摘要:随着海绵城市建设日益深入,我国很多高校也积极开展了海绵型绿地探索与实践。海绵型绿地建设体系包括结构性措施和非结构性措施两大类,但从高校实践来看,“重结构性措施、轻非结构性措施”现象较为普遍。通过对24所美国高校雨洪管理规划文件的分析,探讨了美国高校校园雨洪管理非结构性措施的种类、内容和具体应用,以期为我国海绵校园建设中非结构性措施的应用提供参考借鉴。关键词:美国大学;校园;专项规划文件;雨洪管理;非结构性措施
Preliminary studies of American universities on non-structural measures for rainstorm management //Jiang Tao,Qu Wenwen,Ahmad Hassan
Abstract :Along with the introduction of sponge city concept,a lot of universities in China have carried out rearches
会计自荐信and studies on sponge-type green landscape.The construction system can be divided into two types of structural and
non-structural measures.It is found that more attention has been paid on structural measures rather than non-structural measures.By means of analyzing programs and plans of rainstorm management in 24American universities,the contents,methodologies and practices of non -structural measures for rainstorm water management are discusd,in order to provide a reference for Chine universities i
n sponge campus design and construction.Key words:American universities;university campus;special -subject planning documents;rainstorm management;non-structural measures
中图分类号:TU986
文献标识码:B
文章编号:1000-1123(2019)07-0057-04
美国大学雨洪管理中的非结构性
措施初探
姜涛1,屈雯雯2,Ahmad Hassan 3
(1.贵州大学林学院,550025,贵阳;2.四川大学建筑与环境学院,610065,成都;3.四川农业大学林学院,611130,成都)收稿日期:2019-02-17
作者简介:姜涛,博士,讲师,从事海绵校园建设研究。
基金项目:贵州大学引进人才项目(贵大人基合字〔2018〕50号);2016年国家留学基金资助出国留学项
目(项目编号:201606910098)。
随着绿色校园和可持续校园等新兴校园建设理念的深入人心,越来越多的美国高校将雨洪管理作为校园建设中重要的考虑因素,并采取了多种措施促进校园对雨水资源的管理和利用,主要目的就是减少校园内涝,降低雨水径流对水系的污染,同时实现对雨水资源的合理利用。
解决雨洪管理问题离不开雨洪管理措施体系的科学构建,而该体系主要包括结构性措施和非结构性措施两大类。结构性措施主要专注于雨洪管理的工程性视角,指用于校园雨洪
