維多利亞州首府墨爾本是澳大利亞的文化、商業(yè)、教育中心，在2011年、2012年和2013年連續(xù)3年的世界宜居城市評(píng)比中均摘得桂冠。墨爾本地區(qū)城市綠化面積比率高達(dá)40%，以花園城市聞名。
和世界其他大城市一樣，在城市發(fā)展中，墨爾本面臨城市防洪、水資源短缺和水環(huán)境保護(hù)等方面的挑戰(zhàn)。作為城市水環(huán)境管理尤其是現(xiàn)代雨洪管理領(lǐng)域的新銳，墨爾本倡導(dǎo)的WSUD水敏性城市設(shè)計(jì)（Water Sensitive Urban Design）和相關(guān)持續(xù)的前沿研究，使其逐漸成為城市雨洪管理領(lǐng)域的世界領(lǐng)軍城市。
城市的雨洪管理問(wèn)題
城市發(fā)展過(guò)程中，部分透水性能良好的自然土壤地表，被轉(zhuǎn)換為硬化或水泥地面。這會(huì)大大減少降雨向土壤的滲入，產(chǎn)生更多徑流，導(dǎo)致雨洪徑流量、洪峰流量和流速增加。現(xiàn)有的雨洪排澇系統(tǒng)，如果之前沒(méi)有充分規(guī)劃，或未進(jìn)行與新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目匹配的升級(jí)，將沒(méi)有足夠能力對(duì)增大的雨洪流量進(jìn)行安全排泄。這就增加了區(qū)域的暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)城市洪澇問(wèn)題。
不透水的城市表面和傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，將雨水徑流直接迅速地排入河道，而非通過(guò)地下水緩慢排放或通過(guò)自然下墊面滲透。這將導(dǎo)致維持天然水體及其生態(tài)系統(tǒng)的水文特性產(chǎn)生顯著變化。這些水流條件改變，會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)變壞、河形改變，受納水體的生物多樣性和生態(tài)功能也會(huì)退化。攜帶于雨洪（尤其是初期雨水）中的城市面源污染物，如由建筑和交通等活動(dòng)產(chǎn)生的泥沙顆粒及附著其上的重金屬和有機(jī)物物質(zhì)、垃圾及泄漏油污等污染物，進(jìn)入河道水體后，將對(duì)下游水體的水生態(tài)環(huán)境造成破壞。
不透水的硬化地面取代植被，減少了維持土壤濕度的雨水下滲，也減少了從地表蒸發(fā)到大氣中的水分。這將導(dǎo)致地下水入滲回補(bǔ)的減少，影響河道潛流的形成。蒸發(fā)量減少可使氣溫增高，加劇城市熱島效應(yīng)。
深受洪澇災(zāi)害困擾的城市，會(huì)投入不菲資金去升級(jí)或建設(shè)排水基礎(chǔ)設(shè)施，或通過(guò)硬化河道和河道裁直來(lái)提高過(guò)水能力，以此將雨水徑流直接迅速地排離城市；而在面臨城市水資源短缺時(shí)，城市又投入大量資金建設(shè)跨流域的引水工程或大型海水淡化廠(chǎng)。
以墨爾本為例，過(guò)去5年的城區(qū)洪澇保險(xiǎn)賠付金額合計(jì)達(dá)到約20億澳元（折合人民幣約120億元）；其新建的Wonthaggi海水淡化廠(chǎng)雖可提供每年1.5萬(wàn)立方米的淡水，提高了城市供水的安全性，但墨爾本市付出的代價(jià)是，無(wú)論是否實(shí)際取水，目前都要支付每天180萬(wàn)澳元的使用權(quán)費(fèi)，以抵消工程建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；墨爾本的母親河亞拉河（Yarra River）的水質(zhì)雖在過(guò)去幾十年的努力下得到顯著改善，但監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，河道水質(zhì)、下游匯入的飛利浦港灣水質(zhì)，還是會(huì)受到城市雨水徑流沖刷污染影響，下游部分城區(qū)河段水質(zhì)較差，不適宜游泳活動(dòng)。2012年夏季，在經(jīng)歷了炎熱的氣溫和攜帶污染物的城市徑流匯入后，飛利浦港灣藍(lán)藻暴發(fā)。
面對(duì)大自然賦予的雨水及相應(yīng)的諸多城市問(wèn)題，建立一個(gè)支持可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代雨洪管理新體系成為城市唯一的選擇。
WSUD水敏感性城市設(shè)計(jì)
目前發(fā)達(dá)國(guó)家的雨洪管理，已從傳統(tǒng)的水量控制，過(guò)渡到水量和水質(zhì)并重方面，進(jìn)一步推進(jìn)雨水收集利用，并追求雨洪管理設(shè)施和城市景觀的有機(jī)融合，以實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展和水環(huán)境的和諧與可持續(xù)發(fā)展。
