海绵城市理论与实践综述--年会论文

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1.海绵城市
1.1 海绵城市的概念
住房和城乡建设部发布的《海绵城市建设技术指南》(以下简称《指南》)对海绵城市 进行了如下定义:“城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好 的‘弹性’,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水‘释放’并加以利用”[1]。
海绵城市应具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以及应对气候变化、极端降 雨的防灾减灾、维持生态的能力[2]。具体来说,海绵城市就是以“源头分散”和“慢排缓释” 为理念,优先利用场地源头设施对雨水进行渗透吸收,部分雨水用以调蓄、净化并利用[3]。
南湖为中心的 18.44
政策方案
提出四大保障政策
颁布《白城市防洪排 涝专项规划》
编制《镇江市海绵城 市建设技术规范》; 筹建海绵城市建设投 资有限公司;举办中 美海绵城市工程实践 技术大会 编制《嘉兴市海绵城
(浙江省) 池州
(安徽省)
厦门 (福建省)
萍乡 (江西省)
济南 (山东省)
鹤壁 (河北省)
深规院的任心欣、俞绍武,在《深圳市雨虹利用系统布局规划》的基础上,对深圳市光明新
区低影响开发雨洪利用进行了研究探讨,分析了雨洪利用的目标和建设项目的选择以及相应
的政策保障等内容。
2014 年 11 月,住房和城乡建设部发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系
统构建(试行)》,《指南》提出了海绵城市建设的基本原则、规划控制目标分解、落实及
国际上关于“海绵城市”相关理念的雨洪管理理念主要有:美国的低影响开发(Low Impact Development,LID)、最佳管理措施(Best Management Practices,BMPs)、绿色基 础设施(Green Infrastructure)及绿色雨水基础设施(Green Storm Water Infrastructure,GSI); 英国的可持续排水系统(Sustainable Urban Drainage System,SUDS);德国的雨水利用(Storm Water Harvesting)和雨洪管理(Storm Water Management);澳大利亚的水敏性城市(Water Sensitive Urban Design,WSUD);新西兰的低影响城市设计与开发(Low Impact Urban Design and Development,LIUDD);日本的雨水贮存渗透计划等[5]。尽管这些理念的名称不同,但 所采取的工程措施基本涵盖:透水铺装、雨水花园、绿色屋顶、植草沟等雨水渗透、滞留设 施,以及生物滞蓄池、湿地等雨水贮存设施[6]。
岛内人行道改造,共 马銮湾片区约 20 平
铺设 11 万余平方米 方公里示范区;翔安
透水砖;改造厦禾路、 新城东南部 15 平方
白鹭洲路等主干人行 公里试点区
道约 12 公里
编制《厦门市海绵城 市实施方案》;拟定 《厦门市海绵城市建 设管理方案》(暂行)
新城区商务中心与行 编制《萍乡市海绵城
湿地公园、玉湖公园、 玉湖、五丰河流域治 政办公中心区域及老 市建设行动计划》;
海绵城市理论与实践综述
凌子健,翟国方,何仲禹
摘要:针对国内城市面临的内涝问题和水资源短缺并存的问题,城市水问题治理在规划转型的新常态下需 要变革思路,借鉴国外低影响开发(LID)理念提出的海绵城市理论应运而生。海绵城市是城市生态雨洪管 理的方式之一,目前国内在理论、实践等方面还处于摸索阶段。本文介绍了海绵城市的概念与内容,通过 梳理国外海绵城市相关理论、政策,吸收发达国家海绵城市建设经验。通过归纳国内海绵城市学术研究进 展,对国内海绵城市建设的实践探索进行整理,特别是对 16 座海绵城市试点城市的建设内容进行了梳理, 对现今国内海绵城市实践建设实践效果与问题做出说明与分析,最后分别以规划控制和工程建设角度对海 绵城市的建设提出展望,以期更好地推动海绵城市的研究与发展。 关键词:海绵城市 低影响开发 试点城市 城市规划
武汉 (湖北省)
常德 (湖南省)
南宁 (广西壮族 自治区)
重庆 (重庆市)
园;芍药停车场;再 东外环河绿道
平方公里示范区
市建设技术规范》;
生水厂建设
南湖湿地、白沙湿地、 洪圩湿地工程、备用 清溪河沿线 水源项目等
老城区、天堂湖新区, 编制《池州市海绵城 并整合为 44 个区块 市规划设计导则》
东南国际航运中心总 部大厦项目;厦门天 马微电子公司纯水系 统
1.2 海绵城市的建设内容
海绵城市的建设包含非结构性措施和结构性措施两方面内容。非结构性措施,既包括政 策措施、法律规定,也包括场地规划,即通过与城市规划、景观设计等学科结合,将街道、 建筑、绿地等进行合理的空间布局与目标划定。
结构性措施主要通过小型雨水设施将雨水回收利用,包括:生物滞留池、下沉式绿地、 植草沟、绿色屋顶等。结构性措施主要包括以下几个方面的内容:(1)渗透:采用植被或 可透水路面材料,增强地面的透水性;(2)滞留:利用植被、土壤良好的吸水能力滞留雨 水,使得雨水径流总量减少;(3)蓄水:通过蓄水池、水塘等收集雨水,不仅能减少雨水 径流,还能作为灌溉用水或经过处理后作为生活用水;(4)过滤净化:通过植被和土壤的 过滤、吸附和微生物降解等作用,清除雨水中的污染物[4]。