管理渗、滞、蓄、净、用、排各环节的工程性措施,包括雨水箱(Rain Cisterns )、透水铺地、绿色或蓝色屋顶、渗透沟(Infltration Trenches )、调节池/滞蓄池(Detention or Retention Basin )、植被过滤带(Vegetative Filter Strips )、植物盒池(Planter Boxes)、生物滞留池(雨水花园)、增强树坑(Enhanced Tree Pits )、人工湿地等。非结构性措施则从社会科学的视角关注人们活动和行为对环境的影响,注重雨洪调控的过程管理,其范围很广,泛指除结构性措施以外的所有雨洪管理活动,涉及政
策、管理、教育、宣传等多个方面,如建立健全校园雨洪管理机构、校园垃圾管理、施工活动管理、开设雨洪管理课程、公众教育和培训、建设校园雨洪管理网站、开展海绵校园设计竞赛等。结构性措施和非结构性措施既相互独立又相互补充。
大学校园要实现可持续雨洪管理需要充分发挥这两方面的协同效应。目前我国很多高校都积极建设海绵型绿地项目,为校园的雨洪管理工作奠定了基础,但同时需要进一步加强对非结构性措施的研究和实践。通
过对美国多所高校雨洪管理规划文件中的非结构措施内容进行研究,以期为我国高校雨洪管理非结构性措施的应用提供参考借鉴,积极推动校园雨洪管理理念从“结构性措施为主”到“非结构性措施和结构性措施并行”的转变。
一尧美国高校雨洪管理中的政策类措施
1.最小控制方法的应用
最小控制方法(Minimum Control Measures)是美国环保署(EPA)国家污染物排放许可(National Pollutant Discharge Elimination System,NPDES)项目下的产物。该项目在1990年制定了针对城市分流制雨水系统(Municipal Separate Storm Sewer Systems,MS4)的雨水排放规范。该规范的实施分两个阶段,第一个阶段的监管对象适用于服务人口超过10万人的城市。第二个阶段于1999年实施,适用于人口不足10万人的小型城市建成区。对于高校来说,其同样需要获得MS4第二阶段所要求的雨水排放许可。同时美国实施了日最大允许负荷(Total Maximum Daily Loads,TMDL)计划,该计划指的是某一特定污染物可以排入水体而保证水体仍能满足水质标准的最大可允许负荷量。结合该计划,如果高
校所在的城市或流域制定了相关的TMDL 计划,则高校需要结合自身情况承担相应的雨水径流量和污染削减任务。而最小控制方法的实施则是高校实现有效雨洪管理的重要组成部分。MS4规范要求高校制定包括最佳管理实践(Best Management Practices,BMP)的雨洪管理项目或规划,并涵盖6个有具体衡量目标的最小控制方法。分别为:方法1——
—对于雨水影响的公共教育和外联(Public education and outreach on storm water impacts)、方法2———公共参与(Public involvement and partici⁃pation)、方法3———污染物违法排放的识别和消除(Illicit discharge detec⁃tion and elimination)、方法4———施工
场地雨水径流控制(Construction site
stormwater runoff control)、方法5———
施工后新建和改建项目的雨水管理
(Post construction storm water manage⁃
ment in new development and redevel⁃
opment)、方法6———市政运作中的污
染预防或良好的内务管理(Pollution
prevention/good houkeeping for mu⁃
nicipal operations)。每个方法又包括
具体、可衡量的阶段性目标和实施内
容。最小控制方法可以视为一个大的表1加州大学圣地亚哥分校最小控制方法背景下的具体策略最小控制方法实施行动
教育和外联
制定和实施全面的教育和推广计划;
评价受众的受教育效果;制作雨水教育的相关培训材料;
在友好型水景观、减少污染物排放、杀虫剂和肥料的使用、压力冲洗和景