以墨爾本為首所倡導(dǎo)的WSUD，于上世紀(jì)90年代在澳大利亞興起。當(dāng)時(shí)城市的雨洪分流體系基本完善，通過(guò)建設(shè)污水處理設(shè)施，城市點(diǎn)源污染的排放基本得到完全控制。但人們期待的生態(tài)城市河道并未如期呈現(xiàn)，城市雨水徑流的面源污染等，成為改善河道生態(tài)健康不能回避的問(wèn)題。
自此，墨爾本在城市規(guī)劃中，開(kāi)始關(guān)注雨水徑流水質(zhì)控制。跨越多重專(zhuān)業(yè)的WSUD雨洪管理體系逐步發(fā)展，被墨爾本的工程實(shí)踐引入。WSUD 綜合考慮了城市防洪、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、城市景觀、道路及排水系統(tǒng)和河道生態(tài)環(huán)境等，通過(guò)引入模擬自然水循環(huán)過(guò)程的城市防洪排水體系，達(dá)成城市發(fā)展與自然水環(huán)境和諧共贏。2000年后，WSUD在澳大利亞成為必須遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
WSUD的一個(gè)重要原則是源頭控制，水量水質(zhì)問(wèn)題就地解決，不把問(wèn)題帶入周邊，避免增加流域下游的防洪和環(huán)保壓力，降低或省去防洪排水設(shè)施建設(shè)或升級(jí)的投資。其雨洪水質(zhì)管理措施，如屋頂花園、生態(tài)滯蓄系統(tǒng)、人工濕地和湖塘，也能在不同程度上滯蓄雨洪，進(jìn)而減少排水設(shè)施的需要。綠色濱水緩沖帶在保證行洪的同時(shí)，能有效降低河道侵蝕，保持河道穩(wěn)定性。雨水的收集和回用提供替代水源，降低了自來(lái)水在非飲用用途上的使用。和景觀融合的雨洪管理設(shè)施設(shè)計(jì)，可營(yíng)造富有魅力的公共空間，提升城市宜居性。
同時(shí)，圍繞其城市雨洪管理的技術(shù)核心，澳大利亞持續(xù)進(jìn)行了大量前沿研究和跨學(xué)科討論，墨爾本提出的水敏性城市理念中，還首次引入了雨水、地下水、飲用水、污水及再生水的全水環(huán)節(jié)管理體系。
目前澳大利亞要求，2公頃以上的城市開(kāi)發(fā)必須采用WSUD技術(shù)進(jìn)行雨洪管理設(shè)計(jì)，其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：
控制徑流量：開(kāi)發(fā)后防洪排澇系統(tǒng)（河道、排水管網(wǎng)等）上、下游的設(shè)計(jì)洪峰流量、洪水位和流速不超過(guò)現(xiàn)狀。
保護(hù)受納水體水質(zhì)：項(xiàng)目建成后的場(chǎng)地初期雨水需收集處理，通過(guò)雨水水質(zhì)處理設(shè)施使污染物含量達(dá)到一定百分比的消減，比如一般要求總磷量45%，總氮量45%和總懸浮顆粒（泥沙顆粒及附著其上的重金屬和有機(jī)物物質(zhì)等）80%，后方可排入下游河道或水體。水質(zhì)處理目標(biāo)要根據(jù)下游水體的敏感性程度來(lái)確定。
雨洪處理設(shè)施融入城市景觀，力求功能和景觀的融合，將雨水作為一種景觀要素。
增加雨水收集回用機(jī)會(huì)。
工程實(shí)踐中采用的水量控制措施，主要包括透水鋪裝、下凹綠地、地下儲(chǔ)水池及雨洪滯蓄水庫(kù)（人工湖、雨洪公園）等；水質(zhì)處理措施主要包括道路雨水口截污裝置，植被緩沖帶、排水草溝、生態(tài)排水草溝、泥沙過(guò)濾裝置、泥沙沉蓄池、雨水花園、人工湖及人工濕地等。
工程中要綜合考慮當(dāng)?shù)厮臍庀蠛偷匦螚l件，結(jié)合城市規(guī)劃、防洪排澇規(guī)劃、景觀布局等，合理選擇布局上述WSUD措施或其組合。設(shè)計(jì)中一般需應(yīng)用多種水文、水力和水質(zhì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量的分析計(jì)算，確保水量和水質(zhì)控制目標(biāo)的達(dá)成。
對(duì)雨洪管理設(shè)計(jì)的監(jiān)管
依據(jù)澳大利亞1989年的水利法案、1987年的規(guī)劃和環(huán)境法案，聯(lián)邦政府主管部門(mén)制定了相應(yīng)的洪水管理和水環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例。據(jù)此，州、市政府建立了完善的城市雨洪管理監(jiān)管體系，并在規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)管理方面頒布了諸多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則。
