綜合效益最低,評(píng)價(jià)結(jié)果為“較差”,其余3種方案評(píng)價(jià)結(jié)果均為“較優(yōu)”。

    同時(shí)方案2(功效最大型方案)對(duì)于“較優(yōu)”的隸屬度最大,選取該方案作為研究區(qū)LID措施的最終方案。方案2截污減排效益最優(yōu),社會(huì)效益良好,雖成本投資相對(duì)較大,但由于截污減排效益占比權(quán)重較高,方案2仍表現(xiàn)出最佳的綜合效能。方案4綜合效能排名第二,且投資僅為方案2的一半,可作為研究區(qū)建設(shè)或改造的備選方案。若研究區(qū)全面規(guī)劃實(shí)施方案2,徑流量較現(xiàn)狀情景將減小約55%,污染物排放總量減少約60%。由于方案2下模擬區(qū)規(guī)劃LID措施面積只占模擬區(qū)域總面積的18.1%,故仍有巨大的實(shí)施空間與徑流、污染削減潛力。

    3 結(jié) 語(yǔ)

    在借鑒和調(diào)研國(guó)內(nèi)外典型雨水管理工程實(shí)踐、發(fā)展研究及雨洪模型應(yīng)用的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)城市發(fā)展的具體情況,基于生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益構(gòu)建了LID措施綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在量化評(píng)價(jià)中,利用AHP-熵權(quán)法賦予指標(biāo)組合權(quán)重,并基于云模型求解隸屬度,綜合考慮主客觀因素對(duì)LID措施設(shè)計(jì)方案綜合效益進(jìn)行評(píng)價(jià),降低了使用單一方法進(jìn)行評(píng)價(jià)的主觀性。將研究結(jié)果應(yīng)用于南京市一住宅小區(qū),對(duì)4個(gè)LID措施設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),其中功效最大型方案截污減排效益最優(yōu),社會(huì)效益良好,對(duì)于“較優(yōu)”的隸屬度最大,表現(xiàn)出最佳的綜合效能。

    本文從理論研究和工程實(shí)踐兩方面加強(qiáng)對(duì)LID措施在環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面效益的理解,以期為國(guó)家海綿城市建設(shè)和雨洪管理提供借鑒,具有一定的參考價(jià)值。LID措施的綜合效益評(píng)價(jià)是一個(gè)復(fù)雜的過程,在以后的研究中可考慮LID措施促進(jìn)土地升值、降低機(jī)動(dòng)和交通燃料的消耗等因素深入探究。

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