海綿城市研究

1、海綿城市上海寶山規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司2015.4.17發(fā)展概念案例發(fā)展概念案例發(fā)展概念案例發(fā)展概念案例什么是海綿城市？海綿城市的本質(zhì)和特性海綿城市的要求海綿城市的要求海綿城市的要求 城鎮(zhèn)化與環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn)即自然積存、自然滲透、自然凈化的-海綿城市。水分特性是：-吸水、持水、釋水。力學(xué)特性是：壓縮、回彈、恢復(fù) 從排水管理的角度，要求順應(yīng)自然，在確保排水防澇安全的前提上，最大限度地實(shí)現(xiàn)降雨的積存、滲透、凈化，并充分加以利用。 從生態(tài)環(huán)境的角度，要求城市建設(shè)和發(fā)展與自然相協(xié)調(diào)，不污染環(huán)境，不破壞生態(tài)，更要提升生態(tài)質(zhì)量。 從防洪減災(zāi)的角度，要求城市能夠與雨洪和諧共存，具有“彈性適應(yīng)”環(huán)境

2、保護(hù)與自然災(zāi)害的能力。海綿城市1 1發(fā)展概念案例什么是海綿城市？海綿城市建設(shè)2 2保護(hù)原有水生態(tài)系統(tǒng)低影響開發(fā)恢復(fù)被破壞的水生態(tài)構(gòu)建完善的排水防澇系統(tǒng)*最大限度保護(hù)原有河湖水系、生態(tài)體系*維持城市開發(fā)前的自然水文特征*合理控制開發(fā)強(qiáng)度，減少對(duì)城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞*留足生態(tài)用地，增加水域面積，促進(jìn)雨水積存凈化*對(duì)傳統(tǒng)粗放建設(shè)破壞的生態(tài)給予恢復(fù)*保持一定比例的城市生態(tài)空間*治理水污染*通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施構(gòu)建完善的排水防澇系統(tǒng)，減輕暴雨和干旱對(duì)城市運(yùn)行的影響發(fā)展概念案例什么是海綿城市？海綿城市創(chuàng)建涉及面3 3海綿城市創(chuàng)建的涉及面海綿城市創(chuàng)建的涉及面海綿城市創(chuàng)建的涉及面海綿城市創(chuàng)

3、建的涉及面*涉及到天然降水、地表水、地下水等自然水要素*涉及到供排水、規(guī)劃、園林、交通、建設(shè)、城管、氣象等眾多管理部門*涉及到給水、排水、內(nèi)澇防治、防洪、水的循環(huán)利用等人工水系統(tǒng)*涉及到每一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展概念案例傳統(tǒng)城市近些年來(lái)，逢雨必澇逐漸演變?yōu)槲覈?guó)大中城市的痼疾。人們首先聲討的是城市排水系統(tǒng)。在城市里看海1 1發(fā)展概念案例傳統(tǒng)城市人們認(rèn)為，一定是因?yàn)榕潘芄艿览匣?，排水?biāo)準(zhǔn)低、排水系統(tǒng)建設(shè)滯后，我們的城市才一次次經(jīng)受內(nèi)澇的威脅。我們應(yīng)當(dāng)建設(shè)更好的城市排水系統(tǒng)，“盡快把水排出去”。這個(gè)“共識(shí)”是正確的嗎？把目光完全盯著建設(shè)城市排水系統(tǒng)，未必是最有“良心”的選擇。在城市里看海1 1維克多雨果在

4、悲慘世界中的名句“下水道是城市的良心”，現(xiàn)在被人們拿來(lái)指責(zé)“沒良心”的排水系統(tǒng)。 我國(guó)的下水道主要學(xué)習(xí)了前蘇聯(lián)排水的經(jīng)驗(yàn)，排水管口徑小，不易應(yīng)對(duì)驟增的大流量雨水。然而，如果為了解決城市內(nèi)澇問題，把目光完全盯著排水系統(tǒng)的建設(shè)，反而有可能為城市環(huán)境帶來(lái)更多糟糕的問題。我國(guó)下水道 到2008年，日本東京都對(duì)下水道管線是按照降雨強(qiáng)度最高達(dá)到50毫米來(lái)設(shè)計(jì)的，但往往一些暴雨或臺(tái)風(fēng)天氣的降雨量什至?xí)^100毫米。不過值得一提的是，近年來(lái)，雖然東京遇到不少這樣的天氣，但是還沒有發(fā)生過洪澇災(zāi)害。如宮殿般的日本下水道發(fā)展概念案例拼下水管內(nèi)徑2 2傳統(tǒng)城市發(fā)展概念案例我們都知道在森林、農(nóng)田等自然環(huán)境中不會(huì)形成積

