姜　濤，李　念，鄢曉洵，陳其兵

（1.四川農(nóng)業(yè)大學風景園林學院，611130，成都；2.西南交通大學建筑與設計學院，610000，成都）

一、研究背景

美國雨洪管理的成功實施離不開國家污水排放體系的逐步建立和完善。從1970年環(huán)保署（EPA）的成立到1972年《清潔水法案》的修訂，再到1987年國家污染物排放消除系統(tǒng)（NPDES）的建立，美國逐步建立了成熟穩(wěn)定的現(xiàn)代水質(zhì)管理體系。1990年，美國環(huán)保署發(fā)布了第一階段（PhaseⅠ）的雨水排放準則，要求服務人口在10萬人以上的市政獨立雨水下水道系統(tǒng)（Municipal Separate Storm Sewer Systems，MS4）、 影響范圍在 5 英畝（1 英畝=0.4 hm2，下同）以上的建筑活動以及將雨水排放到MS4或直接排放到天然水體的11類工業(yè)活動需持有非點源許可證。1999年，環(huán)保署將服務人口在10萬人以下的規(guī)范的MS4、影響范圍在1～5英畝的建筑活動以及其他顯著影響水質(zhì)的工業(yè)、商業(yè)和公共機構設施納入國家污染物排放消除系統(tǒng)排污許可證管理體系。一方面，美國高校作為公共機構需要申請PhaseⅡSmall MS4許可證，校園內(nèi)的工程建設活動也需要申請排放許可，并提交雨水污染防治規(guī)劃（SWPPP）文件和年度報告；另一方面，美國很多大學將雨洪管理作為綠色校園、可持續(xù)校園等建設與評價的重要環(huán)境考量因素，并將其寫入校園景觀總體規(guī)劃、可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃等文件中，這些因素都促成了美國高校雨洪管理專項規(guī)劃文件的編制。該文件的制定有助于高校識別影響雨水排放水質(zhì)和水量的潛在污染源，為高校工作人員和承包商的行政和建設行為提供最佳管理實踐（BMP）和實施雨洪管理計劃的可衡量的評價目標等。對其進行深入研究，可以為我國高校雨洪管理專項規(guī)劃文件的編制提供參考借鑒。

二、美國高校雨洪管理專項規(guī)劃文件內(nèi)容分析

在對前期50多所高校規(guī)劃文件進行分析和篩選的基礎上，選擇24所具有代表性的美國高校的雨洪管理規(guī)劃專項文件進行重點研究。其規(guī)劃文件的內(nèi)容大致可分為執(zhí)行總結、現(xiàn)狀分析、規(guī)劃控制和建議、規(guī)劃實施與評價等4部分，每部分內(nèi)容結合具體高校的情況而有所差異。

1.執(zhí)行總結

主要介紹校園雨洪規(guī)劃文件編制的背景、目的和意義，研究區(qū)域的基本情況，規(guī)劃文件的主要結構、內(nèi)容提要和使用說明，規(guī)劃的整體目標和方法等，這些都作為規(guī)劃文件的基礎支撐部分，以增進人們對規(guī)劃文件的理解。

以佐治亞理工學院為例，該校將文件定位為校園未來項目建設和雨水基礎設施規(guī)劃的一項指南，是立足于校園總體規(guī)劃文件和相關部門計劃而動態(tài)變化的規(guī)劃工具，可為未來雨水項目概要布局和目標奠定基礎。該校近幾十年一直倡導建設可持續(xù)校園，雨水計劃的制定有助于推動佐治亞理工學院實現(xiàn)對環(huán)境可持續(xù)性的承諾。其規(guī)劃制定的關鍵目標就是形成一套系統(tǒng)的雨水管理方法，并以Basin A作為具體研究區(qū)域。該區(qū)域采用合流制（CSO）排水系統(tǒng)，旱季收集的污水先通過管道進入合流制設施，后經(jīng)RM Clayton水再生中心處理后排入Chattahoochee河。在一般雨季，溢流的水還要進入WEST CSO存儲隧道進行存儲后再處理。如果遭遇更大的暴雨，溢流的水就通過合流制設施直接進入Tanyard河中。針對研究區(qū)域的特點，該校制定了可衡量的目標，即減少進入城市合流制系統(tǒng)的雨水徑流量 （有助于減少進入相關水系的合流制溢流的頻率和水量）、雨水收集和再利用、模仿自然進程、遵守亞特蘭大雨水條例規(guī)定、構建雨水管理的流域層面等。針對該目標，該校提出了具體的規(guī)劃流程和方法，即明確不同情景下（基準、現(xiàn)狀和規(guī)劃條件）的土地利用和土壤條件，利用雨水模型構建每個情景下的徑流狀況，建立Basin A規(guī)劃條件下的雨洪管理目標和具體措施，通過模型分析驗證目標實現(xiàn)的情況以及對規(guī)劃的雨洪管理項目進行成本效益分析，最終形成包含通過的雨洪管理項目的規(guī)劃文件。

