講座海綿城市建設(shè)技術(shù)應(yīng)用

主講人：梅勝廣東工業(yè)大學城市公用設(shè)備系海綿城市建設(shè)技術(shù)應(yīng)用2024/1/2梅勝研究生導(dǎo)師全國土木建筑學會院校專業(yè)分會常委住建部授權(quán)注冊師培訓導(dǎo)師現(xiàn)任廣東工業(yè)大學土木與交通工程學院城市公用設(shè)備系系主任廣東省人民政府突發(fā)事件應(yīng)急管理專家廣東省給水排水技術(shù)委員會常委廣東省科技進步獎評審專業(yè)評審委員

廣東省政府采購項目評審專家廣東省商業(yè)美術(shù)設(shè)計行業(yè)專家委員會設(shè)計評審委員

廣州市城市規(guī)劃專業(yè)評審委員粵港澳重大工程建設(shè)項目專業(yè)技術(shù)評審委員廣州市公共資源交易中心招投標項目評審專家

中山大學、華南理工大學建設(shè)項目評標專家2024/1/2講座內(nèi)容：海綿城市的背景資料1海綿城市背景資料2海綿城市建設(shè)技術(shù)3海綿城市案例實踐4海綿城市最佳試驗區(qū)

水

城

人海綿城市背景資料

——水、城、人的和諧共生

1北京缺水！華北缺水！中國缺水！我國人口是世界人口的20%，但中國的淡水資源僅有世界的10%不到，而且這其中的75%已經(jīng)污染了；七大水系中，不適合做飲用水源的河段已接近40%。中國的三分之二城市缺水，整個華北平原的地下水位都在下降，北京地下水下降的速度是每年1米左右。廣州不缺水？深圳不缺水？中國正試圖通過建設(shè)大規(guī)模的引水設(shè)施，解決北方城市缺水難題南水北調(diào)工程——為城市“解渴”但中國城市真的缺水嗎？深圳2014年5月11日，深圳遭遇２００８年以來的最強暴雨。暴雨導(dǎo)致當?shù)爻霈F(xiàn)約１５０處道路積水，２０處片區(qū)發(fā)生內(nèi)澇，５０００多輛公交車無法正常運營，約２０００輛汽車被淹，廣深線動車全部停運。2015年7月24日深圳紅色暴雨預(yù)警，深圳大面積強降雨，全城30處水浸。但中國城市真的缺水嗎？城市內(nèi)澇等由積水而引起的災(zāi)害已成為困擾城市的嚴重問題我們到底需要什么樣的治水方式？有捷徑可走嗎？有錢就能解決問題嗎？有辦法解決問題嗎？生態(tài)治水方式是唯一的選擇！自然的智慧水的大生態(tài)循環(huán)萬物相生和諧共處的自然理水方式天人合一，道法自然古人的智慧老子指出，“天”與“人”皆同源于“道”，因而是統(tǒng)一的。他說：“人法地、地法天，天法道、道法自然”。既然人和天都產(chǎn)生于自然生成這個同一過程，因此，人的一切行為活動包括治水也應(yīng)該將遵循自然規(guī)律，并以之其作為行為準則。傳統(tǒng)的智慧宏村：浣汲未妨溪路遠，家家門巷有清泉聯(lián)合國教科文組織列入世界文化遺產(chǎn)名錄的宏村，位于安徽黟縣東北部10公里，始建于南宋，距今約900年的歷史。枕雷崗面南湖，不但山水明秀，且地勢高爽，既無山洪暴發(fā)沖擊之危機，又有仰視山色泉聲之樂。更妙的是，整個村落形成是先開水系后建民居，神奇的是這個人工水系呈牛形，堪稱“世界一絕”。從遠處眺望宏村，一幅牛圖騰躍然而出。巍峨蒼翠的雷崗為牛首，村中兩棵古樹，白果樹和紅楊樹是“牛角”；由東而西錯落有致的民居群宛如龐大的牛軀。引清泉為“牛腸”，經(jīng)村流入被稱為“牛胃”的月塘后，經(jīng)過濾流向村外被稱作是"牛肚"的南湖，人們還在繞村的河溪上先后架起了四座橋梁，作為牛腿。清代詩人胡成俊游黃山腳下的宏村后寫的贊美詩句“何事就此卜鄰居,花月南源畫不及;浣汲未妨溪路遠,家家門巷有清泉.”北面東面南面西面?zhèn)鹘y(tǒng)的智慧宏村：浣汲未妨溪路遠，家家門巷有清泉北面東面南面西面這種別出心裁的科學的村落水系設(shè)計，不僅為村民解決了消防用水，而且調(diào)節(jié)了氣溫，為居民生產(chǎn)、生活用水提供了方便，創(chuàng)造了一種"浣汲未妨溪路連，家家門前有清泉"的優(yōu)美環(huán)境。全村現(xiàn)保存完好的明清古民居有140余幢，古樸典雅，意趣橫生。云南麗江古城的規(guī)劃也是如此。2024/1/22024/1/2傳統(tǒng)的智慧“支穿曲渠，吐納交貫，舟揖旁道，井邑羅絡(luò)未有如吳城者，故雖號澤國而未嘗有溺之災(zāi)”蘇州城：河網(wǎng)密布、縱橫交織因太湖地區(qū)地形四周高仰、中間低洼，蘇州城內(nèi)修建大量塘浦以使高地有灌溉之水，而低地筑堤作圍可以防洪排澇。由此“低田常無水患，離天常無旱災(zāi)，而數(shù)百里之內(nèi)，常獲豐熟”。吳郡記載“或五里七里而為一縱浦，又七里或十里為一橫塘，因塘浦之土以為堤岸，使塘浦闊深，堤岸高厚，則水不為害，而可是趨于江也。”航拍：河網(wǎng)密布、縱橫交織傳統(tǒng)的智慧徽州民居：四水歸堂徽州民居依山傍水而聚，順應(yīng)地勢建造村落，

