第一章 绪论
1.1 选题背景
1.1.1 我国快速的城镇化
我国城镇化过程是指生产方式由传统农业向现代非农业方式的转变，居民点从农村的分散居住向集中居住转移的过程，是居民整体素质提高、人们居住环境及生活质量不断改善的过程[1].根据国家统计局数字显示，我国的城镇化率由 2003 年的 40.53%提升至 2013 年的 53.7%,城镇常住人口数量由 5.2 亿扩大到 7.3 亿（见表 1.1）。这些数据显示我国城镇化发展进程正处在快速扩展时期。历年统计年鉴显示，1978 至 2003 年的城镇化发展期间，我国城市数量上升了 467个，建制镇数量扩展到 20226 个，但 2003 至 2013 年期间城市数量反而下降了 2 个，建制镇减少了 113 个（见表 1.1）。《国家新型城镇规划（2014-2020 年）》提出了我国城镇化进程要控制城镇数量，提高城镇化质量的发展方向。文件指出大中小城镇协调发展，将发展综合承受能力为动力，以城镇可持续发展水平的提高为目标，走人与自然和谐共处，发展与资源相平衡，城镇建设与文化特色相协调的新型城镇化道路[2].
1.1.2 小城镇生态环境问题突出
小城镇是连接城乡、实现城乡统筹一体化发展的桥梁，在城镇化进程中起着重要的调控作用。然而和大中城市相比，小城镇的规划理念相对落后，基础设施和公共服务设施比较薄弱。同时，管理水平低、监管不严等也导致小城镇化建设中出现不少问题：如盲目追求工程表象，一味强调人口、经济及规模的不断增长，放松了小城镇的生态文明建设，导致城镇资源浪费严重，生态环境问题突出等。
（1）自然环境污染严重
空气污染、固体废物污染及水污染是小城镇的自然环境污染产生的主要方面。不少小城镇为了追求最大化的经济利益，大量开发高能耗及高污染的劳动密集型产业，排放氮氧化合物、二氧化硫等有害气体，造成大气污染。同时，小城镇中大量的生活废弃物、工业废弃物、农业废弃物未进行分类处理，给自然环境的分解能力造成很大压力。此外，很多小城镇市政排水管网不健全，清污合流，生活及生产排放的污水、废渣大多没有经过处置便直接排入河道，引起水资源环境严重污染，水的二次利用率降低。上述这些自然环境问题造成了小城镇生态的多色效应：红色的热岛效应、绿色的水华效应、灰色的雾霾效应和杂色的垃圾效应等[3]（见图1.1）。
（2）自然资源严重浪费
小城镇建设中资源浪费最为突出的是土地资源和水资源的浪费。由于我国目前尚未有节约用地的调控政策，不少小城镇在建设过程中一味盲目扩张，建设总用地面积和人均用地面积都在用地标准的限制之外。
同时，不少小城镇为了短期经济利益，建设力度偏重新区，对旧城翻新维护分配资金较少，土地的二次使用率下降，土地资源浪费[4].开发建设进程，不透水面积取代了自然地表覆盖，减少了雨水径流下渗并显着增加了地表径流（见图1.2），出现“大雨重涝，中雨也涝”现象，大量雨水作为污水白白浪费。
（3）小城镇特色逐渐消失
小城镇特色缺失主要体现在生态特色及文化特色两方面。一些城镇在非建设用地的河流沿岸进行连片高强度开发，造成整个生态系统的间断，威胁了生物多样性。粗放的小城镇发展模式致使城乡建设面貌单一，景观格局的稳定性下降，生态安全受到威胁，生态特色逐步消失[5].此外，一些小城镇的建设和发展以舍弃原有的自然和人文特色为代价，忽视了历史文脉、建筑风貌、产业特色的传承和发展。
1.2 选题来源
1.2.1 新型城镇化及可持续发展的要求
当前，我国已进入城镇化发展的重要阶段，深刻认识和把握城镇化的发展方向及途径对我国经济的发展具有重要意义。“新型城镇化”理念是站在未来发展角度上对我国城镇化的发展提出的新要求。它强调发展不应再以牺牲生态和环境为代价，不再片面追求城市规模及空间的扩张，应协调城乡、健全功能、节约资源、生态宜居、和谐发展为基本特征，促进城市、小城镇与新农村社区的协调发展[6].