观灌溉、非法排放区识别等方面提供指导;
制定培训项目,内容包括非法排放的识别和报告程序、培训评估、年度培
训和后续培训等
公众参与
让学生、教职工和项目承包商等公众参与活动,如雨水口的标记、雨水宣
传网站的互动等
污染物违法排放的
识别和消除
开展违法排放的监测、调查和消除项目;
制定排水口地图,包括排水口位置、名称、汇水区域、受纳水体等;
开展水体取样和监测工作;
对发现的违法行为进行识别、查证并撰写报告;
对违法排放的源头进行查证并追究相关责任;
对在校师生和教职工开展废弃物正确处理教育;
实施校园下水道管理计划等
市政运营中的污染
预防或良好的内务
管理
制定雨水相关设施清单;
绘制雨水设施地图;
开展年度审查和评估;
对雨水排放系统及其设施进行优先排序并进行定期检查和维护;
制定校园源头控制最佳管理措施BMP并对实施的措施实行年度评估;
实施校园害虫综合管理计划;
通过景观设计和维护来减少杀虫剂、除草剂、肥料和水资源的使用;
对校园街道开展定期清理等
施工场地雨水径流
控制
对于超过2500平方英尺(约232m2)不透水路面的项目按照校园雨水
管理的施工要求执行;
对于超过1英亩(约4047m2)的项目,施工前对于所有的雨水管理议题
进行审查,同时需要委派专门的开发雨水污染防治规划检验员(Qualified
SWPPP Practitioner,QSP)进行核验,包括每周现场检查;
雨天活动计划;
雨前、雨中和雨后事件检查;
维护检查等
施工后新建和改建
项目的雨水管理
对于超过5000平方英尺(约464m2)的项目实施专门的标准,包括现场
设计措施、源头控制、雨水径流削减、雨水处理、渠道改造管理等方面;
提供备选方案,实现多重效益;
执行校园雨水控制最佳管理措施(BMP);
评估校园设计标准,使其满足相关政策规范的要求
雨洪管理框架,不同高校可在这个大
框架下结合自身情况和问题制定有
针对性的雨洪管理规划内容。
以加州大学圣地亚哥分校2016
年修编的雨洪管理规划为例,该校结
合自身实际情况,在具体目标下制定
了相应的最小控制方法策略,以确保
每个策略都具有针对性和可操作性(见表1)。可以看出,加州大学圣地亚哥分校的最小控制方法策略很好地
遵循了所在州、地方政府的雨水管理
要求,也与校园本身制定的一系列政
策体系保持一致,如校园设计标准、
校园雨水径流污染防治计划等,这些
内容和要求均在其校园网站公开展
示,有利于公众监督和雨水教育的开
展。同时,其策略的制定很大程度上
立足校园建设项目建设实际情况,并
且定期开展的项目审核制度也能够
保证建设项目对雨水径流控制的有
效实施。
2.开展校园雨洪管理竞赛
美国环保署(EPA)在2012年发
起全美一年一度的高校竞赛(Campus Rainworks Challenge)项目,项目针对高校本科生和研究生,旨在通过竞赛设计绿色基础设施来对校园进行有效的雨洪管理,以减少雨水径流污染,增强对气候变化的适应性。比赛主要分为理论和实践两大部分,前者主要是对校园整体环境的雨洪管理规划设计,后者则是对校园特定地点开展的具体设计。这些获奖作品既具有一定的理论创新性,又具有实践意义,并且能够促进所在校园雨洪管理的发展。如2017年实践类项目第一名由伊利诺伊香槟分校的Jessica Wiegand等13名多学科背景的学生获得,该团队在分析了校园潜在的洪水区域后,选择了一块停车场
区域作为改造对象,通过多种绿色基础设施(如雨水花园、绿色屋顶、多孔路面等)的科学布局和设计,丰富了场地的乡土植物多样性,并将停车场改造为一个具有生态、社会、美学等综合价值的场地。
二、制度类措施
1.校园设计原则和导则中的雨
洪管理
大学实习报告
为了保障校园环境的可持续发
展,很多美国高校都提出了校园设计
原则或导则,这些内容中也涉及雨洪
管理内容,并指明了校园雨洪管理的
大方向和基本目标。如普林斯顿大
学在2008年提出水量平衡、生态水
文学、低影响开发、综合管理技术措
施、仿生学和节水技术六大雨洪管
