期刊精粹 | 城市复杂建成环境下绿色基础设施对雨水径流的水质水文影响及规划布局研究【2018.3期·主题】

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——精华版 ——

快速城市化带来城市下垫面环境的复杂化和不透水地面占比增加，使得雨水进行地下水补给的通路大幅度减少，雨洪风险增加；同时，雨水携带大量有机或无机污染物，通过相对集中的地表径流汇入自然水系，易造成水体污染。传统的灰色基础设施致力于尽快将雨水导出城市，从而避免积水和洪水的发生。雨水最终通过管道进入污水处理厂，或者溢流到地表水源，不仅增大污水处理厂的压力和花费，也无法从根本上解决地表水污染问题。

绿色基础设施是新兴的、基于低影响开发的雨水处理方法。绿色基础设施利用“土—水—植物”系统拦截雨水径流，雨水一部分经过滤下渗到周边土壤，一部分被蒸发到空气中，还有一部分被暂时持留，然后返回污水系统。在美国，一些城市通过在复杂城市环境建设各类模拟自然雨水汇流过程的绿色基础设施进行雨洪管理，达到降低和延后洪峰、减少地表径流量和净化水体的效果，改善了城市化对土地、植被和自然水体的负面影响。城市中典型的绿色基础设施包括：雨水花园、透水路面、屋顶绿色基础设施、地下绿色基础设施、雨水搜集回用系统。

本文比较了美国城市典型绿色基础设施的建成环境，及其对水质水量的影响，通过分析纽约和费城两城市范围内绿色基础设施建设的案例，提出绿色基础设施在中国城市建设的意见和建议。

（1）与灰色基础设施的改建相结合，因地制宜选择合适的设施和布局，促进路边绿色基础设施在城市的建设

首先，绿色基础设施的建设应与传统灰色基础设施的改建紧密结合。建设具有成本效益的灰色基础设施，是保证绿色基础设施城市化建设的基础。由于绿色基础设施的雨洪调节效能和排出水质在很大程度上受到布局地点周围环境的影响，所以应根据当地的地形特征和污染源有针对性地选择合适的设施，并根据不同绿色基础设施的功能和优缺点进行综合布局和加强改造，从而达到最优化的效果。由于道路在城市不透水表面总量中占很大比例，而道边绿色基础设施具有布局灵活的特点，所以应该重点和大胆地建设道边绿色基础设施。

（2）双管齐下，同时推进绿色基础设施在公共区域和商业区域的建设

在我国，土地归国家所有，这为绿色基础设施的建设提供了非常便利的条件。一方面可以促进多部门合作，大力推行绿色基础设施与公共建筑的结合；另一方面应加强对绿色基础设施的概念宣传和理论普及，提供资源和技术支持，鼓励和刺激商业机构计划、建造和维护绿色基础设施。

（3）重视绿色基础设施定期维护，制定相应的维护规范

参考有经验城市对于绿色基础设施的维护计划，重视植物生长周期对绿色基础设施的影响，根据当地绿色基础设施和环境特点具体制定相应的维护规范。

（4）长期监测、科学管理，着手建立全国性的数据库，搭建中国城市绿色基础设施布局和数据管理平台

加强对绿色基础设施运行的长期监测，可以积累水文水质资料，为模型的完善和后续的设计提供技术支持；采用适应性管理策略，在数据累积的情况下作出迭代、灵活的决策，从而在未来情形有很大不确定性的情况下，更合理地分配投资和资源；着手建立全国性的数据库，以期为中国城市绿色基础设施布局和数据管理平台建设提供借鉴策略。

——全文 ——

【摘要】本文比较了美国城市典型绿色基础设施的建成环境，以及其对水质水量的影响，通过分析纽约和费城城市范围内绿色基础设施建设的案例，提出绿色基础设施在中国城市建设的意见和建议：（1）与灰色基础设施的改建相结合，因地制宜，选择合适的设施和布局，促进路边绿色基础设施在城市中的建设；（2）双管齐下，同时推进绿色基础设施在公共区域和商业区域的建设；（3）重视绿色基础设施定期维护，制定相应的维护规范；（4）长期监测、科学管理，着手建立全国性的数据库，搭建中国城市绿色基础设施布局和数据管理平台。