天井作為重要的組成部分，也少不了水系的融合。天井中排水道與巷道中的排水道相連，利用山勢的坡度，造成水系的落差，溪水常年流動，建筑與水系一靜一動。人工水系網(wǎng)絡(luò)既有利于生活、生產(chǎn)，也便于防火、調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、美化環(huán)境，極具生態(tài)功能?；罩莨琶窬营毦咛厣奶炀才c水系密切相關(guān)，既利于污水排走，又能收集雨水。廣東、福建的客家圍屋也是如此。四水歸堂五岳朝天徽州人深知掙錢不易，因此造房時決不能讓肥水流去外人田中，于是在大門和廳堂之間開天井，兩邊過廂，四面高墻，企盼天降雨露財氣，從屋頂滾滾而至匯于天井，象征四方之財如同天上之水，源源不斷地流入自己的家中。天晴時候，陽光從天井照向廳堂，下雨日子，檐水從四面滴落，流向中庭，俗稱“四水歸堂”，天井通風采光，名為“可見天日”。所謂“家有天井一方，子子孫孫興旺”?；罩莨琶窬拥奶炀悄痰囊魳?，是美妙的音符?；张山ㄖ厣拔逶莱臁薄＿@是為了防范走水殃及自家或左鄰右舍的封火山墻，高于兩山墻屋面的墻垣，墻頂部分形狀酷似馬頭，故稱“馬頭墻”。徽州男子十二三歲便背井離鄉(xiāng)踏上商路，所以馬頭墻也是家人望遠盼歸的象征。馬頭墻隨屋面坡度層層迭落，輪廓作階梯狀，脊檐長短隨著房屋的進深而變化，有一疊式、兩疊式、三疊式、四疊式之分，疊數(shù)可多至五疊，就像五座山峰。俗稱“五岳朝天”，這個稱呼表達出徽州人對天的敬畏和虔誠。中華的傳統(tǒng)智慧給予我們的啟迪尊重環(huán)境因素與自然規(guī)律，做到天人合一、道法自然國際思潮低影響開發(fā)模式（LID，LowImpactDevelopment）是上個世紀90年代末，美國提出的一種較為先進的雨水管理模式，其原理是通過分散的、小規(guī)模的源頭控制機制和設(shè)計技術(shù)，來實現(xiàn)對暴雨徑流的管理和控制。低沖擊開發(fā)模式的基本目標是使區(qū)域開發(fā)后水文狀態(tài)盡量接近開發(fā)前的狀態(tài)，不增加地表徑流量。LID低影響開發(fā)模式

LID的核心雨水調(diào)蓄方式包括入滲、蒸發(fā)、滯留、蓄集等，采用的基本措施有生物滯留帶、綠色屋頂、植草溝、雨水花園、儲水池等。LID技術(shù)可以減少約30%-99%的暴雨徑流并延遲大約5-20分鐘的暴雨徑流峰值；LID技術(shù)可有效去除雨水徑流中的磷、油脂、氮、重金屬等污染物，并具有中和酸雨的效果，是可持續(xù)發(fā)展技術(shù)的核心之一。LID能將雨水大部分留在原地以回補地下水，變雨水成為資源。國家號召2015年4月27日至28日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、財政部、水利部在湖南省常德市組織召開全國海綿城市試點城市建設(shè)啟動部署會，列入2015年試點范圍的16個城市分別是：河北遷安、吉林白城、江蘇鎮(zhèn)江、浙江嘉興、安徽池州、福建廈門、江西萍鄉(xiāng)、山東濟南、河南鶴壁、湖北武漢、湖南常德、廣西南寧、重慶、四川遂寧、貴州貴安新區(qū)和陜西西咸新區(qū)。目前，有關(guān)部門正在研究制訂績效考核辦法，從水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全等方面明確具體的考核指標和方法，試點成效必須有顯示度，不能碎片化，投融資機制要創(chuàng)新，政府通過購買環(huán)境和資源服務(wù)吸引社會資本。對于考核不合格、達不到海綿城市試點要求的，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部將向財政部提出收回獎勵資金的建議。通過績效考核，充分發(fā)揮中央獎補資金“四兩撥千斤”的作用，試點城市能真正總結(jié)形成一整套可推廣、可復(fù)制的工作機制、政策制度和技術(shù)標準。何謂“海綿城市”形象地描述，即城市像海綿那樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面,具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，干旱缺水時將蓄存的水“釋放”并加以利用。它是對“以排為主”的傳統(tǒng)水資源管理理念的突破，是防止城市內(nèi)澇的生態(tài)治水方式。為何要建“海綿城市”轟轟烈烈的城市建設(shè)，在一定程度上破壞了城市的水文條件，造成城市生態(tài)系統(tǒng)的紊亂。全國海綿城市試點城市建設(shè)啟動國家號召近些年，北京、杭州、廣州、武漢等城市遭遇暴雨襲城后，往往出現(xiàn)“城市看?！钡膬?nèi)澇景象。此外，熱島效應(yīng)、地下水枯竭、水環(huán)境污染、霧霾污染等城市病也隨之伴生。這些因城市生態(tài)病變而引發(fā)的城市病，不僅影響了城市化進程，更是危及到居民的生活品質(zhì)。因此，改變城市的這種窘境和困局，已然是迫切之需。而構(gòu)建能“吐納”、可“呼吸”的“海綿城市”，或正是打破這個困局的鑰匙，是治愈城市生態(tài)功能紊亂惡疾的良方。建設(shè)“海綿城市”，意味著，被水泥硬化的“鐵殼城市”，將逐漸變得可以自由呼吸、自然吐納。城市下水道作為排水防澇的“動脈”，壓力將得到極大的釋減，地面土壤、植草溝、下沉式綠地等將成為豐富的“毛細血管”，吸收城市多余的水資源。此外，依靠灌渠、泵站的“灰色”排放方式，將由可循環(huán)的綠色排水方式所替代。“海綿城市”的建設(shè)，不僅有利于城市的排水防澇，更重要的是，它還將重建城市生態(tài)，實現(xiàn)良性循環(huán)。不僅城市水資源得以優(yōu)化，城市的氣候、環(huán)境而將因為“海綿城市”的建立而發(fā)生好的轉(zhuǎn)變，因為“海綿城市”重要特征之一就是“綠色”，讓生態(tài)回歸自然。盡管規(guī)?；慕ㄔO(shè)和改造，需要大量資金投入，但“海綿城市”建設(shè)的經(jīng)濟效益不可小覷qù。它不僅是立足城市長遠發(fā)展的規(guī)劃建設(shè)，更是將在天然水系的保護利用上發(fā)揮重要作用。全國海綿城市試點城市建設(shè)啟動國家號召