着名生态专家王如松院士认为中国城镇化的进程必须将生态文明观放在发展的前端，创建低能耗、低污染、集约智能的绿色城镇[3],强调城镇化发展既要满足人类的需要，也要对生态环境进行有效的维护，保持自然与生态的平衡。
1.2.2 低影响开发理念及其扩展
低影响开发（LID） 是通过模拟自然水文调节机制，利用源头控制理念实现雨水资源利用的雨水管理，是一种可持续的发展理念[7].主张在城镇化进程中，采取分散的小型控制设施，维持和保护开发场地的自然水文功能、有效缓解不透水面积的增大引起的新的发展问题[8].该技术于20世纪90年代在美国马里兰州开始实施，在美国、瑞典、澳大利亚等发达国家得到了广泛的应用。
LID技术主张采用生物滞留设施、屋顶绿化、下沉式绿地、植被浅沟、雨水利用储蓄设施等，通过单项及组合设施来维持开发前原有水文条件，促进开发区域水资源的良性循环。
现阶段LID理念已从雨洪管理拓展到了区域开发模式，无论是旧城改造还是新区开发，都可以在LID的指导下，使区域发展与自然和谐共生，使城镇的开发建设处于可持续发展状态。
1.3 研究目的及其理论意义和实际应用价值
面对日益严峻的城市可持续发展问题，低影响开发技术为我国城镇化发展开辟了新的思路。LID不但能提高项目开发的环境效益，对提高小城镇发展水平，实现城镇化可持续发展，创建生态城镇具有重要的理论价值和现实意义。
本文将低影响开发技术与小城镇建设相结合，解决小城镇发展过程中产生的生态环境问题，降低小城镇盲目发展引发的土地资源、水资源浪费及生态损失。并期望利用低影响开发的理念实现小城镇的可持续发展，提高小城镇居民的舒适度和幸福感。
1.4 国内外研究现状
1.4.1 国内外小城镇发展研究现状
（1）国外小城镇发展研究现状
在城镇化进程中，世界上很多国家都特别重视小城镇的发展，尤其是发达国家。
小城镇以其开放、接近自然的生态环境空间吸引着居住者。
1）英国是最早发展生态小城镇的国家之一。其政府非常重视小城镇规划布局的合理性，尤其是对环境的整体规划和居民生活设施的配套。根据城镇的功能和规模，在学校、住宅、商业区、医院等方面结合交通等基础设施进行科学论证，起到了资源合理配套、区域平衡发展、环境保护的效果，完整了城镇化发展的社会服务功能。
2）美国小城镇建设具有以下特点。
① 高度重视生态环境保护，在小城镇建设中，第一指标即为生态建设。
② 注重基础设施建设，强调按功能进行分区规划，并与交通规划协调，实现土地利用率的最大化，创造最高的土地利用价值。
③注重小城镇的长远发展。注重规划的合理布局和长远效益。
3）德国的城镇化水平很高，小城镇一直享誉全球，其在小城镇建设中强调以下特点。
① 注重生态观念，德国人将生态理念始终贯穿于城镇规划与发展中，强调生态系统的平衡发展及自然环境的保护质量。
② 强调要尊重历史和传统，最大化地保护小城镇原有的空间格局、文化特色和历史风貌特征。
上述表明不同国家关于小城镇发展及规划建设理念都有自己独特的见解，但是总体而言，其发展趋势却大径相同，即小城镇发展要考虑以人与自然和谐共处、城镇建设与资源环境协调共进为最终的实现目标，力争最大化地较低对环境的破坏程度，在资源和环境的承载能力允许的条件下，充分开发并有效使用自然资源、土地资源、空间资源等，促进社会、经济、资源、环境统筹发展，走生态文明的新型城镇化道路。
（2）国内小城镇发展研究现状关于小城镇发展的研究，费孝通先生其独特的观点对开阔了我国小城镇探讨的视野。他提出了“10字研究”课题[9],概括为“类别、层次、兴衰、分布、发展”,从地理学，社会学，经济学，城市规划学等多角度阐述小城镇问题，开创了小城镇研究的新局面。上个世纪九十年代，我国对小城镇发展研究有了新的变化。
袁中金等在《小城镇生态规划》中，研究了小城镇在生态环境建设中的问题，分析小城镇的人口规模对土地有效使用的影响；从景观、市政、水资源等角度全面进行小城镇的生态环境布局[10].王勇用创新的思维，把生态位理论应用于小城镇建设。小城镇作为城镇体系的一个生态元，对其定位和发展赋予了新的内涵，为我国小城镇生态环境的研讨建立了新起点[11].中国科学院地理科学与资源研究所的方创琳代领的团队结合项目探讨了在西北严重缺水地区，城市化进程中的水资源约束理论、城市化与生态环境交互耦合的驱动机制与基本定律、城市化过程中的驱动力与制动力消长转换理论[12].