引言

在自然环境中，大部分雨水通过地表下渗到土壤中，或者被植物利用和蒸腾，只有约10%~20%的降雨会转化为地表径流。在快速城市化的进程中，大量的未开发土地被钢筋混凝土建筑和不透水路面所取代，常常有超过55%的降雨转化成地表径流。在这个过程中，一方面，雨水在土层中存储、下渗进而补给地下水的通路大幅度减少，雨洪风险增加；另一方面，雨水携带着大量有机和无机污染物通过相对集中的地表径流汇入自然水源，造成水体污染。

在美国许多建城较早的城市中，合流制排水系统（CSS: Combined Sewer System）是处理处置雨水的主要方式。雨水被收集后进入污水管道，和生活污水一起汇入污水厂。当雨污合流水量超过设计容量时，未经处理的混合污水会通过溢流管排入地表水体，从而产生合流制溢流（CSO: Combined Sewer Overflow）。这些未经处理的混合污水中通常携带大量的微生物病原体、需氧物质、总悬浮颗粒物、重金属、杀虫剂、合成有机污染物、营养物质（氮和磷）和漂浮物。这些污染物可能降低接收水体的水质，产生公共卫生风险。传统的灰色基础设施致力于尽快将雨水导出城市，从而避免积水和洪水的发生。雨水最终通过管道进入污水处理厂，或者溢流到地表水源，不仅增大污水处理厂的压力和费用，也无法从根本上解决地表水源的污染问题。

绿色基础设施是新兴的、基于渗滤原理的低影响开发（LID: Low Impact Development）雨水处理方法。绿色基础设施利用“土—水—植物”系统拦截雨水径流，雨水一部分经过滤下渗到周边土壤；一部分被蒸发到空气中；还有一部分被暂时持留，然后返回污水系统。雨水径流在绿色基础设施本地或者附近被模拟自然过程处理处置，从而减少对土地、植被和水生生物的负面影响，维持较低的、接近未开发状态土地的雨水径流量。大量研究表明，绿色基础设施不仅可以有效降低和延后洪峰，减少地表径流量，还能通过沉淀、过滤、吸附、离子交换、生物降解等机制有效处理雨水中的污染物。与传统的灰色基础设施相比，绿色基础设施同时具有经济、环境和社会方面的优越性，给城市带来三条基线效益：绿色基础设施不仅可以为地方政府节约可观的用于修建灰色基础设施和改建管网的投资，同时能给设施周边的不动产带来升值空间。绿色基础设施能有效地改善水质和空气质量，保护下游水源，补给地下水，降低城市散热器效应，吸收空气中的CO2，美化城市环境，改善动物栖息地，增强环境的适应性和弹性。城市进行绿色基础设施建设可以创造更多工作岗位，而相关的公共设施也有鼓励民众参与运动的杠杆增强作用。科恩等s估算了在22.48k㎡的特基河（Turkey Creek）合流制溢流集水区（堪萨斯城，密苏里州）共建绿色和灰色基础设施以及单独建造灰色基础设施的花费。模型显示，在50年的设施预计使用寿命内，前者将比后者节约9%。美国环保局在全国范围内对12个项目进行传统灰色基础设施建设和绿色基础设施建设的成本预算比较，绿色基础设施在其中11个项目中表现出15%~80%的成本优势。

在美国，为了保护地表水质并且达到《清洁水法》的规定，美国环保局与美国司法部商定了关于城市存在大量违规合流制溢流的双方意见书。在过去的六年里，绿色基础设施被纳入很多城市的同意令（Consent Order）【同意令受联邦和州法律管辖，因司法管辖区而异。其一般是两方或多方之间达成的自愿协议，与法院指令具有相同的效力。当协议方没有遵守约定时，可由法院强制执行】中，包括辛辛那提（俄亥俄州）、克里夫兰（俄亥俄州）、印第安纳波利斯（印第安纳州）、堪萨斯城（密苏里州）和路易维尔（肯塔基州）。还有一些城市主动要求将绿色基础设施的建设加入市政同意令中，比如雪城的奥农达加县（纽约州）、费城（宾西法尼亚州）和纽约（纽约州）。这些拥有大面积合流制溢流集水区的城市在复杂的城市环境布局下通过修建各类模拟自然雨水汇流过程的绿色基础设施进行雨洪管理，在降低和延后洪峰、减少地表径流量和净化水体的同时，减少对土地、植被和自然水体的负面影响。美国环保局还通过与地方政府合作，在全国范围内做了多个基于社区的试点研究。