“海綿城市”建成后，可以實現(xiàn)水資源的自然積存、自然滲透、自然凈化，將大幅降低水環(huán)境污染的治理費用。并且，“海綿城市”良好的排水防澇功能，還能極大地降低城市內(nèi)澇造成的巨額損失。城市承載著我們的生活，它的健康發(fā)展與居民生活品質(zhì)生活息息相關(guān)。

“海綿城市”從構(gòu)想走向?qū)崿F(xiàn)，正在構(gòu)建一種健康的城市生態(tài)循環(huán)，這無論是對于城市的發(fā)展，還是民眾生活品質(zhì)的提升，都將釋放出巨大的福祉和可觀的效益。“海綿城市”的建設(shè)，它不僅僅是城市排水防澇系統(tǒng)的重建，也是城市生態(tài)系統(tǒng)的重建，更是城市文明的重建。構(gòu)建“海綿城市”，城市將更接“地氣”，城市生態(tài)的循環(huán)將更加順暢，城市文明的發(fā)展方向也更加開闊?？梢云诖氖牵S著可以自由“呼吸”、回歸自然的“海綿城市”的建成，“城市，讓生活更美好”的夢想，將變得更加真實、確切。試點資格審核程序和要求根據(jù)財政部此前發(fā)出的通知，2015年有積極性的省份先推薦1個城市，各省份推薦城市后經(jīng)過財政部、建設(shè)部和水利部進行資格審查，然后對通過資格審查的城市，在3月組織公開答辯，由專家進行現(xiàn)場評審，現(xiàn)場公布評審結(jié)果。全國海綿城市試點城市建設(shè)啟動國家號召

其中資格審核的要求的是：城市發(fā)展對排水防澇基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、調(diào)蓄雨洪和應(yīng)急管理能力需求強烈;試點區(qū)域總面積原則上不少于15平方公里，多年平均降雨量不低于400毫米;優(yōu)先鼓勵舊城改造項目，包括城市水系統(tǒng)、城市園林綠地、市政道路、綠色建筑小區(qū)等。試點城市可獲中央大額補貼根據(jù)2014年2月31日財政部發(fā)布的《關(guān)于開展中央財政支持海綿城市建設(shè)試點工作的通知》，入圍海綿城市將獲得巨額的財政補貼。其中，常德將有望獲得超過12億元的國家專項補貼資金，是歷年來獲國家城市建設(shè)單項補貼最高的一次。廣西地方媒體也指出，如果南寧入選海綿試點城市，在未來3年將獲得165億元以上的國家專項補貼資金，用于進一步優(yōu)化城市基礎(chǔ)設(shè)施、改善人居環(huán)境等方面的建設(shè)。按照直轄市入選海綿試點城市，每年6億元的中央財政補貼，3年可以拿18億元。不過重慶是以兩江新區(qū)的名義申請海綿城市試點單位，是否三年能拿到18億，仍難定。全國海綿城市試點城市建設(shè)啟動國家號召

北京林業(yè)大學園林學院教授李飛指出，建設(shè)海綿城市，資金需求巨大。海綿城市對中國仍是新鮮事物，要做到雨水留下并不容易。南京過去實施雨污分離是需要的，“但是僅僅分離還不夠，關(guān)鍵是雨水能蓄住且以后被利用。”海綿城市涉及到瀝青滲水以及公路地面滲水等功能，這需要使用特別的水泥和磚面，滲水的瀝青，涉及巨額的資金。以常德為例，該市共有河湖面積78萬畝，全市年均降雨量超過1360毫米，預(yù)備進行海綿城市的試點區(qū)域可達118平方公里。到2014年底，常德市城區(qū)啟動的110多個項目中已完成36個，完成投資80億元。全國海綿城市試點城市建設(shè)啟動海綿城市建設(shè)技術(shù)

——會呼吸的城市

2.1海綿城市的概念2.2海綿城市建設(shè)的五個原則2.3海綿城市建設(shè)的兩條途徑2.4海綿城市建設(shè)的四種角色2.5海綿城市建設(shè)的四項指標2.6海綿城市建設(shè)的八大技術(shù)2海綿城市就是比喻城市像海綿一樣，遇到有降雨時能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水，補充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán)；在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來，并加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。海綿城市源頭分散、慢排緩釋2.1海綿城市的概念維持場地開發(fā)前后徑流不變核心目標：雨水總量控制目標應(yīng)以開發(fā)建設(shè)后徑流排放量接近開發(fā)建設(shè)前自然地貌的徑流排放量為標準。32剛?cè)岵?、雙管齊下海綿城市的建設(shè)，強調(diào)優(yōu)先利用綠色、生態(tài)化的“彈性”或“柔性”設(shè)施，并注重與傳統(tǒng)的“剛性”工程設(shè)施進行有效銜接。通過“剛?cè)嵯酀保⒑屯晟瞥鞘械摹昂＞d體”，強化對城市徑流雨水的排放控制與管理，實現(xiàn)緩解城市內(nèi)澇、削減徑流污染負荷、提高雨水資源化水平、降低暴雨內(nèi)澇控制成本、改善城市景觀等多重目標，最終為城市構(gòu)建起可持續(xù)、健康的水循環(huán)系統(tǒng)。海綿城市末端雨水快排模式海綿城市處理模式2.1海綿城市的概念123452.2海綿城市建設(shè)的五個原則規(guī)劃引領(lǐng)生態(tài)優(yōu)先安全為重因地制宜統(tǒng)籌建設(shè)34區(qū)域?qū)用妫荷鷳B(tài)系統(tǒng)保護與恢復(fù)對城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區(qū)，留有足夠涵養(yǎng)水源、應(yīng)對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地，維持城市開發(fā)前的自然水文特征，這是海綿城市建設(shè)的基本要求；同時生態(tài)修復(fù)已被破壞的自然環(huán)境和生態(tài)調(diào)蓄空間。城市層面：低影響生態(tài)開發(fā)按照對城市生態(tài)環(huán)境影響最低的開發(fā)建設(shè)理念，合理控制開發(fā)強度，在城市中保留足夠的生態(tài)用地，控制城市不透水面積比例，最大限度的減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞，同時，根據(jù)需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積，促進雨水的積存、滲透和凈化。2.3海綿城市兩大途徑海綿城市35區(qū)域?qū)用妫荷鷳B(tài)系統(tǒng)保護與恢復(fù)區(qū)域?qū)用鎽?yīng)識別河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等重要的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，并加以保護和修復(fù)，以留出足夠的雨水涵養(yǎng)和生態(tài)調(diào)蓄空間。2.3海綿城市兩大途徑河流濕地湖泊362.3海綿城市兩大途徑城市層面：

