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從廣義上講，綠色基礎(chǔ)設(shè)施（GI）和低影響開(kāi)發(fā)（LID）非常相似，都可以用來(lái)描述這樣一種技術(shù)方法，即使用自然生態(tài)系統(tǒng)來(lái)提供環(huán)境服務(wù)，如收納，清潔和入滲雨水、建立野生動(dòng)植物棲息地、為街道和建筑物遮蔭或降溫以及促進(jìn)交通寧?kù)o化。
大多數(shù)情況下，GI是指一種雨水控制措施或做法，這種措施可以減緩、收納、處理、滲透和貯存雨水徑流，其類型包括建筑工程措施（如屋頂雨水收集和處理）和非建筑工程措施（如開(kāi)放空間的雨水貯留）方法。
GI的理念可以通過(guò)采用不同的技術(shù)方法，用于單體建筑（如綠色屋頂、雨水收集桶、貯水器）、社區(qū)（如生態(tài)濕地，生態(tài)調(diào)節(jié)池，透水路面，開(kāi)槽路緣石）以及區(qū)域（如下沉式景觀中央隔離帶，土地開(kāi)發(fā)激勵(lì)計(jì)劃）等不同的尺度。
LID通常是指運(yùn)用GI的方法和原理的新建住宅開(kāi)發(fā)模式，包括：在過(guò)程中盡量減少對(duì)土地的大規(guī)模改造；在開(kāi)發(fā)中吸收并保留原有的自然特征；通過(guò)運(yùn)用GI和其他技術(shù)在源頭對(duì)暴雨進(jìn)行控制與處理；減少和隔斷不透水地面以及構(gòu)建水文學(xué)模型。
亞利桑那州的圖森市
1、城市背景
在美國(guó)西南部的干旱地區(qū)，一場(chǎng)持續(xù)8年的干旱令包括美國(guó)最大的水庫(kù)——Mead湖在內(nèi)的科羅拉多河上的水庫(kù)群嚴(yán)重干枯。在2000年1月時(shí)，Mead湖的蓄水量曾達(dá)到了峰值接近庫(kù)容量的96%，但是到2006年庫(kù)容就急劇下降到51%，以至于美國(guó)參議院能源與自然資源委員會(huì)警告說(shuō)該湖可能在10年內(nèi)徹底干涸。除了科羅拉多河，干旱導(dǎo)致美國(guó)西南部大量城鎮(zhèn)的水資源面臨被耗盡的境地，情況最為嚴(yán)重的是亞利桑那州。然而，經(jīng)過(guò)多年的過(guò)度抽水和低于平均值的降雨，含水層已明顯減少。水資源的嚴(yán)重缺乏不僅讓美國(guó)遭受了水成本高得嚇人的代價(jià)，也讓其遭遇了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，從而導(dǎo)致失業(yè)率上升，引發(fā)社會(huì)問(wèn)題。
2、技術(shù)思路
為了應(yīng)對(duì)水資源逐漸枯竭的不利局面，圖森市開(kāi)始采用自主研發(fā)的一套雨水收集指導(dǎo)手冊(cè)。這是一個(gè)針對(duì)住宅和商業(yè)開(kāi)發(fā)計(jì)劃的工具，用于在城市發(fā)展規(guī)劃中引導(dǎo)實(shí)施雨水收集利用的策略。圖森市是美國(guó)第一個(gè)通過(guò)類似法令的城市。
雨水收集指導(dǎo)手冊(cè)與圖森市雨水收集利用項(xiàng)目正是基于這一法令誕生的。手冊(cè)中提出，在保護(hù)水資源方面圖森市的首要任務(wù)是減少用水需求、擴(kuò)大水資源儲(chǔ)備以及更好的利用雨水。手冊(cè)中列舉了眾多雨水利用與雨洪控制設(shè)計(jì)手段，包括微型滯水池、等高線洼槽與非等高線洼槽，干砌石排水溝，石籠，集水箱，貯水器以及透水地面等。除了對(duì)雨水收集并加以利用外，手冊(cè)中的設(shè)計(jì)還致力于在減少雨水排放量的同時(shí)，改善被排放雨水的水質(zhì)。目前，大約40％的圖森市的飲用水被分配用于滿足景觀用水需求，這對(duì)于水資源緊缺的城市來(lái)說(shuō)是一種浪費(fèi)。