本文比较了城市中典型的绿色基础设施的建成环境，及其对水质水量的影响，通过分析纽约和费城城市范围内绿色基础设施建设的案例，提出了一些意见和建议，供我国雨洪工作者借鉴和参考。

1  美国城市典型绿色基础设施对比研究

绿色基础设施的根本目的是降低和推迟洪峰，减少雨水径流，分为滞留和持留两大类：滞留设施一般与周边土层相连，通过渗滤作用对雨水径流进行减量；持留设施连接污水处理系统，雨水在设施内临时停留，错过高峰期再排入污水系统，雨水径流减量通常仅仅依靠有限的蒸发作用。城市中典型的绿色基础设施包括雨水花园、透水路面、屋顶绿色基础设施、地下绿色基础设施和雨水收集回用系统。

1.1  雨水花园

雨水花园是生物渗滤系统和生物滞留系统的统称，通常由表面存储区、植物层、栽培基质层、工程土壤层和出水控制区组成（图1）。雨水花园的布局相对灵活，适用于多种城市地貌。大量文献表明，雨水花园可以有效减少雨水径流，同时对总悬浮物、烃类化合物和重金属等污染物有良好的控制效果。传统雨水花园对氮、磷等营养物质的去除效果差别很大，有时甚至会产生出水浓度高于进水浓度的情况。一些对于传统雨水花园的改建技术可以强化对营养物质的去除。例如通过在工程土壤层中添加含铝的净水厂污泥（WTR: Water Treatment Residuals），强化对于磷的去除；或者通过增加厌氧区，强化对氮的去除。

图1  雨水花园3D示意图

1.2  透水路面

透水路面也是一种基于渗滤机理的低影响开发技术，一般包括透水面层、砾石基层、垫层和出水控制区（图2）。透水路面适用于替换各种大小的由传统不透水材料铺设的路面，如街道、停车场等，但不适用于大坡度路面。在车流量大、沉积负荷大的路段也要考虑后续维护和失效问题，谨慎使用。雨水经过透水面层下渗到地下存储区，或者被排水管收集进入污水系统，或者直接渗滤到周边土层，参与地下水补给。透水路面同时通过渗滤和蒸发作用达到对雨水径流的减量作用。柯林斯等比较了四种透水路面和传统沥青路面的水文表现，发现所有的透水路面都可以明显减少雨水径流，降低洪峰流量。布朗和博斯特对铺装透水混凝土路面、透水沥青路面和透水砖三种透水材料铺装的停车场进行了历时两年的监测。通过对134场雨水事件的数据分析，发现透水路面对雨水的蒸发量为2.4%~7.6%，其中透水混凝土路面的蒸发能力强于其他两种透水铺装。透水路面对总悬浮物有不错的去除效果，同时可以去除附着在悬浮物上的芳香烃、金属，磷和一些有机化合物。基于地下渗滤的透水路面可以在一定程度上控制氮。对透水路面地下存储空间的合理利用，可以使透水路面在有限的空间内成为一种更有效的绿色基础设施。路易维尔市（肯塔基州）尝试在透水砖铺装下安装了深渠和中空管形式的地下渗滤系统，用以增加渗透系数，帮助雨水尽快排出系统。

图2  各类透水路面材料构造示意图

1.3  屋顶绿色基础设施

屋顶因为其局限的公众通路，属于使用受限空间。但是当雨水径流的地表源头控制受到限制的时候，雨水径流在屋顶源头的控制就展现了巨大的优势。屋顶绿色基础设施包括蓝色屋顶和绿色屋顶。

蓝色屋顶也叫作流量控制屋顶排水系统，适用于平坦或者缓坡的屋顶。雨水通过节制坝或泻流孔控制流量，暂时停留在屋顶区域，避开洪峰（图3a）。持留区通常放置一系列装填压舱石和滤料的持留盘模块，用以增加存储空间。持留盘模块与泻流孔、节制坝配合使用，可以限制雨水在特定区域的积留，保护建筑相对薄弱的区域。蓝色屋顶对于污染物基本没有去处效果，只能通过蒸发作用，减少有限的雨水，是一种具有持留功能的绿色基础设施。