低影響生態(tài)開發(fā)

37規(guī)劃從業(yè)者：設(shè)計者EcologyatCulturalLevel運營單位：養(yǎng)護者EcologyatNaturalLevel社會公眾：支持者EcologyatTechnicalLevel政府：統(tǒng)籌者EcologyatPhilosophicalLevel四種參與角色

2.4海綿城市四種角色38四大指標率

下凹式綠地率下凹綠地面積/對應(yīng)地塊綠地總面積綠色屋頂覆蓋率綠色屋頂面積/建筑屋頂總面積透水鋪裝率透水鋪裝人行道、停車場、廣場面積/人行道、廣場、停車場總面積下凹綠地率≥50%（新城建設(shè)中）透水鋪裝率≥50%

公共區(qū)域≥70%綠色屋頂率20%—50%下墊面徑流系數(shù)一定匯水面積內(nèi)徑流量與降雨量的比值城市建筑密集區(qū)0.60～0.85城市建筑較密集區(qū)0.45～0.6城市建筑稀疏區(qū)0.20～0.452.5海綿城市四大指標392.6海綿城市八大技術(shù)城市下墊面水系河道建筑場地綠地公園道路廣場植被緩沖帶+生態(tài)河床

水系河道主要利用濱水的喬木、灌木、草本構(gòu)建的不同植物群落帶以及水岸的土壤、砂石等滲透性材料對雨水進行生態(tài)管理，在雨水徑流最終注入水體前完成對雨水徑流減速、雨水滲透減量、雨水過濾凈化的作用。

功能作者寬度(m)功能及特點水土保持GillianmJW;30截獲88%的從農(nóng)田流失的土壤CooperJR80-100減少50%～70%的沉積物Rabeni23-183.15美國國家立法,控制沉積物Erman30控制養(yǎng)分流失防治污染PeterjohnWT等16有效過濾硝酸鹽CooperJR30控制N.P的流失其他BrazierJR11-24.3有效的降低環(huán)境的溫度5～10℃Erman30增強低級河流河岸穩(wěn)定性SteinblumsIJ23-38降低環(huán)境的溫度5～10℃Budd15控制河流渾濁BuddWW11-

200為魚類提供有機碎屑物質(zhì)生物多樣性：100-200米水土保持：80-100米防治污染：30-50米降溫等生態(tài)方面：200米建筑場地綠色屋頂+垂直綠化

雨水花園+雨水收集池

屋頂雨水污染程度輕，可通過收集、凈化之后存儲起來，供社區(qū)綠化灌溉、澆灑道路、沖洗廁所以及車輛清洗等使用。常用的措施包括屋頂綠化、雨水花園和雨水池。下凹綠地+生態(tài)滯留塘+雨水濕地

綠地公園綠地公園常用的調(diào)蓄措施包括下凹綠地、雨水濕地和生態(tài)滯留塘，其可通過自然滯留、土壤滲透控制地表徑流、推遲洪峰時刻，達到消減徑流的目的。同時滯留設(shè)施中含有大量的濕生植物，因此可通過植物吸附以及物理沉淀等機制去除污染物，達到水體凈化目標。道路廣場植被草溝+蓄水池+透水地坪

綠地公園常用的調(diào)蓄措施包括下凹綠地、雨水濕地和生態(tài)滯留塘，其可通過自然滯留、土壤滲透控制地表徑流、推遲洪峰時刻，達到消減徑流的目的。同時滯留設(shè)施中含有大量的濕生植物，因此可通過植物吸附以及物理沉淀等機制去除污染物，達到水體凈化目標。1對原有的海綿體進行有效保護通過科學合理劃定城市的“藍線”、“綠線”等開發(fā)邊界，最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等“海綿體”不受開發(fā)活動的影響，維持城市開發(fā)前的自然水文特征。海綿城市的構(gòu)建

關(guān)鍵在于不斷提升“海綿體”的規(guī)模和質(zhì)量2要逐步恢復(fù)和修復(fù)已受到破壞的“海綿體”要綜合運用物理、生物和生態(tài)手段，使受到破壞的綠地、水體、濕地等“海綿體”的水文循環(huán)特征和生態(tài)功能逐步得以恢復(fù)和修復(fù)，并維持一定比例的生態(tài)空間。3在城市開發(fā)建設(shè)過程中要創(chuàng)建一定規(guī)模的“海綿體”在城市建設(shè)中優(yōu)先采用具有滲透、調(diào)蓄、凈化等“海綿”功能的雨水源頭控制和綜合利用設(shè)施，提高“綠色”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比例。同時，根據(jù)城市排水防澇的實際需求，適當開挖河湖溝渠、擴充水域，以促進雨水的調(diào)蓄、滲透和凈化。47海綿城市案例實踐

