二十期研修班课程第四讲:现代雨水控制利用技术的设计与应用
李俊奇 北京建筑工程学院环境工程系硕士生导师
李俊奇老师[北京建筑工程学院环境工程系硕士研究生导师]讲授的主题为:现代雨水控制利用技术的设计与应用。现代城市雨水管理是当今城市规划面临的严峻课题之一,李老师的讲课内容,直击当今城市水环境的最敏感问题,对现代雨水控制利用技术进行详尽的阐述,从多角度对传统雨水设施和新型雨水控制利用技术进行分析,并辅以项目案例,对低影响度开发理念以及多功能调蓄技术在景观设计中的关键作用进行深入的思考。
传统的雨水设施存在的问题,主要表现在排水体制、雨水排放方式、城市内涝、生态环境破坏这四个方面。李老师强调,在排水体制方面由原先的“应建立分流制排水系统”应改为“宜建立分流制排水系统”。从工程排水向生态排水进行转化,充分发挥自然在雨水调控方面始终被人忽视的作用。采用传统雨水排放方式,全国通过排水损失的径流量占到全国全年缺水总量的20%,人们常年在面对特大暴雨导致的城市内涝束手无策,一味将其排走的同时实际上流失了重要的水资源;另一方面,生态环境破坏往往是传统雨水排放设施引起的最严重问题,过去这一问题始终被人们忽略。因此,我们亟待在探寻新型雨水控制技术的道路上取得突破。
随后李俊奇老师详细说明了雨水排放系统的发展历程,从中我们得知国外典型的雨水系统发展经历了一个从末端控制为主,到源头、过程、终端协调作用的综合系统的发展历程。它始于传统的排水方式,上世纪80年代美国提出的最佳管理措施是雨水排放系统发展历程中关键的一环。直到90年代初,一些发达国家提出地影响度开发(LID)理论,也就是人们今天看到的现代雨水排放系统的基础理论,其核心理念是确保土地开发前后,保持水文状况的一致性。简而言之,现代雨水系统的发展就是由单一排放向径流污染控制、洪涝控制、资源化利用和生态影响最小化多方面综合考虑的过程。
上半部分最后阶段,李俊奇老师介绍,国家相关部门将在《公园设计规范》、《绿地设计规范》、《建筑与小区雨水规范》、《溢流调蓄规范》等一系列规划设计规范中着重加入LID理论的相关内容。这意味着,LID理论将不仅在城市水管理领域发挥作用,更会在全面城市规划建设中拥有展现其先进性及科学性的机会。
在与学员们进行了热烈的课间讨论后,李俊奇老师开始了课程的下半部分。这一部分李老师全面地分析了低影响度开发(LID)理论及其技术措施。LID的核心理念是从源头上不产生流进而达到减少径流量的目的。LID的核心技术是分割硬化面积,由于硬化地面不利于雨水的下渗,导致雨水直接沿地表形成大规模的地表径流。分割硬化路面,使得雨水能更多地下渗到地表以下,从而减少径流量。
那么现代城市为什么要采用LID,在哪里采用LID,值不值得做LID,如何构建一个LID系统呢?
从源头上控制雨水径流量是LID的灵魂,也是LID技术区别于传统雨水排放技术而必然存在的关键所在。通过具体案例的分析可以得知,在城市建成区和新建区、高密度区和低密度区都适用于LID的建设和实施。原因在于低影响度开发(LID)归根结底是一种理念,它虽然有具体的工程和技术来支撑,但它并不是一套固化的工艺或者工程设备,而是设计师在根据场地状况进行有针对性的分析之后,做出的一套融合低影响度开发理念的科学性规划方案。
关于做LID是否值得的问题,李老师以西雅图HIGH POINT和北京东方太阳城为例进行分析,表明对于LID的质疑主要来自对其经济性、环境效益、社会效应等方面的考虑。通过案例分析不难发现,LID实际上减少了管线使用、降低内涝带来的灾害、减少水体污染,降低处理水体污染费用,具有更高的经济性;设置控制目标,做合理的竖向规划,选择设施设备,对设施的规模进行规划,进行及时评定分析(对不合适的部分进行调整)则是LID技术在实施过程中所涵盖的具体操作步骤。
课程的尾声,李俊奇老师着重讲解了全过程雨水控制系统设计和多功能调蓄水体应用的案例。
东方太阳城实景图
全过程雨水控制系统设计应用于北京东方太阳城项目之中,设计师从中得到以下启发:首先大家相信建立一个多目标的雨水控制系统的设计分析是可行的;其次最佳管理实践(BMPs)和低影响度开发(LID)理念的城市雨水控制利用管理体系适用于城市新建区和改造区;同时全过程雨水控制系统可以实现径流削减,峰流量控制,污染物总量控制,具有较好的经济效益,环境效益;最后也是最重要的一点,规划设计特别是竖向设计和水资源规划一定要先行于其他专业。
李俊奇简介:
北京建筑工程学院环境工程系硕士研究生导师
城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室主任
环境工程学带头人
目前从事环境工程与市政工程(给排水工程)的研究和教学工作。主要研究方向为城市雨洪控制利用理论与技术、水环境生态技术、水环境规划与管理、环境与资源经济等。近年来,完成科研项目30余项,示范工程应用项目3余项。发表学术论文80余篇,参编教材和出版著作6部,获省部级科技进步奖2项,优秀规划设计奖1项,合作申请专利10余项。目前主要承担的研究项目包括:国家水体污染控制与治理科技重大专项课题“城市道路与开放空间低影响开发雨水系统研究与示范”、教育部人文社科基金课程“城市雨水排放许可与雨水资源化激励政策研究”等。