图3  屋顶绿色基础设施3D示意图

绿色屋顶也称为屋顶花园或者生态屋顶，由防水保护层、排水控制区、土壤防漏层、栽培基质层和植被层组成（图3b）。收集的雨水一部分经过屋顶花园后进入排水系统，降低和推迟洪峰；另一部分滞留在系统中，直接蒸发到空气中，或者用于植物的生长发育和蒸腾作用。绿色屋顶对雨水的减量能力取决于包括栽培基质层的厚度和材料、植物种类、屋顶坡度等在内的许多因素，范围跨度较大。梅滕斯等总结了德国1987—2003年的研究成果，发现密集型绿色屋顶和粗放型绿色屋顶的雨水减量能力分别为65%~85%和27%~81%。贝恩特松总结了7个绿色屋顶的研究项目，发现雨水减量能力为45%~78%。对于绿色屋顶出水水质的研究大多关注重金属和营养物质。绿色屋顶一般不存在重金属释放问题，可以通过雨水减量控制重金属。与雨水花园相似，绿色屋顶出水中磷浓度较高，其减量主要依赖于水量的减少。出水氮浓度变化较大，可能低于或者高于进水浓度。

屋顶绿色基础设施可以对雨水径流在到达地表之前进行有效控制，广泛适用于当建筑物屋顶贡献了大比例的不透水表面而地面空间却十分有限的情形，但其对屋顶的防水性能要求较高，因而现有建筑物改建具有一定局限性。

1.4  地下绿色基础设施

地下绿色基础设施包括地下渗滤系统和地下持留系统，一般包括前处理系统和雨水存储室/管（图4）。存储室内一般填充石砾，一方面支持结构，另一方面增大存储能力。地下渗滤系统与周边环境相连，雨水通过前处理系统进入存储室以后，渗滤到周边土层，同时进行污染物处理和雨水减量。地下持留系统由防水层与周边分开，雨水经过临时停留，通过流量控制装置返回污水管道。除了前处理装置可以去除油脂、沉积淤泥和垃圾，地下持留系统并不能显著地减少水量和水中污染物。布朗克斯河综合住宅群（Bronx River Houses）在停车场下修建了地下渗流系统。由于存储室底部与土壤直接接触，增加渗流损失，系统可以滞留大部分的雨水事件，只有降雨量很大或者降雨强度很高的雨水事件才会产生溢流。

图4  地下渗滤系统3D示意图

地下绿色基础设施可以在不占据地表的情况下对雨水径流进行控制，且布局设计相对灵活，适合于建造在草地、停车场和各种建筑物的不透水表面地下。由于通路受限，安装和维护都相对困难，当前处理装置如果不能很好地控制沉积负荷，系统会有短期失效的危险。

1.5  雨水收集回用系统

雨水收集回用系统旨在收集屋顶或者其他不透水表面的雨水进行回用，可以安装在地上或地下。常见的雨水收集系统有雨水收集桶、雨水收集箱（图5）、雨水管种植箱等。雨水收集系统不仅可以减少雨水径流量，还可以将收集的雨水用于灌溉、冲洗等用途，减少水耗。由于雨水收集系统没有任何水质处理功能，可能不能完全满足当地的水质要求，在一些要求去除特殊污染物的地区和城市应该慎用。

图5  雨水收集箱3D示意图

1.6  城市典型绿色基础设施的比较

不同绿色基础设施的功能各有侧重，表1对比总结了城市典型绿色基础设施对水质水量的相对处理能力和实际操作中的一些特点。基于渗滤机理的绿色基础设施因其在减少水量和污染物负荷方面的优越性，被更广泛地应用于城市建设。尽管持留系统的污染物处理和减少水量的能力非常有限，但由于其独立于周围环境，对于一些雨水径流污染物含量较高、可能对地表水源或地下水源产生污染的地区，持留系统是更合适的选择。因地制宜，根据当地的地形特征和污染源选择合适的设施，并针对不同绿色基础设施的功能和优缺点进行综合和加强改造，是使绿色基础设施发挥最优效果的重要前提。

