依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,海綿城市是指城市像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。建設(shè)具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn),也是城市建設(shè)的重大任務(wù)。
德國、美國和日本是較早開展雨水資源利用和管理的國家,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已取得了較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
德 國
德國是最早對(duì)城市雨水采用政府管制制度的國家,目前已經(jīng)形成針對(duì)低影響開發(fā)的雨水管理較為系統(tǒng)的法律法規(guī)、技術(shù)指引和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。在政府的引導(dǎo)下,目前德國的雨洪利用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化。
1、通過制定各級(jí)法律法規(guī)引導(dǎo)水資源保護(hù)與雨水綜合運(yùn)用
德國的聯(lián)邦水法、建設(shè)法規(guī)和地區(qū)法規(guī)以法律條文或規(guī)定的形式,對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)和水的可持續(xù)利用提出明晰的要求。聯(lián)邦水法以優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,保持生態(tài)平衡為政策導(dǎo)向,成為各州制定相關(guān)法規(guī)的基本依據(jù)。1986年的水法將供水技術(shù)的可靠性和衛(wèi)生安全性列為重點(diǎn),并在第一章中提出“每一用戶有義務(wù)節(jié)約用水,以保證水供應(yīng)的總量平衡”以約束公民行為。1995年德國頒布了歐洲首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)“室外排水溝和排水管道標(biāo)準(zhǔn)”,提出通過雨水收集系統(tǒng)盡可能地減少公共地區(qū)建筑物底層發(fā)生洪水的危險(xiǎn)性。1996年,在水法的補(bǔ)充條款中增加了“水的可持續(xù)利用”理念,強(qiáng)調(diào)“為了保證水的利用效率,要避免排水量增加”,實(shí)現(xiàn)“排水量零增長”。在此背景下,德國建設(shè)規(guī)劃導(dǎo)則規(guī)定:“在建設(shè)項(xiàng)目的用地規(guī)劃中,要確保雨水下滲用地,并通過法規(guī)進(jìn)一步落實(shí)?!彪m各州的具體落實(shí)方式不同,但都規(guī)定:除了特定情況外,降水不能排放到公共管網(wǎng)中;新建項(xiàng)目的業(yè)主必須對(duì)雨水進(jìn)行處置和利用。
2、積極推廣三種雨水利用方式
德國的雨水利用技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)日漸成熟,目前德國的城市雨水利用方式主要有三種:一是屋面雨水集蓄系統(tǒng),收集的雨水經(jīng)簡單處理后,達(dá)到雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),主要用于家庭、公共場所和企業(yè)的非飲用水,如街區(qū)公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。如法蘭克福一個(gè)蘋果軋汁廠,把屋頂收集下來的雨水作為工業(yè)冷卻循環(huán)用水,成為工業(yè)項(xiàng)目雨水利用的典范。二是雨水截污與滲透系統(tǒng)。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補(bǔ)充地下水。德國城市街道雨洪管道口均設(shè)有截污掛籃,以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透地磚,以減小徑流。行道樹周圍以疏松的樹皮、木屑、碎石、鏤空金屬蓋板覆蓋。三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。小區(qū)沿著排水道修建可滲透淺溝,表面植有草皮,供雨水徑流時(shí)下滲。超過滲透能力的雨水則進(jìn)入雨洪池或人工濕地,作為水景或繼續(xù)下滲。