2.現(xiàn)狀分析

（1）政策規(guī)范

美國雨洪管理方面的政策法規(guī)十分健全，除聯(lián)邦政府外，各州和地方也出臺了更具有針對性的雨洪管理相關政策、規(guī)范和指南文件。這些文件內(nèi)容豐富，對實踐的指導性強，對其分析不僅可以使高校雨洪管理滿足政策規(guī)范的要求，而且可以更好地結合地方實際情況，制定更有針對性的規(guī)劃文件。以威廉瑪麗學院為例，聯(lián)邦和弗吉尼亞州的相關文件有1988年的切薩皮克灣法案規(guī)范，2013年更新的城區(qū)分流制雨水排放系統(tǒng)規(guī)范文件。對該校來說，主要包括切薩皮克灣最大日負荷總量（TMDL）和Powhatan/Mill河溪TMDL，其導則對BMP各項措施的氮、磷、總懸浮物等的移除效率和計算方法有詳細介紹；2013年更新的弗吉尼亞雨水管理項目規(guī)范對所有土地開發(fā)項目（包括高校）的施工后雨水徑流量和質(zhì)的控制要求。地方相關文件有Williamsburg市雨水管理手冊、JamesCity縣雨水規(guī)范和導則等。

（2）場地信息統(tǒng)計與分析

主要是對研究區(qū)域基本情況的介紹與分析，具體內(nèi)容因不同高校的情況而有一定差異，一般包括校園雨洪管理的發(fā)展歷程和主要問題、現(xiàn)狀條件分析等。如賓州州立大學詳細分析了校園的主要雨洪問題、類型和原因，包括雨水設施超過設計壽命、雨水管道尺寸不足、雨水口堵塞、地下設施泄露等；邁阿密大學牛津分校首先對校園流域特征、地表水質(zhì)、降雨、土壤（水文土壤分組）、地下水水位、含水層、基巖、雨水排水基礎設施、坡度（大于10%較少用于入滲和應用BMP）、不透水表面、環(huán)境影響等進行了分析，然后針對各個子集水區(qū)（Subwatershed）進行了更有針對性地調(diào)研與分析。還有一些高校結合實際情況進行了其他相關方面的調(diào)研和研究，如芝加哥洛約拉大學為確認校園某項目土壤的類型和應用下滲型BMP的可行性，2008年在項目所在的校園中央草坪庭院兩塊區(qū)域進行了滲透試驗，其滲透率分別為85.09 mm/h和209.30 mm/h，因而認為其滲透性適合應用BMP；耶魯大學對校園師生關于雨洪管理的研究成果進行了統(tǒng)計分析，很多成果直接被借鑒到雨洪管理規(guī)劃文件中，其中包括耶魯林業(yè)和環(huán)境系研究生提出的利用綠色基礎設施（GI）進行雨水管理等諸多建議。

（3）導致雨水污染的源或行為識別

為減少雨水徑流對校園和周邊流域水系的污染，高校在規(guī)劃雨洪管理時會對導致雨水污染的源或行為進行統(tǒng)計分析，并針對具體的污染活動采取源頭控制措施，從而有助于最大程度減少人們活動對雨水徑流所造成的污染，達到保護周邊水系的目的。加州大學圣克魯茲分校對排入周邊河流的雨水徑流潛在污染源進行了分析，包括排泄物（下水道溢流、非法連接排水管道等）、沉積物（施工行為、不透水表面的侵蝕性徑流、設施線路維護等）、洗滌水（建筑維護、化學物品泄漏等）、增加的徑流率和徑流量（不透水面積徑流）、垃圾和雜物、食物殘渣和油脂（食品服務部門）、肥料和農(nóng)藥（綠地維護和灌溉徑流）、石油產(chǎn)品和車載污染物（貨物裝卸區(qū)）、土壤、沙子和覆蓋物（戶外原材料存儲）等。

3.規(guī)劃控制和建議

（1）制定可衡量的具體目標

相比于執(zhí)行總結的一般性目標和宗旨，可衡量的具體目標更有針對性，甚至有時間進度和量化標準?！赌暇捯虼髮W MS4雨洪管理規(guī)劃（2013-2018）》對具體的BMP措施、達到的目標、時間進度、責任人都有詳細表述，如其制定的雨水水質(zhì)意識5年計劃中提出年度目標是開設1到2門雨水相關課程，最終目標是相關院系開設至少4門以上的雨水污染相關課程，具體實施由學校可持續(xù)發(fā)展辦公室負責。