表1  城市典型绿色基础设施功能对比

1.7  道边绿色基础设施

城市车行道和人行道往往占据城市不透水表面的很大比例，费城和纽约的道路分别为总不透水表面的30%和27%。大面积的不透水表面造成了巨大的需要就近处理处置的雨水径流，为了适应街道这种特殊的城市建成环境，道边绿色基础设施（Right of Way Green Infrastructure）应运而生。

道边绿色基础设施占地面积小、布局灵活、成本低，是城市雨洪管理的重要组成部分。道边绿色基础设施并不是单一类型的绿色基础设施，而是一系列适用于街区的绿色基础设施的合称，主要包括树坑、树渠、路边花坛、种植箱、透水路面等。典型的道边绿色基础设施平面布局见图6。其中树坑、树渠、道边花坛属于修建在道路旁的有植被覆盖的绿色基础设施，也称为道边生物沟。

图6  典型道边绿色基础设施平面图

道边生物沟通常修建在雨水集水口的上游，由表层存储区、植物层、栽培基质层、工程土壤层、砾石层（废玻璃）和存储室组成。工程土壤需要有较高的渗透率，含沙量一般在70%~85%。植物多选择在生长季能适应土壤含水量大幅变化的本地植物。当暴雨来临时，雨水径流通过排水槽或入水口进入生物沟，一部分雨水经过植物层和土壤层向周边土层下渗，超出承接能力的雨水径流直接穿过生物沟进入雨水集水口。道边生物沟的设计关键点在于集水面积和雨水捕获率的平衡。尽管具有较大集水面积的设施通常可以捕获相对多的雨水径流，但是相比于集水面积较小的设施，其雨水捕获率相对较低。铸铁路缘板因其较好的承重力和对路缘的保护性被纽约市环保局选择用于第一代生物沟的入水口。但是这种入水口容易造成垃圾堆积，造成雨水径流绕道，不能有效捕获雨水。第二代生物沟对入口进行了改进，采用下沉式入口，或者在铸铁路缘板后加一块挡板，仅留下高度为7.5cm的通路。

2  复杂建成环境下绿色基础设施组合布局策略：纽约和费城案例研究

2.1  纽约市（纽约州）

2010年，纽约市环保局制定了在纽约市共建具有成本效益的绿色和灰色基础设施的目标。纽约市环保局和纽约州环保局于2012年3月签署了同意令，在全市范围内建造绿色基础设施，减少合流制溢流，改善水质。同意令要求纽约市在2030年底时建造足够的绿色基础设施，其处理能力相当于在该合流制排水区域内，2.54cm的降水在不透水地面所产生的地表径流的10%。

纽约市环保局负责建造、维护纽约市13个合流制溢流集水区的绿色基础设施，在减少合流制溢流排放进入纽约市水体的同时，探索使用绿色基础设施时对接收水体污染的减少。纽约市绿色基础设施的建设采用“区域性”方法，通过合流制溢流体积、频率、历史水质状况，以及预计的水质提高优势等指标选择优先区域。纽约市环保局三管齐下，一方面大力推进公共区域的绿色基础设施的建造和改建，另一方面对私有土地上绿色基础设施建设提供资金和奖励，同时通过示范项目测试不同绿色基础设施技术对土地使用的适用性。地处纽约市布朗克斯区的布朗克斯河综合住宅群包括一个社区活动中心、若干高层住宅楼、停车场和水泥人行道。作为纽约市绿色基础设施的示范项目，纽约市环保局在该综合住宅群内修建了一系列的绿（蓝）色屋顶、地下渗滤（持留）系统和雨水花园等绿色基础设施（图7）。表2详细列举了纽约市针对不同土地类型的绿色基础设施的建设策略。与全部建造灰色基础设施的策略相比，绿色基础设施计划用20年的时间，在2030年将合流制溢流体积从1.14亿m³/年减少到0.68亿m³/年，比单纯灰色基础设施策略减少757万m³/年，而总成本却比灰色基础设施策略少15亿美元。