3、采用經(jīng)濟(jì)手段控制排污量
為了實(shí)現(xiàn)排入管網(wǎng)的徑流量零增長的目標(biāo),在國家法律法規(guī)和技術(shù)導(dǎo)則的指引下,各城市根據(jù)生態(tài)法、水法、地方行政費(fèi)用管理等相關(guān)法規(guī),制定了各自的雨水費(fèi)用(也稱為管道使用費(fèi))征收標(biāo)準(zhǔn)。并結(jié)合各地降水狀況、業(yè)主所擁有的不透水地面面積,由地方行政主管部門核算并收取業(yè)主應(yīng)繳納的雨水費(fèi)。此項(xiàng)資金主要用于雨水項(xiàng)目的投資補(bǔ)貼,以鼓勵(lì)雨水利用項(xiàng)目的建設(shè)。雨水費(fèi)用的征收有力地促進(jìn)了雨水處置和利用方式的轉(zhuǎn)變,對(duì)雨水管理理念的貫徹有重要意義。
4、建立統(tǒng)一的水資源管理機(jī)制
德國對(duì)水資源實(shí)施統(tǒng)一的管理制度,即由水務(wù)局統(tǒng)一管理與水務(wù)有關(guān)的全部事項(xiàng),包括雨水、地表水、地下水、供水和污水處理等水循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié),并以市場模式運(yùn)作,接受社會(huì)的監(jiān)督。這種管理模式保證了水務(wù)管理者對(duì)水資源的統(tǒng)一調(diào)配,有利于管理好水循環(huán)的每個(gè)環(huán)節(jié),同時(shí)又促使用水者合理、有效地用好每一滴水,使水資源和水務(wù)管理始終處在良性發(fā)展中。
美 國
美國的城市雨水管理總體上經(jīng)歷了排放、水量控制、水質(zhì)控制、生態(tài)保護(hù)等階段,雨水管理理念和技術(shù)重點(diǎn)逐漸向低影響開發(fā)(LID)源頭控制轉(zhuǎn)變,逐步構(gòu)建污染防治與總量削減相結(jié)合的多目標(biāo)控制和管理體系。
1、立法嚴(yán)控雨水下泄量
美國國會(huì)積極立法保障雨水的調(diào)蓄及利用。1972年的聯(lián)邦水污染控制法(FWPCA)、1987年的水質(zhì)法案(WQA)和1997年的清潔水法(CWA)均強(qiáng)調(diào)了對(duì)雨水徑流及其污染控制系統(tǒng)的識(shí)別和管理利用。聯(lián)邦法律要求對(duì)所有新開發(fā)區(qū)強(qiáng)制實(shí)行“就地滯洪蓄水”,即改建或新建開發(fā)區(qū)的雨水下泄量不得超過開發(fā)前的水平。在聯(lián)邦法律基礎(chǔ)上,各州相繼制定了《雨水利用條例》,保證雨水的資源化利用。同時(shí),美國聯(lián)邦和各州還通過總稅收控制、發(fā)行義務(wù)債券、聯(lián)邦和州給予補(bǔ)貼與貸款等一系列的經(jīng)濟(jì)手段來鼓勵(lì)雨水的合理處理及資源化利用。
2、強(qiáng)調(diào)非工程的生態(tài)技術(shù)開發(fā)與綜合應(yīng)用
美國的雨水資源管理以提高天然入滲能力為宗旨,最為顯著的特色是對(duì)城市雨水資源管理和雨水徑流污染控制實(shí)施“最佳管理方案(Best Management Practice,BMP)”,通過工程和非工程措施相結(jié)合的方法,進(jìn)行雨水的控制和處理,強(qiáng)調(diào)源頭控制、強(qiáng)調(diào)自然與生態(tài)措施、強(qiáng)調(diào)非工程方法。
在城市雨水利用處理技術(shù)應(yīng)用上,強(qiáng)調(diào)非工程的生態(tài)技術(shù)開發(fā)與綜合運(yùn)用。在城市雨水資源管理和雨水徑流污染控制第二代“最佳管理方案(BMP)”中強(qiáng)調(diào)與植物、綠地、水體等自然條件和景觀結(jié)合的生態(tài)設(shè)計(jì),如植被緩沖帶、植物淺溝、濕地等, 大量應(yīng)用由屋頂蓄水或入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統(tǒng),以獲得環(huán)境、生態(tài)、景觀等多重效益……20世紀(jì)90年代,美國東部馬里蘭州的喬治王子郡及西北地區(qū)的西雅圖和波特蘭市共同提出的基于微觀尺度景觀控制措施發(fā)展而來的“低沖擊開發(fā)”雨水管理技術(shù),通過分散的、均勻分布的、小規(guī)模的雨水源頭控制機(jī)制,用滲透、過濾、存儲(chǔ)、蒸發(fā),以及在接近源頭的地方截取徑流等設(shè)計(jì)技術(shù),來實(shí)現(xiàn)對(duì)暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染的控制,緩解或修復(fù)開發(fā)造成的難以避免的 水文擾動(dòng),減少開發(fā)行為活動(dòng)對(duì)場地水文狀況的沖擊。