在暴雨管理方面多年來(lái)在西南部的基本哲學(xué)是將徑流視作一種廢棄物而非資源。平均而言，圖森市每年降雨量約11英尺。最近幾年政府部門及學(xué)者們正在努力改變這種格局。越來(lái)越多的人認(rèn)為，暴雨應(yīng)該完全被視為可以使用并有益于人類的珍惜資源。
降雨過(guò)程通常非常復(fù)雜。冬天，這個(gè)區(qū)域的降雨是平緩且較為規(guī)律的，但是夏天的降雨通常伴隨著密集的局部雷暴。不過(guò)，在暴雨期間，30分鐘內(nèi)收集到一英尺半的降雨也并不困難。就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在非常稀少及不均勻的雨水補(bǔ)給條件下，尋找減緩徑流、增加徑流滯留及促進(jìn)更均勻的地下水補(bǔ)給的方法是非常重要的。
雨水收集指導(dǎo)手冊(cè)概述了評(píng)價(jià)場(chǎng)地條件和匹配景觀特點(diǎn)的整合式土地開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的過(guò)程。一個(gè)高效的設(shè)計(jì)應(yīng)該是在節(jié)約資源的同時(shí)具備豐富的功能和可持續(xù)性。有效的雨水收集系統(tǒng)減少了水資源的消耗、能源的需求和景觀維持的需水量，并且具備自適應(yīng)性，即能夠很好的適應(yīng)不同類型的發(fā)展需求，例如商業(yè)用地、公共建筑和公眾權(quán)利的訴求。圖森市的手冊(cè)被看作是一個(gè)基礎(chǔ)性的指導(dǎo)，同時(shí)特定雨水收集技術(shù)的實(shí)施需要規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行相關(guān)修正。
3、技術(shù)指引
千篇一律的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)部分功能，但永遠(yuǎn)無(wú)法最大效率的發(fā)揮作用。每一個(gè)規(guī)劃項(xiàng)目的現(xiàn)狀條件都是唯一的，因此探尋一種適應(yīng)特定現(xiàn)狀條件的自定義系統(tǒng)是非常重要的。這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要綜合考慮等高線、排水系統(tǒng)和景觀設(shè)計(jì)。
（1）微型收集池
指導(dǎo)手冊(cè)詳細(xì)的介紹了微型收集池的使用方法和適用范圍。這是一種可以在緩坡或幾乎沒(méi)有坡度的地區(qū)有效收集少量雨水徑流的技術(shù)。同時(shí)，它可以以一組的形式來(lái)應(yīng)對(duì)較為集中的徑流，結(jié)合偏置式溢洪道共同形成更長(zhǎng)的徑流流行路徑，以促使更多的干燥土壤得到雨水的入滲。微型收集池還可以沿山體等高線建設(shè)，以延緩自山上流下的降雨徑流，或作為洼地或開(kāi)槽路緣石內(nèi)用以滯留路面雨水的小型收集池來(lái)滯蓄雨水。
（2）等高線洼槽
等高線洼槽也是一種雨水收集技術(shù)，適用于中等規(guī)模的淺灘區(qū)和雨水徑流流行速度較慢的中小型流域，例如城市開(kāi)敞空間和公園。設(shè)計(jì)原理是第一個(gè)洼槽攔截并滯蓄徑流，第二個(gè)洼地則是攔截并滯留第一個(gè)洼地溢出的雨水，如果需要的話還可以將溢出的徑流，通過(guò)重力流方式轉(zhuǎn)輸至其他地方。
（3）非等高線洼槽