图7  布朗克斯河综合住宅群绿色基础设施布局

表2  纽约市绿色基础设施的策略和技术

纽约市环保局监测了一系列示范项目，试图通过对个体绿色基础设施效能的评价，更准确地估计整个合流制集水区内绿色基础设施的效能。监测数据显示，大多数示范工程都可以有效减少雨水径流，降低和推迟洪峰。2011年春天到夏天，研究者监测了纽约市布鲁克林区（Brooklyn）和皇后区（Queens）的10个生物沟共185场雨水事件，结果表明：大约60%的雨水事件可以被生物沟捕获；生物沟对于小于2.54cm的降雨有很好的捕获能力，平均73%的雨水事件可以被完全捕获。皇后区高速路上的两个雨水花园可以完全捕获5.08cm以下的降雨。布朗克斯河综合住宅群项目中，对带有地下排水管的雨水花园的监测显示，雨水花园对于小雨水事件具有较强的处理能力。当降雨量小于2.54cm时，被捕获的雨水径流可以很快下渗，不产生积水。远洛克威公园（Far Rockaway）的透水沥青路面和透水铺砖路面对监测的13场雨水事件有100%的捕获能力。截止到2016年6月，纽约市环保局记录在案的包括已经建成的、正在施工的和正在设计的绿色基础设施有4470个，其中90%是道边生物沟。纽约市环保局通过集总模型对目前的绿色基础设施的效能进行模拟，并由此推测，到2030年，合流制溢流将每年减少635万m³。由于在未来将会有大量其他类型的绿色基础设施加入，目前的结果并不能完全准确地预测将来的趋势。

2.2  费城（宾夕法尼亚州）

费城是美国最古老的城市之一，很多排水系统从18世纪下半叶使用至今。合流制排水系统和分流制排水系统同时存在于这个古老的城市中，其中48%的城区为合流制排水系统。2011年，在费城水务局的领导下，费城开始了一个着眼于可持续发展，振兴老城的全民参与项目——“绿色城市，清洁水体”（Green City, Clean Waters）计划。目标是用25年的时间完全依赖绿色基础设施处置相当于2.54cm以内的降雨在38.7k㎡不透水地面产生的地表径流，并减少85%的合流制溢流。该项目不仅使费城成为第一个同时满足州和联邦水质要求的城市，还将为城市管网的改建节约65亿美元。

费城的“绿色城市，清洁水体”项目获得了2015年全美最佳规划奖。不同于绿色基础设施在纽约的辅助性作用，费城几乎全部依赖绿色基础设施捕获雨水、灌溉植物，然后进行地下水补给，以避免合流制溢流。费城基于土地用途的不同划分主题，使用适合的绿色基础设施策略（表3）。

表3  费城绿色基础设施的项目和策略

费城在5年间建造了496个绿色基础实施项目。曼纳里诺等比较了34个系统在绿色基础设施建设前后的渗滤速度，认为绿色基础设施有效减轻了雨水事件中合流制排水系统的负荷。绿色基础设施产业圈给当地的经济带来了巨大的好处。截至2015年底，费城的绿色基础设施产业达到了相当于6000万美元的年经济影响，带来13亿美元的房产升值（10%），以及1800万美元的年房产税增长。这些项目目前支撑着430个职位，带来100万美元的当地税收。“绿色城市，清洁水体”项目计划12亿美元的投资，预计将带来31亿美元的影响，创造超过1000个岗位和每年200万美元的地方税收。

3  绿色基础设施的维护和监测

3.1  绿色基础设施的后续维护

一个严格有效的维护计划可以帮助绿色基础设施更持久、更有效地发挥其功能。绿色基础设施的建造通常伴随着植物，所以绿色基础设施的状态也伴随着植物的生长周期而变化。安斯利森等研究了明尼苏达州的12个雨水花园，其中有4个由于缺乏维护而短期失效。在城市里，绿色基础设施面临着极端气候、污染、大量沉淀淤泥、垃圾堆积和野草疯长等问题。表4列举了绿色基础设施的基本维护任务。由于不同绿色基础设施的维护需求不同，不同地理环境和气候对植物的影响也不同，具体的维护工作应根据当地的绿色基础设施和环境特点具体制定。