3

——海綿城市規(guī)劃

3.1上海市崇明縣陳家鎮(zhèn)國際實驗生態(tài)社區(qū)3.2上海臨港新城綜合區(qū)3.3鄭州東站金融創(chuàng)新集聚區(qū)上海市崇明縣陳家鎮(zhèn)國際實驗生態(tài)社區(qū)上海臨港新城綜合區(qū)鄭州東站金融創(chuàng)新集聚區(qū)生態(tài)海綿社區(qū)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)生態(tài)水環(huán)境構(gòu)建彈性水公園國際生態(tài)海綿社區(qū)

陳家鎮(zhèn)是崇明島近期開發(fā)建設(shè)的重點地區(qū)以及主要展示窗口，已確定為國家第二批發(fā)展改革試點鎮(zhèn)，未來將是一個具有國際先進水平的“國際實驗生態(tài)社區(qū)”，具有重要的意義。同時場地于夏秋兩季受臺風影響較為頻繁，且臺風侵襲時常伴有暴雨洪澇災(zāi)害。所以我們希望通過一系列LID措施，將其打造為具有一定國際影響力和前瞻性的3.1上海市崇明縣陳家鎮(zhèn)國際實驗生態(tài)社區(qū)3海綿城市案例實踐50陳家鎮(zhèn)開發(fā)前土地利用形式主要包括稻田、灌渠、水體和村莊等，經(jīng)測算原始地表徑流量約占年總降雨量的28%，這也間接說明場地大量的灌渠和水田對雨洪滯蓄起到了重要作用。原始雨水徑流系數(shù):0.28（2年重現(xiàn)期24小時降雨流量為設(shè)計標準）雨水徑流控制率：100%類別比例徑流系數(shù)村莊5.18%0.45水田70.15%0.25水體5.49%1.0灌渠15.18%0.15其他4.00%0.6總用地100%0.28陳家鎮(zhèn)現(xiàn)狀水文狀況

51生態(tài)滯留塘非下凹綠地徑流方向中心雨水花園社區(qū)綠地雨水分區(qū)單元雨水調(diào)蓄箱下凹綠地蓄水池城市河道植被草溝十字雙軸、內(nèi)外雙環(huán)的水系布局源頭分散、系統(tǒng)布局的調(diào)蓄機制陳家鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)規(guī)劃布局52建筑屋頂城市道路城市廣場城市綠地城市河道自然駁岸植被草溝生態(tài)滯留塘蓄水池單元雨水調(diào)蓄箱加組團中心雨水花園++++溢流溢流溢流蓄水池過濾器屋頂綠化雨水管網(wǎng)雨水管網(wǎng)回用陳家鎮(zhèn)雨水生態(tài)循環(huán)過程集中設(shè)置，模塊組合；雨水收集，生態(tài)滯蓄。建筑屋頂雨水技術(shù)主要為單元雨水調(diào)蓄池和組團中心雨水花園，規(guī)劃建議采取集中設(shè)置（0.5-1萬平設(shè)置一個雨水箱，一個社區(qū)一個雨水花園。于組團核心位置結(jié)合綠地設(shè)置中心雨水花園，功能組成一個系統(tǒng)的雨水網(wǎng)絡(luò)。建筑屋頂雨水生態(tài)調(diào)蓄措施60生態(tài)式5m植草淺溝生態(tài)式3m植草淺溝生活式2m植草淺溝社區(qū)綠地城市河道公共綠地道路雨水生態(tài)調(diào)蓄措施

分級設(shè)計，系統(tǒng)組合充分利用道路綠化帶和隔離帶設(shè)置植草淺溝，進行徑流消減和水質(zhì)凈化。結(jié)合道路性質(zhì)，一般布置方式有三種：生態(tài)式，蓄水式以及生活式。生態(tài)效益：1、消減區(qū)域內(nèi)的地表徑流量2、凈化道路初級雨水地表徑流3、保證生態(tài)河道健康水質(zhì)4、減少城市道路植被灌溉量慢行道植草淺溝鋪裝綠地快速路

—蓄水式社區(qū)道路

—生活式城市主路

—生態(tài)式生態(tài)式4公頃生活式1-2公頃可調(diào)蓄道路全部地表徑流道路雨水生態(tài)調(diào)蓄措施十字雙軸，內(nèi)外雙環(huán)綠道成網(wǎng)，水綠交融規(guī)劃對現(xiàn)狀河道水系進行梳理，結(jié)合城市綠廊形成水綠交織的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)基底。依托良好的自然景觀資源，構(gòu)建點線面結(jié)合的綠化景觀體系，營造富有特色的空間。自然駁岸率50%水面率10.85%生態(tài)滯留塘10公頃可調(diào)蓄綠地河道全部地表徑流綠地河道雨水生態(tài)調(diào)蓄措施

1徑流系數(shù)控制導(dǎo)則為更好的指引規(guī)劃與實踐操作，本案從用地性質(zhì)出發(fā)，提出了詳細的地表徑流系數(shù)控制導(dǎo)則。建議組團用地在0.5-0.6之間。海綿指標控制導(dǎo)則2下凹綠地率、透水鋪裝率、綠色屋頂率基于陳家鎮(zhèn)國際低碳實驗社區(qū)的構(gòu)想，規(guī)劃建議提高場地綠地率，大力推廣可滲透材料，提高透水路面、透水鋪裝比例，降低開發(fā)后場地雨水地表徑流系數(shù)，增大雨水下滲率，降低對城市水循環(huán)的影響。3單元面積控制容積基于零地表徑流目標構(gòu)想，該海綿系統(tǒng)不同機制需要相應(yīng)的單元調(diào)蓄容積以內(nèi)部消解場地雨水。64用地徑流系數(shù)控制Runoffcoefficient組團用地0.5-0.6左右組團用地整體地表徑流系數(shù)降低至0.5-0.6左右，引導(dǎo)50%左右的雨水可持續(xù)下滲，以回補地下水資源?；谏鲜鼍C合措施，將陳家鎮(zhèn)國際低碳社區(qū)的綜合地表徑流系數(shù)控制在0.52左右，保證年降雨的48%可回滲。類別代碼用地比例建議地表徑流系數(shù)I類II類居住用地