（2）基礎數(shù)據(jù)與雨水模型

有效的雨洪管理是一項長期系統(tǒng)復雜的任務，搜集相關基礎數(shù)據(jù)和通過模型分析十分必要，有助于為校園未來開發(fā)建設提出更合理的雨洪管理決策。從調(diào)研文件中可以得出，其使用的軟件和模型主要有SWMM模型、AutoCADCivil3D軟件、ArcGIS軟件、Win TR55軟件、XP-SWMM模型 、HEC-HMS 模 型 、Carlson Civil Suite軟件等，這些模型多由美國相關部門主導開發(fā)，與當?shù)鼗A數(shù)據(jù)庫結合，能夠很好地實現(xiàn)對雨洪相關內(nèi)容的科學預測與分析。如耶魯大學將校園劃分為若干子匯水區(qū)，這些區(qū)域包括不同的表面特征（坡度、面積和不透水比例），通過SWMM模型可以估算給定降雨事件下的進入下水道的雨水徑流量和徑流率。另外，構建傳輸系統(tǒng)的模型還可以用來觀察校園網(wǎng)絡各節(jié)點應對雨洪的能力和弱點。

（3）規(guī)劃方法和程序

以田納西大學為例，該校的一般規(guī)劃方法是獲取基本資料，包括許可證、排水基礎設施情況和其他相關規(guī)劃文件；將校園劃分為若干子集水區(qū)作為雨水管理單元；將GIS基礎設施數(shù)據(jù)和實地調(diào)研相結合，確定實施BMP的潛在位置；估算采用BMP措施的徑流量并與開發(fā)前后的情況做比較；規(guī)劃非結構性的BMP措施，并制定近期可以實現(xiàn)的采取BMP結構化措施的建設項目清單等，總結和描述一些常用的校園BMP措施。該規(guī)劃方法具有一定的普適性，能夠將校園雨洪管理和項目建設結合起來，在滿足MS4二期項目要求的同時整合規(guī)劃要素和景觀特色，為校園的環(huán)境教育和可持續(xù)發(fā)展提供機遇。

（4）目標導向的策略和措施

美國高校雨洪管理規(guī)劃文件盡管屬于規(guī)劃性質(zhì)，但由于充分的前期調(diào)研做基礎，具有很強的目標導向性和針對性。從適用性看，既有整體流域和校園范圍的策略，又有基于具體子集水區(qū)和特定建設項目的措施；從措施的內(nèi)容上看，又分為結構性措施和非結構性措施，前者包括滲透系統(tǒng)、雨水花園、綠色屋頂、植被洼地、透水鋪裝、雨水蓄水箱、藍色屋頂?shù)?，后者包括公共教育、外?lián)和參與，非法污染排放的監(jiān)測和消除，通過良好的“管家”實現(xiàn)污染預防等。如費耶特維爾州立大學校園東西兩側的土地利用和布局的差異導致對其雨水管理設施的策略不同。針對西側不透水面積較大、建筑密度高等特點，其主要是雨水水質(zhì)處理，可建設雨水花園等生物滯留設施；而東側需要同時考慮雨水水質(zhì)處理和雨水滯留，規(guī)劃建設Cross Creek環(huán)境研究項目，該項目由一系列生物滯留臺地、人工濕地、植被過濾帶組成，具有雨水管理、學術研究、環(huán)境教育、游憩娛樂等多種用途。學校立足于改善下游水環(huán)境的目標，除了新建項目，還規(guī)劃了諸多校園改造項目，包括校園建筑附屬綠色空間改造、建筑屋頂雨水收集、改造溝渠以減少河道的侵蝕和不穩(wěn)定性、Cross Creek附近的排污口改造、在自然區(qū)域建設步行道解說系統(tǒng)等。

4.規(guī)劃實施與評估

（1）組織保障

美國校園雨洪管理規(guī)劃文件的成功編制和實施離不開科學有效的組織保障。從調(diào)研文件可以看出，一般是成立專門的委員會、小組或辦公室，其成員來自于校園各方的利益相關者，共同處理雨洪管理相關事務，也有的是由校園相關機構或外聘專業(yè)規(guī)劃設計公司進行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與編制工作。如奧本大學成立了雨水委員會，由學校的學術和業(yè)務領域的人員組成，部門有奧本市流域主管部門、阿拉巴馬水觀察水資源中心、校園設施管理部門 （廢物減排與利用、景觀服務、施工管理、公用事業(yè)和能源、大學建筑師辦公室、設計服務）、校園可持續(xù)辦公室、校園餐飲部門、校園體育部門（現(xiàn)場管理）等。