墨爾本城市建設(shè)開(kāi)發(fā)中，主管雨洪管理的政府部門(mén)為墨爾本水務(wù)局。在每個(gè)城市建設(shè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，建設(shè)方在可行性研究階段要提交項(xiàng)目雨洪管理總體規(guī)劃，供墨爾本水務(wù)局審查。總體規(guī)劃要從源頭上避免和控制城市發(fā)展對(duì)水環(huán)境的負(fù)面影響，如城市洪澇災(zāi)害、受納水體水質(zhì)等，并要符合區(qū)域長(zhǎng)期規(guī)劃。在隨后的初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等各階段中，建設(shè)方及其委托的咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)公司都要和政府主管部門(mén)保持緊密聯(lián)系，按要求將工程報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙、計(jì)算書(shū)甚至數(shù)學(xué)模型提交墨爾本水務(wù)局審核備案。各階段審核完成后，經(jīng)主管部門(mén)發(fā)放許可文件批準(zhǔn)，方可開(kāi)展下一階段工作。對(duì)高難度的復(fù)雜技術(shù)審核，水務(wù)局會(huì)要求建設(shè)方聘請(qǐng)第三方咨詢(xún)公司，對(duì)設(shè)計(jì)提前進(jìn)行獨(dú)立工程審查。
施工前，建設(shè)方必須制定場(chǎng)地控制方案和設(shè)置相應(yīng)設(shè)施以進(jìn)行施工期雨洪管理。在施工期，墨爾本水務(wù)局會(huì)對(duì)場(chǎng)地排入周邊河道水體的雨洪所可能攜帶的沖刷泥沙和施工機(jī)械泄漏油污等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。
在舊城區(qū)改建工程中，由于受限于狹窄空間，當(dāng)建設(shè)方的設(shè)計(jì)方案不能容納足夠的WSUD工程設(shè)施時(shí)，建設(shè)方要向墨爾本水務(wù)局提出申請(qǐng)。經(jīng)審批后，建設(shè)方可在交付一定補(bǔ)償金后得到豁免，補(bǔ)償金最終由水務(wù)局用于相應(yīng)流域下游的雨洪設(shè)施建設(shè)投資，以保證流域整體水量水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
在上述過(guò)程中，主管部門(mén)的監(jiān)管，必須遵循相應(yīng)法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)方對(duì)主管部門(mén)的監(jiān)管不當(dāng)或失職行為，可提出行政申訴甚至啟動(dòng)法律起訴。例如，如主管部門(mén)提供了不明確、不完整的信息，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)或施工的拖延或返工，建設(shè)方將有權(quán)要求政府責(zé)任部門(mén)給予相應(yīng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。
結(jié)語(yǔ)
目前，中國(guó)的城市雨洪管理已在向低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)、水敏性城市設(shè)計(jì)等先進(jìn)的技術(shù)體系演變，在注重城市防洪排澇能力升級(jí)的同時(shí)，也開(kāi)始從保護(hù)水生態(tài)環(huán)境的角度，提出對(duì)城市雨洪面源污染的控制措施，如北京2013年推出的城市新建項(xiàng)目雨洪管理地方法規(guī)，以及住建部2014年新版室外排水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，都涉及水量水質(zhì)并重的低影響開(kāi)發(fā)理念。
不過(guò)，中國(guó)在此領(lǐng)域尚缺乏具有操作性的工程技術(shù)體系和監(jiān)管體系，需通過(guò)更多理論技術(shù)研究和工程實(shí)踐來(lái)逐步完善現(xiàn)代雨洪管理體系。城市老城區(qū)的雨污合流排水系統(tǒng)改造困難重重，需探索一條雨污合流制下的雨洪管理新路。新城區(qū)排水系統(tǒng)目前都已按要求采用雨污分流制，適宜將先進(jìn)的技術(shù)體系應(yīng)用到城市規(guī)劃和建設(shè)中，最大程度上降低城市發(fā)展對(duì)自然水環(huán)境的負(fù)面影響。
京公網(wǎng)安備 11010802021286號(hào)