理设计原则。水量平衡可以从宏观
上保证自然径流和维持流域健康;
生态水文学则是通过预防水文循环
反邪教作文的变化来维持水量平衡;低影响开发
通过模拟开发前的水量平衡来最小
化开发所带来的不利影响和干扰,如
雨水与景观的整合,保护敏感区域
(河岸缓冲区、湿地、陡坡、洪泛平原、
有渗透性土壤和成熟树木的地区
等);综合管理技术措施则强调在具
体场地上实用的、具有成本效益的景
观设施上的雨洪管理,而不是传统
的、末端管道上的雨洪管理;仿生学
将自然系统重新引入项目环境中,重
新思考工程师的传统“干预”对开发
的响应,其采用自然的原则,而不是
结构化或工程化的解决方案来管理
雨水;节水技术整体上降低了项目
的水资源消费,从而减少了对供水
和水处理的需求,以实现资源的可持
免费视频网站续性发展。
2.校园设计和施工标准中的雨
再不再见洪管理
为响应美国各级政府较为完善
的雨洪管理规范体系,很多美国高
校也制定了校园范围内的雨洪管理
手册或设计/施工标准等,这对于校
专业技术工作总结初级职称园内的雨洪管理实践具有很强的针
对性和指导性。如北卡罗莱纳州立
大学2014年修订的《雨水开发手册》
为该校范围内实施的项目设计人
员、承包商提供具体的雨洪管理要
求和设计标准,确保具体项目建设
符合校园制定的雨洪管理总体目
标;该手册内容丰富,涉及各级政府
规范要求和具体设计指导,包括引
言、设计前指导、滨岸缓冲带要求、
清洁水法法案第401/404条许可、洪
水易发区要求、侵蚀和沉积物控制
许可、营养调控要求、施工后控制要
求、雨水BMP设计标准、规划提交要
求、大学规划的审查和批准、施工期
间的要求等。
三、管理类措施
1.成立校园雨洪管理机构
美国校园开展有效的雨洪管理
活动离不开科学有效的组织保障。
很多高校都成立了校级雨洪管理
机构,便于校园各项雨洪管理措施
的实施和监督。一般是成立专门的
委员会、小组或办公室,其成员来
自于校园各方的利益相关者,共同
处理雨洪管理相关事务;也有的是
由学校相关机构或外聘专业规划
设计公司进行系统协调与编制工
作。如亚利桑那州立大学成立了雨
水污染防治小组,负责开发、实施
和修订校园雨洪管理规划,团队成
员由熟悉该校运营和管理的相关
利益组成人员构成,其职责包括校
园雨洪管理行为的实施、设施维护、
记录保存、提交报告、执行检查、员
工培训、年度合规性评估等。同
时,校园风险管理服务部门(Risk
Management Services,RMS)全程对该
校雨洪管理规划编制和最佳管理实践
(Best Management Practice,BMP)的实
施进行协调和监督。
2.校园雨水径流污染的源头管理
孕期完全指导从非结构性措施层面来看,美
国高校主要是对校园中可能造成
雨水径流污染的源头和行为进行管
理和规范,同时注重增强高校师生
和其他工作人员的雨水污染预防意
识等。
美国高校源头管理的措施内容
十分丰富,因学校和环境不同而有一
定的差异。该类措施的实施有助于减
少高校校园雨水径流及其污染物的
产生,从而减少了建设相关雨水基础
设施的规模和成本。如加州大学圣地
亚哥分校在2014年编写的《雨水污
染预防源头控制BMP手册》中将其
校园中可能会产生雨水径流污染的
实践分为户外作业和存储区管理,车
辆、设备和船只管理,材料和废物管
理,设施和地面管理等部分,每个部
分又分为若干细小措施和具体说明(关注污染物、目的、应用、实践、维护、培训等)。如设施和地面管理部分
包括雨水传输系统管理、景观管理(灌溉径流、侵蚀和垃圾绿色处理)、地面清扫、消防喷洒和消防栓测试、户外涂装和喷砂、非雨水排放/旱天流量、害虫综合治理、停车场和存储区管理、建筑维护和改造、设备维护(如锅炉、冷凝排水管道、排水槽)、水池和喷泉等水景。在雨水传输系统管理中提出要避免污染物(如垃圾、碎片、油脂)进入该系统(雨水口、暗渠等),可以采取在雨水口附近做“禁止倾倒”标记,确保相关人员意识到只有雨水才可以进入暴雨下水沟,夏天雨季来临前做好雨水口附近的清洁工作,清洁过程中收集的垃圾要及时存储,举报倾倒垃圾或非雨水流到雨水口的行为,不要把机器、设备或车辆停放在雨水口附近。