(R)一類居住居住用地4.46%≤0.50二類居住居住用地21.77%≤0.60其他服務(wù)設(shè)施用地4.06%≤0.45商住混合用地18.83%≤0.60公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地

(A)4.78%≤0.50交通設(shè)施用地(S)道路用地(S1)16.32%≤0.60公交場站用地(S4)0.08%≤0.45綠地(G)18.69%≤0.15市政設(shè)施用地

(U)0.17%≤0.60水域(E1)10.85%≤0.80綜合100%≤0.52城市規(guī)劃用地徑流系數(shù)控制導(dǎo)則為更好的指引規(guī)劃與實踐操作，本案從用地性質(zhì)出發(fā)，提出了詳細的地表徑流系數(shù)控制導(dǎo)則。城市雨水措施示意圖陳家鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)控制導(dǎo)則城市下墊面比例/面積I類II類開發(fā)組團綠地綠地率50%下凹綠地15%非下凹綠地85%城市綠地公共綠地下凹綠地50%-70%非下凹綠地30%-50%其他綠地生態(tài)緩沖帶30%防護林帶70%城市道路道路透水地面40%停車場透水地面70%廣場鋪裝廣場鋪裝透水地面60%建筑屋頂屋頂綠化率30%-50%城市河道河道自然駁岸、基底比例50%指標率控制Runoffcoefficient不同下墊面管控導(dǎo)則提高綠地下凹率規(guī)劃設(shè)置50%-70%的下凹綠地，不僅可以控制本身的雨水，還可調(diào)控場地其他部分溢流雨水，同時可消減100年一遇綠地本身全部地表徑流。基于陳家鎮(zhèn)國際低碳實驗社區(qū)的構(gòu)想，規(guī)劃建議提高場地綠地率，大力推廣可滲透材料，提高透水路面、透水鋪裝比例，降低開發(fā)后場地雨水地表徑流系數(shù)，增大雨水下滲率，降低對城市水循環(huán)的影響。提高道路鋪裝滲透率建議廣場鋪裝透水比例達60-70%，城市道路達40-50%，以綜合調(diào)控硬質(zhì)地面的雨水下滲率。提高屋頂綠化率建議規(guī)劃屋頂綠化率達30%-50%，以生態(tài)過濾初級雨水，減少初級棄流。陳家鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)控制導(dǎo)則單元面積控制容積Complextechnology技術(shù)雨水設(shè)施總量單元面積容積分散源頭式雨水措施道路植被草溝2.5萬m3深50-55cm，平均1公頃道路對應(yīng)600m3的植草淺溝綠地生態(tài)滯留塘10萬m3平均深100cm，1公頃的綠地對應(yīng)1200m3的生態(tài)滯留塘建筑屋頂組團中心雨水花園5萬m3深75cm-100cm，平均1萬㎡建筑用地設(shè)300m3雨水花園單元雨水調(diào)蓄箱8.5萬m3平均1萬㎡建筑用地設(shè)700m3調(diào)蓄箱屋頂綠化率30%廣場蓄水池2萬m3平均1公頃廣場設(shè)200m3蓄水池單元面積控制容積基于零地表徑流目標構(gòu)想，該海綿系統(tǒng)需要儲蓄除下滲外全部的地表徑流，年均約為260萬噸。其中道路植草淺溝需調(diào)蓄23.5%，組團雨水設(shè)施需調(diào)蓄60.5%，公共綠地需調(diào)蓄10%，廣場鋪裝需調(diào)控6%。陳家鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)控制導(dǎo)則碳匯經(jīng)濟效益回用雨水收集量及分配量回用雨水經(jīng)濟效益估算總量：年均雨水收集總量為265萬噸分配量：40％雨水滲入地下

30％雨水作為景觀灌溉用水

30%雨水作為市政工程用水1.景觀灌溉節(jié)省費用=600萬元2.市政用水節(jié)省費用=500萬元3.排水設(shè)施節(jié)省費用=550萬元總計回用雨水收益約為1650萬元碳匯經(jīng)濟效益=100萬元年均經(jīng)濟效益1750萬元陳家鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)效益估算生態(tài)水環(huán)境上海臨港新城綜合區(qū)

彈性水公園

案例實踐二69環(huán)形水系結(jié)構(gòu)優(yōu)化水面率和水網(wǎng)密度提高生態(tài)水廊道規(guī)劃

70生態(tài)水廊道規(guī)劃

健康水質(zhì)保持規(guī)劃鹽堿地生態(tài)改良措施

78彈性水公園規(guī)劃鄭州東站金融創(chuàng)新集聚區(qū)

案例實踐三生態(tài)廊道規(guī)劃低影響開發(fā)系統(tǒng)生態(tài)廊道規(guī)劃

生態(tài)廊道碳匯分析低影響開發(fā)系統(tǒng)最佳實驗區(qū)

——海綿城市建設(shè)實踐

44.1上海世博會場館4.2北京奧運會場館4.3深圳市光明新區(qū)低沖擊開發(fā)示范區(qū)城市最佳實踐區(qū)位于世博會圍欄區(qū)的浦西E區(qū)，同時鄰接世博園區(qū)的陸上和水上門戶，基地面積約為16.85公頃，包括南北兩個街坊，將用人行天橋加以連接。2013年6月成為亞洲首個Leed-ND鉑金級預(yù)認證示范街區(qū)。世博期間基地總平4.1上海世博會場館97（北區(qū)）：創(chuàng)新和文化創(chuàng)意交流區(qū)（南區(qū)）：城市創(chuàng)意體驗活力與展示區(qū)上海設(shè)計中心：北樓（阿爾薩斯館）南樓（