江二社区改造;金山 湖路建设;
已建设生态草沟 15.72 公里;生态化道 路 40 公里;
晴湾佳苑;嘉兴植物 蒋水港绿道、湘家荡
“面”层级 老城区、城中村和新 城区,总面积 20 平方 公里,占主城区的 67%
25 平方公里白城生 态新区建设
官塘新城、镇江新区 生态示范区和高校园 区 LID 规划设计
其构建基础框架,明确了海绵城市建设中城市规划、工程建设及管理中的内容、要求与方法,
并提供了我国部分实践案例。《指南》的发布对推动海绵城市建设将起到重要指导作用。
规划类型 总体规划 控制性详细规划
表 3-1 《指南》中各规划类型的控制目标及要求
目标
《指南》基础上的细化控制要求
在用地布局、生态建设与资源利用、绿地系统、防洪排涝、 城市地表径流
在欧洲,德国柏林的波茨坦广场的雨洪设施是德国雨水利用的典范,在汉诺威市的康斯 伯格生态城,其雨水收集系统也是独具特色。在英国,LID 系统被应用于城市排雨水系统, 发展成为可持续城市排雨水系统(Sustainable Urban Drainage Systems)的理论与方法。
国家 美国 德国 日本
2.2 海绵城市建设经验
一些发达国家对于海绵城市相关理论和系统的研究与实践已经较为成熟。其中美国、德 国和日本是较早开展低影响开发(LID)建设的国家,经过几十年的发展,已取得了较为丰 富的实践经验。
美国的联邦、州、市县各级政府都大力支持城市 LID 建设。其中,美国西部的加州、 俄勒冈和华盛顿州都出台了地方低影响开发的技术规范[7]。美国许多县一级政府同样制订了 与 LID 相关的计划,例如美国特拉华州萨塞克斯县(Sussex County,Delaware)的《精明增 长与自然雨水管理计划》、加州圣马特奥县(San Mateo County,California)的《绿色街道 与停车场计划》、明尼苏达州伯恩斯维尔市(Burnsville,Minnesota)的“社区绿色街道” 项目[8]等都取得了良好的效果。
近期建设规划等方面增加相关要求,如用地布局减少不透 量、径流峰值、
水地面、保护生态敏感区、明确海绵城市重点建设区域等 雨水利用目标
[11]
海绵城市总量 将海绵城市建设相关控制指标纳入地块规划设计中,同时
修建性详细规划
专项 规划
道路交通规划 水系规划 排水规划
绿地系统规划
控制目标 落实控规提出 的开发目标要 求
近些年来,国内很多城市内涝和干旱频发,除了极端天气影响,雨水资源没有得到合理 利用是其中重要原因,城市降雨多通过下水管网直接排出,但同时,现有的下水管网设计标 准较低,往往无法满足强降雨造成的排水需求,从而引发洪涝灾害。为治理城市水问题,国 家提出了“海绵城市”新理念。
但是,不难发现关于“海绵城市”的相关研究与实践多围绕以低影响开发(LID)技术、 水敏感城市等雨洪管理技术而展开,我国在引入国外理念的同时,多数技术设施和应用方法 都照办发达国家经验,使得我国在海绵城市的实践方面存在诸多的瓶颈。因此,我国在推进 海绵城市建设的过程中,还需要加快海绵城市的基础研究,以推动海绵城市在我国的推广应 用。
表 2-1 国外“海绵城市”相关理论与政策
政策名称
(1)控制雨水径流的较佳场地规划(Better Site Planning,BSP); (2)低影响开发(Low Impact Development,LID); (3)雨洪最优管理系统(Best Management Practices,BMPs)。 (1)各州禁止降水直接排入公共管网,要求城市开发“排放量零增长”; (2)新建工商业建筑和居住区的规划设计必须配置雨水利用设施,若无,政府将征收雨 水设施费和排放费[9]。; (3)实时水价引导,规定高水价和高处理费; (4)制定屋面雨水利用设施标准。 (1)推行雨水贮留渗透计划:在 广场、公园、运动场、停车场等利用透水铺装、渗透管、 渗透井等进行贮雨渗透;利用建筑物对雨水进行收集利用[9]; (2)建设“雨水流出抑制型下水道”,采用各种渗透设施截留雨水并收集利用。
池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区
16 座城市为海绵城市建设试点。在未来三年,中央将对这些城市进行补贴以促进海绵城市
建设。从试点城市中归纳整理出海绵城市的建设方法对国内不同地区的海绵城市建设将具有
较强的参考性和可推广性,见表 3-2。
表 3-2 “海绵城市”试点城市的实践与探索
明确海绵城市 开发控制目标
明确地表径流控制要求、“海绵体”设施布局要求
按用地性质提出地块的场地、建筑、道路等具体的海绵城 市设计要求
道路、场站、停车场等提出海绵城市开发控制要求 明确滨水空间的绿化控制线、建筑控制线等,并提出水域、 岸线、滨水区及周边绿地布局等控制要求 明确城市低洼易涝等特殊区域的海绵城市开发、城市雨洪 控制的安全性要求 明确不同类型绿地的海绵城市建设要求、提出立体绿化建 设要求,并针对海绵城市设施分区提出植物选择要求
城市名称 迁安
(河北省)
白城 (吉林省)
镇江 (江苏省)
嘉兴
“点”层级
“线”层级
黄台山公园建设; 三里河环境整治;
人民广场下沉式广场 滦河综合治理; 与绿地建设;污水处 龙形公园景观水渠建
理厂改扩建