四、教育宣传类措施
1.开设雨洪管理课程
美国高校雨洪管理课程的开设
与国家污染物排放许可制度体系要
求和工程实践中对水环境保护的重
视程度密切相关。前者要求美国高校
必须编制雨水污染防治规划文件(Stormwater Pollution Prevention Plan, SPPP),其中就包括公共教育和培训项目,后者则要求工程建设领域相关从业人员(如风景园林师)具备合格的雨洪管理知识和技能。鉴于此,美国很多设置风景园林专业的高校都
开设了雨洪管理的相关课程,这些课
程连同研讨会、讲座、场地考察、实验
研究等一起构成了丰富多样的雨洪
管理课程体系。
如路易斯安那州立大学在本科
和研究生阶段都开设了相关课程,本
科课程包括景观技术Ⅰ(土地设计)、
Ⅱ(场地规划与设计)、Ⅲ(土地平整:
排水和道路)三门课程,研究生课程
包括生态学和技术Ⅰ、水系统、生态
学和技术Ⅲ三门课程。以水系统课程
为例,该课程作为实践性课程,每年
的设计主题都不同,引导学生结合
具体实践案例开展深入研究,将所
学到的雨洪管理理论知识和实践结
合。通过阅读研讨、场地考察、模型制
作与分析、公众交流、方案设计与汇
报等多种方式,强调学生分析、独立
思考和决策能力的培养,并最终实现
学生解决工程实践中雨洪管理问题
的能力。
2.建设雨洪管理网站
校园雨洪管理相关网站既是展
示学校形象的窗口,又是雨洪管理资
源的宝库,在师生交流、学习、开展外
联与合作等方面有着重要意义。很多
美国高校都依托校园下属行政或科
研机构等建立了校园雨洪管理的专
门网站,便于学校雨洪管理的宣传、
网络教育与培训等。如环境健康与安
全部门作为美国高校常见的负责环
境保护和人身安全防护的校级部门,
行使着校园政策制定与监督等职能。
东田纳西州立大学在其环境健康与
安全部门二级网站下专门开辟了雨
洪管理栏目,对该校的雨洪管理资源
进行了详细汇总,其雨洪管理网站内
容包括概述、该校编制雨洪管理规划
的原因、雨水径流及其所造成的问
题、雨洪管理和改善雨水径流质量、
该校良好的内务管理实践案例、校园
及其所在州和联邦的雨水相关资源
链接等内容。其中在校园雨水资源链
接中可以看到,该校制定了雨水污染
规划、非法排放识别和消除、泄漏的
预防和控制及三个政策与对策专项
文件。第一个文件针对校园车辆维
修、娱乐活动和设施管理操作中的雨
水污染防治问题;第二个文件旨在防
止污染物进入校园雨水系统,对于发
现的任何可疑的非法排放,校园师生
和职员都可以通过观察立即报告,包
括允许排放的内容、非法排放的类型
和报告的方法等;第三个文件则是确
保校园建设项目承包商和相关人员
在设备、材料使用和工程实践中制定
相关泄露控制计划和对策,并且每年
定期参与培训,最大程度减少校园内
的非法排放。总之,该校雨洪管理网
站的页面简单明了,旨在提供相关雨
水管理规范、校园雨水管理实践和防
止校园雨水径流污染的相关信息,具
有很强的实用性和宣传意义。
五、结语
美国高校的雨洪管理经验表明,
建设海绵校园需要结构性措施和非
结构性措施并重。其非结构性措施体
现了源头控制、自然和生态性、非工
出口收汇核销单程方法三大特性,这些举措对校园规
划设计阶段或景观更新阶段的雨洪
管理都发挥着建设性的作用。
当前,我国高校海绵校园建设方
兴未艾,但大多以单一项目的方式进
行,并且对非结构性措施的重视程度
不够。立足我国高校校情,在借鉴美
国高校在雨洪管理政策和制度、组织
管理、公众教育、宣传等方面成果的
基础上,探索出适合我国海绵校园建
设的非结构措施体系,对于充分发挥
我国海绵校园工程性措施的作用具
有重要的现实意义。■
参考文献:
[1]姜涛,李姝,陈其兵.美国大学校园
总体规划文件中的雨洪管理初探[J].广
东园林,2018(2).
[2]车伍,刘燕,李俊奇.国内外城市雨水水
质及污染控制[J].给水排水,2015,29(10).
责任编辑车小磊