表4  绿色基础设施的维护任务

3.2  绿色基础设施的监测和数据管理

传统的雨水水文监测方法属于黑盒法，关注进水和出水的水文参数分析，比如体积、峰值流量和峰值流量时序。近年来，大量研究使用嵌入式传感器进行持续监测，以更好地了解内部过程。基于点的对于绿色基础设施长期监测的数据不仅可以对绿色基础设施的效能效果进行量化分析，还可以给绿色基础设施的设计和维护提供重要的信息，辅助执行合理的评价标准。美国环保局建有国际暴雨最优管理实践数据库（International Stormwater Best Management Practices [BMP] Database），总结了超过600个BMP案例的效能分析结果、监测方法和工具，以及相关文献。基于地区的绿色基础设施监测还是一个新型领域。纽约市环保局在进行绿色基础设施建设的同时开展了绿色基础设施研究和发展计划，通过纽约市绿色枢纽（NYC GreenHUB）集中管理绿色基础设施的各项数据。纽约市绿色枢纽是一个基于网络应用的数据管理系统，这个系统可以跟踪纽约市内所有绿色基础设施项目的设计、建造和维护等信息。通过大量的实时监测获得第一手数据，可以缩小绿色基础设施的真实效能和设计参数之间的差距，获得更准确的模型和对建设和改建的评估。费城税务局也设立了绿色基础设施监测组，专门负责收集和分析绿色基础设施的长期监测数据。

4  讨论

绿色基础设施已经被广泛证明可以帮助城市从源头上处理处置雨水径流，降低和延后洪峰，有效减少合流制排水系统在雨水事件中的负荷，以及合流制溢流的频率，从而降低地表水源的污染威胁。我国正处在高速城市化的进程中，在过去的几年里，“海绵城市”“绿色基础设施”等新兴的环境保护概念受到越来越多的重视，国家投入了大量的人力、物力、财力进行建设，这无疑是一个很好的机遇。但是由于城市建成环境的复杂性，绿色基础设施的合理规划布局和有效的后续监测维护也面临着巨大的挑战。本文通过对比研究典型绿色基础设施对于水质水量的影响，分析费城和纽约城市范围内的绿色基础设施案例，总结了城市复杂建成环境下绿色基础设施规划布局的经验和教训，提出对于绿色基础设施在中国城市建设的意见和建议。

（1）与灰色基础设施的改建相结合，因地制宜，选择合适的设施和布局，大力促进路边基础设施在城市中的建设

首先，绿色基础设施的建设应与传统灰色基础设施的改建紧密结合，建设有成本效益的灰色基础设施是保证绿色基础设施城市化建设的基础。由于绿色基础设施的雨洪调节效能和排出水质在很大程度上受到布局地点周围环境的影响，所以应根据当地的地形特征和污染源有针对性地选择合适的设施，并根据不同绿色基础设施的功能和优缺点进行综合布局和加强改造，从而达到最优化的效果。由于道路在城市不透水表面总量中占很大比例，而道边绿色基础设施具有布局灵活的特点，所以应该重点和大胆建设道边绿色基础设施。

（2）双管齐下，同时推进绿色基础设施在公共区域和商业区域的建设

在我国，土地归国家所有，这就为绿色基础设施的建设提供了非常便利的条件。一方面可以促进多部门合作，大力推行绿色基础设施与公共建筑的结合；另一方面应加强对绿色基础设施的概念宣传和理论普及，提供资源和技术支持，鼓励和刺激商业机构计划、建造和维护绿色基础设施。

（3）重视绿色基础设施定期维护，制定相应的维护规范

参考有经验城市对于绿色基础设施的维护计划，重视植物生长周期对绿色基础设施的影响，根据当地绿色基础设施和环境特点具体制定相应的维护规范。

（4）长期监测、科学管理，着手建立数据库

加强对绿色基础设施运行的长期监测，可以积累水文水质资料，为模型的完善和后续的设计提供技术支持；采用适应性管理策略，在数据累积的情况下作出迭代、灵活的决策，从而在未来情形有很大不确定性的情况下，更合理地分配投资和资源；着手建立全国性的数据库，以期为中国城市绿色基础设施布局和数据管理平台建设提供借鉴策略。

作者：刘佳玉，美国环保局研究与发展办公室，橡树岭科学与教育研究所（ORISE: Oak Ridge Institute for Science and Education）博士后研究员。[e-mail]

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编辑：张祎娴

排版：赵大伟

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