这些理论对丰富和完善我国城镇化理论、对协调城市化与生态环境的关系具有十分重要的理论价值与现实指导意义。
1.4.2 低影响开发国内外研究现状
（1）国外研究现状及应用
二十世纪九十年代初，美国已把BMP（最佳管理措施）技术运用在城市发展过程。
美国环保局（Environmental Protection Agency,EPA）把BMP定义为一定要求的前提下，无论是在技术效果，还是工程设施对控制雨水径总量和改善雨水径流水质等目标的实现有良好成效的技术。BMP技术处理措施分为以设计和建造沉淀池、人工湿地、储水池等工程类措施和建立在政策法规和方法控制基础上的非工程类管理措施。
面对城市扩展，尤其是大城市人口密度的加大，土地空间受限等问题，传统 BMP技术由于需求土地面积较大已不能满足现代城市雨洪管理的要求。在BMP 的基础上，美国推出了以控制径流峰值、径流污染、径流总量为目标的LID（低影响开发）技术[14].
LID技术在美国全面推广和应用是在1998年，王子郡出版了第一部地方性LID指导手册，此后，一些社区陆续编制了适合本地发展的LID指导文件。
到2002年，低影响开发理念不仅应用于城市规划，还应用于旧城改造和资源环境保护。
随后，LID技术在西方国家得到了广泛的应用，并在欧洲、日本、澳大利亚等国家大量开展，形成了系统化、法规化的LID设计手册。如由美国海湾地区管理委员会编制的《LID设计手册》[15].
经过20多年的发展，LID技术在世界范围内广泛开展及应用，被列为城市可持续发展的核心技术之一。
（2）国内研究现状及应用
国内学者对 LID 的研究主要有：
1）从城市景观设计的角度，以生态基础设计着手，以保护水环境为目标，注重探讨 LID 在城市规划、景观设计中的实施，研究代表为北京大学景观设计学研究团队。
2）以城市水环境保护和修复为切入点，将 LID 应用于城市可持续雨水系统的研究。研究代表为北京建筑工程学院团队车伍教授正在承担国家“十二五”水专项课题，将道路及开发空间的建设发展与 LID 技术相结合的研究工作。
3）应用 SWMM 模型分析不同降雨重现期下，低影响开发技术对径流峰值及径流污染的消减效果。研究代表有重庆大学侯改娟、长安大学的徐涛等[16-18].SWMM 模型不但对低影响开发技术的应用效果评价提供了方法，同时对低影响技术的推广提供了数据支撑。
4）将 LID 技术与措施首次编入规划是深圳市城市规划设计研究院团队，以光明新区的发展规划为基础，编制了《深圳市雨洪利用系统布局规划》，将 LID 理念引入了《光明新区雨洪利用详细规划》中[19].
总体来看，国内相关研究大多在于城市排水方案的探讨、LID技术措施的设计计算、雨水模型的模拟检验以及雨水利用的相关方式，对于更高层面的规划学的研究较少，相关文献多为水利工程的模型模拟研究以及雨水利用的景观学设计研究，但对于城镇化进程中，在规划设计方面，从源头控制方面解决小城镇发展的生态环境问题的研究， 至今还没有系统的论述。
1.5 论文创新点
（1）将低影响开发与小城镇建设结合，为解决城镇化过程的可持续发展问题提出新的技术理念；（2）将低影响开发理论应用于小城镇建设中，从理性增长的角度促进城镇化得发展更加人性化，提高人们的舒适度和幸福感。
（3）将低影响开发技术纳入小城镇建筑规划设计之中，以期完善我国小城镇技术体系，推动绿色城镇化，生态城镇化的发展。
1.6 主要研究方法
（1）文献检索及比较分析：该方法主要是对我国小城镇建设发展的现状进行调查和分析，对比国内外小城镇建设找出差异，从而决定如何基于低影响开发技术进行优化发展。
（2）实地调研法：通过搜集丰富的国内外关于低影响开发技术的文献资料，进行归纳、整理、剖析，使本文的理论基础扎实可行。
（3）理论分析法：借鉴建筑学、园林景观学、资源环境学等相关学科知识，进行理论分析和研究，使该本文可以更好地表达和论述问题，既丰富了文章内容，又提升了文章深度。
（4）实例分析法：结合关中地区某小城镇建设的现状，剖析发展问题，运用低影响开发技术对该小城镇的建筑与小区、道路等进行技术改造。
1.7 研究内容及技术路线
1.7.1 研究内容
（1）指出目前我国小城镇建设面临的问题，对小城镇建设发展问题产生的原因进行分析；（2）对低影响开发的特点、技术体系进行分析，着重研究低影响开发的控制目标、控制指标及技术措施的选择及应用；（3）将低影响开发技术与理性增长（Smart Growth）理念相结合，综合研究解决小城镇发展过程的可持续发展问题；（4） 通过具体案例分析，探讨低影响开发在小城镇发展建设中的技术应用问题。
1.7.2 技术路线
本文技术路线如图 1.3 所示。