B1案例聯(lián)合館）北區(qū)綜合樓（寧波館等）文化與時尚中心：品牌與藝術(shù)的對話（

B3B4館）世博創(chuàng)意秀場（B3-2展館）南區(qū)綜合樓（方案設(shè)計中）當代藝術(shù)博物館（未來館）世博后基地總平生態(tài)世博、綠色世博基于環(huán)境保護與生態(tài)建設(shè)的實際需求，規(guī)劃提出生態(tài)世博的概念，通過屋頂綠化、低洼綠地、滲透性輔面等措施的應(yīng)用，以收集雨水減少污染，展現(xiàn)雨水生態(tài)持續(xù)發(fā)展的趨勢。瑞典滾珠軸承制作公司案例聯(lián)合展館2馬德里案例館滬上生態(tài)家（上海館）倫敦館澳門館上海設(shè)計中心(北)（阿爾薩斯館）羅阿館漢堡館上海設(shè)計中心(南)（案例聯(lián)合展館1）成都館北區(qū)綜合樓（西安、寧波館）光電幕墻+立體綠化上海設(shè)計中心（北樓）

三項技術(shù)：光伏發(fā)電板、水幕墻及智能控制系統(tǒng)，巧妙的實現(xiàn)了玻璃幕墻建筑的“冬暖夏涼”。設(shè)計中心南立面采用了兩種綠色設(shè)計手法，分別是采用立體綠化的“植被墻”和覆蓋著太陽能光伏發(fā)電板的外層幕墻。玻璃幕墻三個部分：建筑的玻璃幕墻分為三部分，由外及內(nèi)依次是：太陽能光伏發(fā)電板、外層玻璃、空氣層以及伴有潺潺流水的水幕墻。太陽能光伏板外層玻璃水幕墻冬季模式：外層幕墻的所有通風口關(guān)閉，太陽能光伏發(fā)電板依舊運作，給建筑提供部分用電，在夏季開啟的水幕墻關(guān)閉，其間的空氣層被太陽能光伏電板的余熱及太陽輻射加熱，通過風機將熱新鮮的熱空氣源源不斷地送往室內(nèi)夏季模式：外層幕墻的所有通風口開啟，太陽能光伏發(fā)電板將產(chǎn)生的電能供給水泵，通過水泵的輸送，水幕從上而下流經(jīng)最后一層幕墻，帶走建筑的熱量；在水幕墻的水簾、光伏發(fā)電板的陰影以及外部幕墻通風口的共同作用下，其間的空氣層被降溫，從而起到給建筑降溫的作用生態(tài)調(diào)節(jié)模式上海設(shè)計中心（北樓）

內(nèi)層玻璃幕墻玻璃幕墻上的太陽能光伏發(fā)電板面積約為72.2平方米，發(fā)電量6600瓦,無法滿足整個建筑的能耗，但在其與水幕墻的共同作用下，展館的能耗已遠小于同類建筑。102外層玻璃幕墻和光伏板上海設(shè)計中心（北樓）

主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架和剪力墻體系，大面積窗和局部4層的外墻均采用了鋼結(jié)構(gòu)，有利于材料的模數(shù)化；該館的“植被墻”采用盛裝輕質(zhì)種植土的土袋和標準的種植箱，并整合具有施肥功能的專業(yè)微灌系統(tǒng)。立體綠化104魚形活水公園實踐區(qū)北區(qū)面積為7.13h㎡，雨水收集量為929m3，3天利用水量為267m3，其余662m3雨水需要在3天內(nèi)就地下滲。為達到LEED認證目標（根據(jù)LEED-ED認證體系要求，園區(qū)內(nèi)收集的雨水的90%必須在3天內(nèi)用完，且不能外排到市政水網(wǎng)），北樓設(shè)置了224m3的調(diào)蓄池和2680平方米的雨水花園，花園日調(diào)節(jié)300m3雨水。儲水池曝氣池植物床濕地塘清水池魚塘氧化溝成都館調(diào)蓄池+植物床+濕地塘+氧化溝

清水池儲水池曝氣池植物床濕地塘魚塘氧化溝活水公園核心調(diào)蓄設(shè)施106107生態(tài)調(diào)蓄池世博城市最佳實踐區(qū)南區(qū)面積9.72h㎡，共需收集雨水量1375m3。根據(jù)南區(qū)實際情況，提出利用南區(qū)3#地塊的綠地空間（1845㎡），在綠地下面形成蓄水下滲空間，實現(xiàn)南區(qū)雨水就地下滲。南區(qū)餐廳（聯(lián)合展館）最佳實踐區(qū)C2樓透水鋪裝的大量應(yīng)用城市最佳實踐區(qū)的地面鋪裝都有講究，滲水地面不僅可以減少地面的熱量反射，還能保持土壤的生態(tài)功效。應(yīng)用了具有排水性的全生態(tài)透水瀝青路面，路面使用材料的80%為經(jīng)特殊工藝處理的再生廢鋼渣。同時在人行廣場、停車場等地區(qū)，大量采用具有滲水性能的面層鋪裝，有效地降低園區(qū)的雨水徑流。111雨水滲井的增加基于leed鉑金江示范街區(qū)的要求，街區(qū)內(nèi)的雨水必須得到回收利用，基本不進入城市排水管道。為此，實踐區(qū)內(nèi)新建了近10個雨水井，并將原先的城市案例活水公園改造為下滲池，以增加其雨水下滲的速度。綠色屋頂?shù)膽?yīng)用在實踐區(qū)中，大量的建筑單體采用先進的屋頂綠化技術(shù)，以降低雨水徑流。其中包括倫敦館（零排廢建筑）、馬德里館、B-3-2建筑（雨水收集綠化）等。同時根據(jù)“生態(tài)世博”、“綠色世博”的要求，上海世博會核心區(qū)將建設(shè)本市首個大面積屋面雨水利用系統(tǒng)。上海世博會核心區(qū)域的公共活動中心、演藝中心、主題館、中國館等四大永久場館和世博軸景觀頂棚都將建設(shè)屋面雨水利用系統(tǒng)，預(yù)計每年利用雨水近11萬立方米，成為“生態(tài)世博”的示范設(shè)施。1132024/1/24.2北京奧運會場館-北京奧林匹克公園

