低影響開發相關研究文獻計量分析,文獻計量學論文摘要：在全球氣候變化和快速城市化的背景下,雨洪災禍的頻發嚴重威脅當代城市的可持續發展。因而,最近幾年海綿城市建設與研究遭到社會各界的廣泛關注。低影響開發作為海綿城市建設的主導理念,是控制城市雨洪問題的關鍵。基于對我們國家近十年低影響開發相關文獻的計量分析,梳理了這一領域的研究熱門及前沿動態,并從分析診斷、規劃決策和技術優化三個層面提出低影響開發研究的總體思路。最后,對將來低影響開發的方式方法研究指明了應重點探尋求索的方向。本文關鍵詞語：低影響開發;海綿城市;計量分析;文獻綜述;瞻望;Abstract：Inthecontextofglobalclimatechangeandrapidurbanization,thefrequentoccurrenceofstormwaterisaseriousthreattothesustainabledevelopmentofmoderncities.Asaresult,spongecityconstructionandresearchhaveobtainedwideattentionfromallsectorsofsocietyinrecentyears.Asaleadingconceptforspongecityconstruction,lowimpactdevelopmentisthekeytocontroltherainfloodproblemofthecity.Basedonquantitativeanalysisonliteraturerelatedwithlowimpactdevelopmentinrecenttenyearsinourcountry,wesortouttheresearchhotspotsandfrontierdynamicsinthisfield,andraiseoverallframeworkideasforlowimpactdevelopmentfromanalysisanddiagnosis,planninganddecisionmakingandtechnologyoptimizationperspectives.Intheend,wepointoutthedirectionofkeyexplorationofmethodstudyforlowimpactdevelopmentinthefuture.Keyword：LowImpactDevelopment;Spongecity;Biliometricanalysis;Literaturereview;Prospect;隨著城市化進程的推進,城市內澇問題日趨嚴重,引起了人們的廣泛關注。低影響開發作為土地開發的一種可持續途徑,包括一系列場地規劃策略及實踐技術,能夠從源頭上控制雨水,實現就地和分散化的管理。20世紀90年代,美國已經開場低影響開發的研究[1]。最近幾年在國際上得到了迅速發展,進入了城市范圍內規模化的低影響開發規劃建設時期,并構成了相應的設計標準與技術導則[2,3,4]。近年來,我們國家在海綿城市建設工作的推動下,低影響開發從理念到行動在中國已蔚然成風。通過閱讀大量文獻,綜述低影響開發的相關研究進展,并瞻望我們國家低影響開發研究將來可能的發展方向與技術方式方法,以期為我們國家尚處于起步階段的海綿城市建設提供新思路。1研究方式方法與數據來源1.1研究方式方法利用美國德雷賽爾大學陳超美教授研發的CiteSpace信息可視化工具來分析我們國家低影響開發研究領域的熱門主題及其演進途徑,主要步驟如下:在中國知網導出Refworks格式的文獻,通過CiteSpace自帶的數據格式轉換為CiteSpace可辨別的數據格式;將分析的時間跨度設為2005年2021年,間隔為1年;選擇Timeline的方式呈現最終分析圖譜。1.2數據來源為了對我們國家低影響開發的相關研究情況做一個全方位的分析,本文借助于中國知網CNKI提供的學術期刊全文數據庫,利用文獻計量學方式方法與文獻可視化分析工具對近十年來國內發表的有關低影響開發的文獻進行檢索和定量分析,以期了解當前我們國家低影響開發的研究現在狀況。