相比較而言，手冊(cè)中推薦非等高線洼槽應(yīng)用在與等高線有較小傾角的中型流域。其功能是使暴雨徑流受控制的沿坡度緩慢下行，最大限度的進(jìn)行入滲，補(bǔ)給地表植被需水，控制土壤侵蝕，減小徑流流速，并最終保護(hù)重要地區(qū)不受雨水徑流的威脅。該類洼槽的類型包括口袋式洼地，即安裝一個(gè)攔水地埂或緩坡護(hù)堤穿過(guò)徑流的流行面并延伸出去再?gòu)澔氐搅餍忻?，在雨水流行路徑上形成多個(gè)相互毗鄰的、由高出地面的地埂圍成的小型半開(kāi)放式淺池，截留并蓄滯雨水。其他類型的非等高線洼槽設(shè)計(jì)包括回旋洼槽及停車場(chǎng)護(hù)埂。
（4）干砌石排水溝
手冊(cè)中詳細(xì)介紹了干砌石排水溝技術(shù)，從平原到中等坡度的斜坡都可適用。其可以有效的攔截中低規(guī)模的徑流并明顯提升了雨水在填石溝渠兩端及兩側(cè)入滲的速度。干砌石排水溝適用于沿草坪步道鋪設(shè)用以攔截屋頂徑流；或者采用豎立的碎石樁形式，將地面雨水直接引導(dǎo)至樹(shù)根周圍。
（5）石籠
雨水收集指導(dǎo)手冊(cè)還介紹了石籠在小型河道的一些應(yīng)用。石籠的功能類似半滲透的隔離層或者層級(jí)控制結(jié)構(gòu)，用以減緩但不停止雨水徑流的流動(dòng)。石籠也同時(shí)防止上游的土壤侵蝕，存留豐富的碎屑并有利于雨水入滲至周圍的土壤。
（6）貯水設(shè)施
手冊(cè)中還對(duì)貯存設(shè)施給出了一些推薦。水箱可以用于收集和儲(chǔ)存屋頂徑流以便稍后使用，而土壤覆蓋物則是一種較為有效的減少土壤中水分蒸發(fā)的有效技術(shù)。事實(shí)上，相較于圖森市11英尺（約28厘米）的年降雨量，該地區(qū)靜水的年平均蒸發(fā)量大約是78英寸（約198厘米），即光照能夠迅速蒸發(fā)土壤水分并通過(guò)毛細(xì)管提升至土地表面。針對(duì)圖森市的蒸發(fā)特點(diǎn)，手冊(cè)介紹了地表覆蓋技術(shù)。其使用的土壤覆蓋物是一層適用于任何土壤表面的覆蓋材料，具有以下特點(diǎn)：①可以保存土壤水分；②可以改善土壤的養(yǎng)分和健康度；③可以減少雜草的滋生；④可以增強(qiáng)視覺(jué)吸引力，提高景觀效果。土壤覆蓋物通常由自然的有機(jī)物質(zhì)組成，但也可以不局限于此，這種材料的使用期限可以是永久性的，也可以是臨時(shí)性的，可以用于裸露土壤也可以用在木本植物根系周邊[4]。在圖森市，土壤覆蓋物布置于雨水收集池的裸露土壤表面，此種做法可以有效降低土壤表層溫度進(jìn)而限制土壤中水分的蒸發(fā)。
干旱是一個(gè)長(zhǎng)期存在的世界性難題，而雨水資源的利用是解決或緩解干旱的重要途徑。
美國(guó)西南部干旱地區(qū)的城市在近年降雨偏少水資源緊缺的威脅下，開(kāi)始關(guān)注雨水收集回收利用技術(shù)，并通過(guò)相關(guān)研究實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出一系列以節(jié)約用水保護(hù)水資源為目的，適用于不同尺度、不同類型建設(shè)，具有干旱地區(qū)特點(diǎn)并行之有效的雨水收集利用技術(shù)。通過(guò)法令法規(guī)與優(yōu)惠政策并重的方式推進(jìn)措施的有效實(shí)施，其經(jīng)驗(yàn)值得中國(guó)西部干旱地區(qū)城市在可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中學(xué)習(xí)借鑒。
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