5、水災(zāi)害。這是因?yàn)楸┯陼r(shí)，雨水可以直接滲入土壤中，在城市化進(jìn)程中，由于城市道路、硬質(zhì)景觀、建筑屋面等大量非滲透性表面的擴(kuò)大，以及對(duì)河湖等自然水體的填埋、河道大量采取硬質(zhì)化處理等，城市原有的生態(tài)系統(tǒng)受到了極大的擾動(dòng)。城市化之前，降雨時(shí)因?yàn)橥寥赖暮彌_作用，大量的雨水并不會(huì)迅速匯入地下水系，河流的水位不容易在短時(shí)間內(nèi)大起大落。城市開發(fā)之后，裸露的土壤面積大大減少，因?yàn)橛晁疅o(wú)法滲入土壤而形成的在城市地表流動(dòng)的水流，被稱之為“雨水徑流”。 傳統(tǒng)城市對(duì)自然環(huán)境的破壞3 3 因?yàn)榈叵屡潘艿赖目焖佥斔?，降雨時(shí)河流的水位很容易在大量雨水徑流匯入后突然升高，這嚴(yán)重改變了河流的自然水文。河流水文遭受沖擊 ：工業(yè)

6、廢水和生活污水通常會(huì)經(jīng)過處理嚴(yán)格排放，而雨水徑流因?yàn)樵诹鲃?dòng)過程中接觸點(diǎn)狀分布的污染源（如城市污水固定排放口）造成“點(diǎn)源污染”，接觸非點(diǎn)狀分布的污染源（如屋面建筑材料、建筑工地、路面垃圾等）造成“面源污染”。嚴(yán)重的水質(zhì)污染發(fā)展概念案例危害4 4傳統(tǒng)城市傳統(tǒng)城市 “快排”城市發(fā)展“滲、滯、蓄、凈、用、排思維轉(zhuǎn)變發(fā)展概念案例從“盡快把水排出去”到“盡量把水留下來(lái)”下滲下滲80%排放排放降雨降雨蒸發(fā)（騰）蒸發(fā)（騰）年徑流總量（多年平均）年徑流總量（多年平均）透水鋪裝、下沉式綠地透水鋪裝、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施等、生物滯留設(shè)施等蓄水池、雨水罐、濕蓄水池、雨水罐、濕塘、雨水濕地等塘、雨水濕地等40%下滲

7、減排下滲減排集蓄利用集蓄利用蒸發(fā)（騰）蒸發(fā)（騰）降雨降雨排放排放年徑流總量（多年平均）年徑流總量（多年平均）發(fā)展概念案例采用透水材質(zhì)鋪設(shè)的“透水路面”（permeable pavement），在屋頂鋪上土壤并種植低矮植物的“綠屋頂”（green roof）等。減少城市環(huán)境中不透水面積1 1城市排水建設(shè)發(fā)展概念案例在道路旁邊打造一系列透水的、植栽多樣化的低洼區(qū)域“生態(tài)草溝”（bio-swale），能夠生態(tài)滯留與吸收雨水的淺凹綠地“雨水花園”（rainwater garden）,等。這些措施都能讓場(chǎng)址內(nèi)的雨水徑流減速。城市排水建設(shè)控制雨水徑流速度2 2發(fā)展概念案例 在屋頂落水處放置收集雨水的“集雨

8、桶”(rain barrel)等。各種方式收集雨水3 3城市排水建設(shè)發(fā)展概念案例以上方式稱為“可持續(xù)性城市排水法”（sustainable urban drainage）或“自然排水法”（natural drainage）。這樣的處理方式可以有效地控制雨水徑流，減輕雨水徑流污染，并且收集儲(chǔ)存的雨水還可以用于景觀灌溉等用途，相應(yīng)地減少了對(duì)可飲用水的消耗。 總述4 4城市排水建設(shè)發(fā)展概念案例海綿城市基于城市排水建設(shè)的發(fā)展，“海綿城市”的設(shè)想開始浮出水面。美國(guó)的一些城市在若干年前就開始了“海綿城市”的嘗試。通過降低柏油路面的寬度（即減少不滲水面積），在道路兩側(cè)設(shè)置生態(tài)草溝，以及開展關(guān)于自然排水系統(tǒng)的

9、生態(tài)教育等手段，實(shí)踐城市排水的可持續(xù)性設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)顯示，“以一般降雨強(qiáng)度（一年中發(fā)生幾率為50%的暴風(fēng)雨）來(lái)設(shè)計(jì)的街道，可以成功吸收98%的雨水徑流量?！边@個(gè)數(shù)據(jù)意味著自然排水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、維護(hù)良好的情況下，甚至有可能達(dá)到傳統(tǒng)的排水效率。同時(shí)生態(tài)草溝中的植物和土壤可以有效吸收一部分污染物。發(fā)展概念案例海綿城市2014年11月國(guó)家住建部出臺(tái)海綿城市建設(shè)技術(shù)指南，提出要建設(shè)“海綿城市”（eco-sponge city）。這個(gè)概念非常形象，以“蓄水”代替“排水”的“海綿體”，可能是原有的河湖、濕地、坑塘、溝渠，更可能是人們?cè)谛碌纳鷳B(tài)價(jià)值觀引導(dǎo)下設(shè)計(jì)的一系列生態(tài)草溝、雨水花園、綠色屋面等設(shè)施。通過“海綿體”的下滲、滯蓄、凈化、回用，雨水的剩余部分徑流通過管網(wǎng)、泵站外排，從而有效提高城市排水系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，緩減城市內(nèi)澇的壓力，減輕水質(zhì)污染。發(fā)展概念案例海綿城市建設(shè) 目標(biāo)： 透水性地面70%（其中下凹式綠