在CNKI中選擇主題檢索,檢索條件為低影響開發、低沖擊開發,截止到2021年8月10日,共檢索出830篇相關文獻。通過手工挑選,剔除報道、會議通知、文件、征稿啟事、卷首語等,共得671篇有效文獻,華而不實重復110篇,最終獲得我們國家低影響開發相關研究論文的真實數據為561篇,華而不實核心期刊文獻197篇。2文獻計量分析通過對上述論文的文獻統計分析,發現我們國家關于低影響開發的研究成果自2020年開場呈現快速增長的態勢(圖1),2006年2018年為。2020年2021年為,2021年更增加到300篇。從本文關鍵詞語的演化圖譜(圖2)能夠看出不同時間階段低影響開發研究領域的前沿及其衍生關系。起初大多的研究是對城市雨洪最佳管理措施、低影響開發理念、水敏感性城市設計和可持續性排水系統等國際主流城市雨洪管理策略與實踐的概述。2020年后,低影響開發實踐與應用的相關文獻明顯增加,研究熱門開場轉向下凹式綠地、雨水花園、綠色屋頂等低影響開發設施,并逐步集中到暴雨管理模型(SWMM)的模擬分析。2020年后,隨著海綿城市建設的熱潮,研究熱門集中在年徑流總量控制與污染控制等方面。總體來看,國內低影響開發研究尚處于初步探尋求索階段,現有成果大多基于對低影響開發理論的引介性研究,以及對低影響開發形式適用性及其水文效應的評估,并重點分析各類低影響設施對徑流水量及水質的控制效果[5,6,7],較少系統性地關注低影響開發的規劃與布局。盡管有學者基于SWMM模型討論了低影響開發規劃目的的制定方式方法與設施布局的總體思路[8],或利用城市暴雨處理分析集成模型系統(SystemforUrbanStormwaterTreatmentandAnalysisIntegrationModel,SUSTAIN)的設施布局工具來設置措施的布局規則(如排水區域面積、場地坡度、土地類型、地下水位深度、道路緩沖區、河流緩沖帶和建筑緩沖區要求距離等),挑選符合設置條件的設施布局區域[9]。但大多重點分析低影響開發設施本身特征及其對于各類場地的適宜性[10],而對于場地現在狀況的內澇風險及排水特征相對較少關注。事實上,暴雨內澇災禍并非偶爾或均有地分布,它們經常表現出一些特殊的空間格局,是進行低影響開發規劃與設計的重要基礎。尤其是我們國家南方多雨地區,暴雨內澇災禍頻繁發生,城市防澇在低影響開發規劃目的中越來越重要,但在已有的低影響開發規劃方式方法研究中內澇風險極少被十分提出。2021年馮博為了將低影響開發系統納入雨水排澇系統,通過內澇風險評估為控規尺度的徑流峰值控制提供根據[11]。然而對于其他尺度的低影響開發規劃研究,內澇風險還未被重視。因而,盡管我們國家學者對低影響開發形式的認識和關注不斷增加,但由于缺乏系統有效的低影響開發設計方式方法,低影響開發形式與城市排水系統進行協同研究與設計的步伐還是那樣很慢。3低影響開發研究的總體思路20世紀80年代前,發達國家面對城市雨洪也主要依靠相對集中的末端處理方式,但發現其不能有效地從根本解決雨洪災禍,還存在投入大、效率低、施行困難等難題后,將城市雨洪控制和利用的內涵逐步擴展到規劃、土地開發利用及場地設計的全經過,并逐步構成一套全新的以水文學、水生態學為基礎的規劃理論與方式方法[12]。當前,我們國家正處于發達國家雨洪管理形式面臨轉型的類似階段,解決城市雨洪問題,應轉變傳統快排的思路,探尋求索一套合適我們國家低影響開發研究的框架思路。(海綿城市建設技術指南低影響開發雨水系統構建(試行)〕的提出已初步構建了一套低影響開發的綜合應對體系,但其對施行經過中的若干技術問題還未明確。本文從分析診斷、規劃決策和技術優化三個層面提出低影響開發研究的總體框架思路(圖3),主要具體表現出在下面幾方面:圖1近十年來我們國家低影響開發相關研究文獻時間分布圖圖2近十年我們國家低影響開發相關研究本文關鍵詞語的演化圖譜圖3低影響開發研究的總體框架(1)在分析診斷層面,在城市水文氣象、地形地貌、排水管網等基礎數據庫的支撐下,辨別城市雨洪問題的影響因素與構成機理,定量評價一定孕災環境下城市雨洪問題的致災因子。另外,要強化對國內外先進雨洪管理形式的具體解讀與關鍵技術手段的引進,華而不實包括低影響開發的策略、規劃各階段的決策措施以及技術與設施的優化方式方法等方面的先進經歷體驗。