（2）動態(tài)監(jiān)測和評估

由于美國不同高校的雨洪管理水平與階段、雨水基礎設施的現(xiàn)狀條件、校園流域環(huán)境等不同，其具體監(jiān)測的項目也不同。從規(guī)劃文件中看，大部分高校都十分重視對雨洪管理的監(jiān)測，既有對校園流域水環(huán)境的質(zhì)量監(jiān)測，也有對建設BMP等雨水設施的監(jiān)測，與動態(tài)更新的雨水管理規(guī)劃文件相適應，是校園適應性管理的內(nèi)在要求，有助于實現(xiàn)校園適應性的雨洪管理目標。加州大學圣地亞哥分校將監(jiān)測和評估視為雨洪規(guī)劃的重要組件，認為其影響著后續(xù)的適應性管理決策，其檢測項目包括對校園流域的監(jiān)測、雨水徑流的監(jiān)測、生態(tài)系統(tǒng)評價監(jiān)測、區(qū)域監(jiān)測等。又如康涅狄格大學在Eagleville河溪設置1個監(jiān)測站，從2009年開始實時監(jiān)測，包括水溫、電導率、濁度等指標，其數(shù)據(jù)可以從校園網(wǎng)站下載，為相關研究和決策提供基礎數(shù)據(jù)分析。

（3）規(guī)劃文件的回顧與更新

與其他規(guī)劃文件類似，美國高校的雨洪管理規(guī)劃文件是動態(tài)更新的，一方面體現(xiàn)了MS4相關許可的階段性要求，另一方面也是雨洪管理自身復雜性、綜合性等屬性的體現(xiàn)。以奧本大學為例，按照MS4相關許可要求，學校需要向所在州的環(huán)境質(zhì)量主管部門提交年度報告提供審核，因此學校會在審核結果的基礎上對規(guī)劃文件進行及時更新與修正。報告的主要內(nèi)容包括承諾情況 （BMP適應性評價、減少污染物排放和保護水質(zhì)的階段性目標進展情況、每一個最小控制方法的可衡量的目標）、報告期間收集和分析的信息結果、上一年雨洪管理規(guī)劃變化和下一年計劃實施的雨水相關活動計劃、建議修改的雨洪管理規(guī)劃內(nèi)容、基于監(jiān)測結果而有必要增加的BMP的描述和實施計劃、監(jiān)測數(shù)據(jù)等。

（4）實施保障

為了貫徹落實雨洪管理文件，很多高校設置了執(zhí)行程序以確保雨洪管理措施的有效執(zhí)行。加州大學圣地亞哥分校主要通過加強教育和培訓來滿足實現(xiàn)雨水污染防治的要求。該校對校園內(nèi)所有的運行和維護行為進行監(jiān)督和控制，如果發(fā)現(xiàn)導致雨水污染物排放的行為，學校首先會要求更正行為并加強教育；如果再次發(fā)現(xiàn)，行為發(fā)生所在的院系主要領導將會被問責。學校對校內(nèi)的住房、餐飲和招待等內(nèi)容都有詳細的雨水污染防治說明，住校的學生要簽訂相關的協(xié)議，包括禁止不適當?shù)南窜?、車輛維修、倉儲等行為。對校園內(nèi)超過1英畝的施工項目，學校會指派專業(yè)的雨水實踐者進行月度檢查并匯報；對于未開發(fā)土地上的項目建設，不論項目大小，都需要在最初的土方活動中進行每周至少一次的現(xiàn)場監(jiān)測，如果出現(xiàn)任何雨水污染問題將會立刻識別查證，要求承包商糾正，并記錄在相關文件中。

三、結 語

因高校性質(zhì)、自然和文化環(huán)境、政策等不同，美國高校雨洪管理規(guī)劃文件內(nèi)容存在著一定差異，但其核心內(nèi)容依然具有較強的相似性，這對于我國高校制定相關的雨洪管理規(guī)劃具有一定參考和借鑒意義。我國的高校雨洪管理規(guī)劃編制應在結合自身情況的前提下，充分借鑒美國高校在政策規(guī)范、設計導則、基礎數(shù)據(jù)庫構建、雨水模型評價與分析、可衡量的目標與評價、規(guī)劃的一般方法和成果等方面的有益成果，并積極與校園總體規(guī)劃、景觀規(guī)劃進行銜接，探索出適合我國高校實際情況的校園雨洪管理規(guī)劃模式與方法。

參考文獻：

[1]NationalResearchCouncil.Urban Stormwater Management in the United States[M].Washington,DC:National A-cademies Press,2008.

[2]盧倚天.基于規(guī)劃文件分析的當代美國大學校園動態(tài)更新規(guī)劃設計方法初探[D].廣州：華南理工大學，2016.