日 本
日本是個(gè)水資源較缺乏的國家,政府十分重視對(duì)雨水的收集和利用,早在1980年日本建設(shè)省就開始推行雨水貯留滲透計(jì)劃,近年來隨著雨水滲透設(shè)施的推廣和應(yīng)用,帶動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的雨水資源化利用的法律、技術(shù)和管理體系逐漸完善。
1、發(fā)揮規(guī)劃和社會(huì)組織作用
日本建設(shè)省在1980年通過推廣雨水貯留滲透計(jì)劃來推進(jìn)雨水資源的綜合利用,1992年頒布的“第二代城市下水總體規(guī)劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規(guī)劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設(shè)置雨水就地下滲設(shè)施,要求在城市中的新開發(fā)土地每公頃土地應(yīng)附設(shè)500立方米的雨洪 調(diào)蓄池。1988年還成立了民間組織“日本雨水貯留滲透技術(shù)協(xié)會(huì)”。這些計(jì)劃、規(guī)劃和非政府性的組織為日本城市雨水資源的控制及利用奠定了基礎(chǔ),保障了雨水資源化的實(shí)施。
2、注重雨水調(diào)蓄設(shè)施的多功能應(yīng)用
日本的雨水利用的具體技術(shù)措施包括:降低操場、綠地、公園、花壇、樓間空地的地面高程;在停車場、廣場鋪設(shè)透水路面或碎石路面,并建設(shè)滲水井,加速雨水滲流;在運(yùn)動(dòng)場下修建大型地下水庫,并利用高層建筑的地下室作為水庫調(diào)蓄雨洪;在東京、大阪等特大城市建設(shè)地下河將低洼地區(qū)雨水導(dǎo)入地下河;在城市上游側(cè)修建分洪水路;在城市河道狹窄處修筑旁通水道;在低洼處建設(shè)大型泵站排水等等。其中,最具特色的技術(shù)手段是建設(shè)雨水調(diào)節(jié)池,在傳統(tǒng)的、功能單一的雨水調(diào)節(jié) 池的基礎(chǔ)上發(fā)展了多功能調(diào)蓄設(shè)施,具有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、規(guī)模大、效益投資高的特點(diǎn)。在非雨季或沒有大暴雨時(shí),多功能調(diào)蓄設(shè)施還可以全部或部分地發(fā)揮城市景觀、公園、綠地、停車場、運(yùn)動(dòng)場、市民休閑集會(huì)和娛樂場所等多種功能。
3、加大雨水利用的政府補(bǔ)助
日本對(duì)雨水利用實(shí)行補(bǔ)助金制度,各個(gè)地區(qū)和城市的補(bǔ)助政策不一。例如東京都墨田區(qū)1996年開始建立促進(jìn)雨水利用補(bǔ)助金制度,對(duì)地下儲(chǔ)雨裝置、中型儲(chǔ)雨 裝置和小型儲(chǔ)雨裝置給予一定的補(bǔ)助,水池每立方米補(bǔ)40-120美元 ,雨水凈化器補(bǔ)1/3-2/3的設(shè)備價(jià),以此促進(jìn)雨水利用技術(shù)的應(yīng)用以及雨水資源化。
日本雨水管理圍繞多功能調(diào)蓄設(shè)施推廣應(yīng)用經(jīng)歷了以下階段:準(zhǔn)備期(20世紀(jì)70年代),政府對(duì)多功能調(diào)蓄設(shè)施進(jìn)行了一些研究和示范性的應(yīng)用;發(fā)展期(20世紀(jì)80年代),政府對(duì)多功能調(diào)蓄設(shè)施開展廣泛的應(yīng)用并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié);飛躍期(20世紀(jì)90年代),多功能調(diào)蓄設(shè)施得以廣泛應(yīng)用,在多方面取得了顯著成效。