森林公园、劳动公园、 天鹅湖公园、鹤鸣湖 新开河、引嫩入白工
公园;棚户回迁区建 程、洮儿河灌区渠系
设;东湖湿地
鹅湖公园建设

城易受洪涝影响区域 制定《萍乡市海绵城
作为试点区
市实施方案》
千佛山风景区西区中
水利用;济南森林公 园、花圃公园透水铺 装建设;卧虎山山体
凤凰路、旅游路东段 “海绵”试验段
3.2 试点城市的探索
近年来,我国北京、上海、武汉、深圳等城市都相继开展了海绵城市的实践探索。典型
的项目有深圳光明新区低影响开发示范区、上海世博城市最佳实践区低影响开发雨水系统建
设项目、北京顺义东方太阳城老年住宅区低影响开发雨水系统建设项目等。
2015 年 2 月,国家财政部、住建部、水利部联合发文确定迁安、白城、镇江、嘉兴、
海绵城市
结构措施
非结构措施









植被、透 水铺装

植被、土 壤 等
蓄水池、 水塘 等
土壤、生 物滞留 池等

政策
规划
Hale Waihona Puke Baidu
法规


总规
控规
修规
专项规划
图 1-1 海绵城市建设内容结构图
2 国外海绵城市相关理念与经验
2.1 海绵城市相关理念
海绵城市最早由澳大利亚人口研究学者 Budge(2006)将海绵来比喻城市对人口的吸附 现象。而如今,学者们将“海绵”比作城市的雨洪调蓄能力。
3 国内建设发展现状
3.1 海绵城市学术研究
国内最早在城市建设中提出“海绵”概念的是在《城市景观之路》一书中,俞孔坚和李
迪华提出:“把维护和恢复河道及滨水地带的自然形态作为建立城市生态基础设施的十大关
键战略”,并指出“河流两侧的自然湿地如同海绵,调节河水之丰俭,缓解旱涝灾害”[10]。
台湾水利署在出台的《流域综合治理计划》中提出发展 LID 技术,构建“海绵城市”[10]。
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