(2)在規劃決策層面,根據分析診斷的問題與經歷體驗來提出低影響開發的詳細策略與途徑,利用雨洪風險評估及安全格局構建等手段合理規劃低影響開發重點區域的布局,分解落實控制目的與相應的指標體系,規劃確定技術設施選型與空間配置的形式,并將其與城市總體規劃、專項規劃、控制性具體規劃、修建性具體規劃及設計、施工、施行評估等多個階段的決策相對應,再根據施行效果的評估結果來反應調節,不斷改善原有的規劃策略。(3)在技術優化層面,推廣浸透、儲存、調節、傳輸等各類型的低影響技術,推進設施構造優化進程,強化設施的下滲及蓄排結合,提高其在實踐中消減洪峰、降低徑流系數的效果。對適宜建設大型調蓄場所的情景,優化集中式雨洪調蓄技術;對于不適宜大型調蓄技術的情景,優化化整為零的分散式調蓄形式與各類設施的組合技術。結束語現前階段,我們國家已轉變了依靠大規模工程設施和雨水管網建設的傳統思路,開場探尋求索低影響開發的理論與方式方法。但是,在實踐經過中,不少學者發現國外低影響開發的規劃設計方式方法在我們國家城市應用有一定的局限性,十分是對于我們國家南方多雨地區由于暴雨水導致的內澇災禍的防控問題,可借鑒的經歷體驗較少。主要表如今下面兩方面:一是歐美國家大多都是低密度社區,低影響開發和源頭控制相對容易。而我們國家城市,尤其是大城市開發密度較高,無法完全效仿國外發達國家通過依靠大范圍建設低影響開發設施來將徑流峰值和總量控制在開發前的標準;二是隨著源頭控制形式的推進,微觀尺度的雨源增加,假如規劃和設計時,在非產流區布置低影響設施,這些區域就會轉化為暴雨水的產流區。這樣,不僅沒有減少暴雨水流量,反而增大了場地的內澇風險。因而,在進行低影響開發規劃前,若能預先考慮場地開發后內澇風險的時空分布規律與排水特征,并以此作為低影響開發規劃設計的根據和支撐,可進一步加強低影響開發規劃的合理性與科學性。顯然,已有的成果不僅豐富了低影響開發總體框架的內容,也為今后相關研究的開展提供了分析思路和方式方法借鑒。盡管如此,當前相關研究仍略顯零散,側重于各領域互相獨立地分別討論城市雨洪的相關問題,并且多集中關注微觀場地尺度的控制效果。將來應著重從下面兩個方向進行研究:(1)由于城市水環境和雨洪問題是跨尺度、跨地域的系統性問題,也是互為關聯的綜合性問題,隨著海綿城市建設的推進,怎樣處理城市總體規劃、專項規劃、控制性具體規劃、修建性具體規劃及設計、施工與施行評估等多個階段之間以及與之對應的多個尺度之間的銜接關系是當前亟需解決的難題。(2)當前我們國家在空間、管網、水文等信息的監測技術方面相對滯后,城市的土地利用、水位、雨量、水質、流量等數據資料較為缺乏,為細化和深化海綿城市相關研究帶來難度,將來應加強城市基礎數據監測站網的建設,在構建完善的城市雨洪數據方面做進一步探尋求索。資料來源:圖1:作者基于CNKI數據庫的檢索結果;圖2:作者基于CiteSpace以CNKI數據庫為來源繪制;圖3:作者自繪。以下為參考文獻：[1]USEPA.LowImpactDevelopment(LID):ALiteratureReview.UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency[R].EPA-841-B-00-005,WashingtonDC:UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency,2000.[2]UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency.TechnicalGuidanceforImplementingtheStormwaterRunoffRequirementsforFederalProjectsunderSection438oftheEnergyIndependenceandSecurityAct[M].Washington:UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency,2018.[3]王紅武,毛云峰,高原,等.低影響開發(LID)的工程措施及其效果[J].環境科學與技術,2020,35(10):99-103.