北京奧林匹克公園中心區(qū)是2008年北京奧運會的核心區(qū)域，南臨北四路，北臨科薈路，西臨景觀路，東臨湖邊東路，占地面積84.7hm2，周邊是奧運會的主要場館。2024/1/24.2北京奧運會場館

北京奧林匹克公園在中心區(qū)建造了一套全覆蓋、規(guī)模化、智能化、高標準的雨洪利用示范工程，面積84.7公頃，其中：綠化面積22.64公頃透水鋪裝面積17.16公頃非透水鋪裝面積19.13公頃水系面積16.47公頃其他9.3公頃2024/1/24.2北京奧運會場館北京奧林匹克公園基于水體自然凈化的雨水利用下滲為主，回收為輔先下滲凈化，再回收利用留在地下，留在綠地，留在水系標準高——2~5年一遇24小時降雨量（81-151mm）設(shè)計標準：非透水鋪裝區(qū)域為2年一遇24h降雨透水鋪裝區(qū)域、綠地及下沉空間等重點區(qū)域為5年一遇24h降雨2024/1/24.2北京奧運會場館◎透水鋪裝地面約17公頃；◎下凹式地形17公頃，滯蓄雨水，減少灌溉量；◎水系滯蓄16.5公頃；◎雨洪集水池9個，容積7200方；◎下沉花園蓄洪溝調(diào)蓄8000方；◎滲濾、收集管網(wǎng)長60多公里；◎雨水利用新組件研發(fā)，共安裝560套。A1—800m3B—800m3A3—800m3A4—800m3F1—1823m3F2—972m3E—400m3D—400m3C—400m3流速流量儀（3個）滲壓計（6個）雨量計2024/1/2北京奧林匹克公園全透型排水管2024/1/2北京奧林匹克公園2024/1/2北京奧林匹克公園下沉花園在2007年初施工期間、2008年奧運期間（1h降雨量108mm）、2011年6月23日的暴雨（超過20年一遇標準）。下沉花園各項設(shè)施運行正常，地面沒有出現(xiàn)任何積水的現(xiàn)象。6.23雨后，蓄洪涵水深1.3m，蓄水容量約為4700方，水質(zhì)清澈，可就近用于奧運水系補水。蓄排結(jié)合，是不怕水的花園2024/1/2北京奧林匹克公園示范工程控制范圍內(nèi)，67mm以下日降雨可實現(xiàn)無徑流外排，全部滯蓄在區(qū)域內(nèi)；小于33.55mm的次降雨量時，蓄水池收不到水。奧運后年平均雨洪利用總量40萬方，外排量為8萬方，排放到奧運湖。收集的雨水主要用于綠化、噴灑道路路面、沖洗廣場以及水系補水等。歷次暴雨未見任何積水。雨洪利用率高達80%。2024/1/2北京奧林匹克公園混凝土透水磚：以碎石、水泥為主要原料，經(jīng)成型工藝處理后制成，具有較強的滲透性能。2024/1/2北京奧林匹克公園植草地坪：是通過鋼筋將用模具制作出來的混凝土塊連接起來，形成一個整體，再在空隙中填滿種植土，播種或栽種草苗的施工工藝。

2024/1/2北京奧林匹克公園露骨料透水混凝土：是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一種孔隙均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)混凝土，有足夠的強度和良好的透水性，能夠?qū)⒂晁疂B透到地下，起到改善地下生態(tài)，減少地表徑流，節(jié)省能源的作用。2024/1/2北京奧林匹克公園風積沙透水磚：主要是靠破壞水的表面張力來透水。透水磚和結(jié)合層材料完全采用沙漠中的風積沙，是一種變廢為寶的新技術(shù)，這種材料的使用在雨水下滲的過程中還能起到很好的凈化過濾作用。2024/1/2北京奧林匹克公園木塑地面：是以鋸末、木屑、竹屑、麥秸、谷糠、椰殼、大豆皮、花生殼、甘蔗渣、棉秸桿等初級生物質(zhì)材料為主原料，利用高分子界面化學原理和塑料填充改性的特點，配混一定比例的塑料基料，經(jīng)特殊工藝處理后加工成型的一種可逆性循環(huán)再生利用、健康環(huán)保、形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣的基礎(chǔ)性材料。2024/1/2北京奧林匹克公園嵌草石板汀步：工藝簡單，施工方便，可適應(yīng)地基變形，石縫中植草，并很容易生長。2024/1/2北京奧林匹克公園下凹式綠地：比周圍路面或廣場下凹50～100mm，路面和廣場多余的雨水可經(jīng)過綠地入滲或外排。增滲設(shè)施采用PP透水片材、PP透水型材、PP透水管材以及滲濾框、滲槽、滲坑等多種形式。2024/1/2北京奧林匹克公園透水地面樹陣等綠地下凹綠地綠地比周圍路面或廣場下凹50～100mm，路面和廣場多余的雨水可經(jīng)過綠地入滲或外排。增滲設(shè)施采用PP透水片材、PP透水型材、PP透水管材以及滲濾框、滲槽、滲坑等多種形式，綠地均通過地形設(shè)計，增強滲水能力。2024/1/2北京奧林匹克公園樹陣、樹池為美觀考慮，每棵樹之間采用不透水鋪裝，其中參合有透水的溝槽收集雨水，溝槽由透水磚和透水墊層鋪裝而成，其下埋設(shè)透水花管，將水匯集到收集管道收集后引入專門的蓄水池存蓄，可用于綠地灌溉。2024/1/24.3深圳市光明新區(qū)低沖擊開發(fā)示范區(qū)