镇江市海绵城市建设实践介绍

排水系统模型构建
模型建立主要包括基础数据收集整理、监测点数据整理和参数率定三部内容
Major Drainage Network
About 30,000 sub-catchments
Currently Under development
降雨特征数据 采集了从1980～2010年之间5min、10min、15min、20min、 30min、45min、60min、90min、120min共九个历时的年最大雨量 资料，对镇江市暴雨强度公式进行了修订，编制成果经市政府批 准，正式启用。新暴雨强度公式为：
50年一遇24小时降雨管网负荷与积水点分布图
绿竹苑地形和管网结构图
综合分析内涝原因
连续模拟分析
甘露园、江二社区等研究探索
江二社区SWMM模拟图
江二社区改造后LID设施效果图
技术可行性分析
前期研究和工程实践经验 在具体提出海绵城市建设工程方案之前，镇江 已在做关于《镇江市金山湖南岸区域3.8平方公里 生态排水防涝、面源污染控制系统关键技术研究 及工程示范》项目的前期课题研究。径流总量控 率按照75%计，对应设计降雨量（24小时） 25.5mm计算LID调蓄容积后，分别用2小时设计 雨型和24小时设计雨型进行径流削减模拟校核。 结果表明，采用2小时设计雨型，径流峰值削减 效果明显，且雨峰延后5~13分钟。对长历时、高 重现期的灾害天气的排涝则应采用管网及地表径 流等蓄、滞措施综合应对。
5年一遇 24h：
降雨量 （mm） 改造前 改造后 146.6 146.6
降雨峰值 时间 （min） 1115 1115
径流峰值 时间 （min) 1120 1125
总径流量 （ m 3） 2330 970
总径流峰值 （m3 /s） 0.29 0.15
综合径流系数 0.85 0.35
在5年一遇的情况下，总径流量削减了58%，径流峰值削减了48%，有效控制了外排流量。
2418.16 （ 1 0.787lgP） q 0.78 （t 10.5）
流量计
流量计 位置 流量计 位置
流量计 位置
利用基础数据进行整理，生成SWMM模型，利用GIS基于地形特征 对每一块屋顶、道路、庭院和绿地都进行识别，构建精细化模型
下垫面分析图
不透水率分析图
地表坡度分析图
LID设施断面示意图
LID设施断面示意图
LID设施断面示意图
改造前停车场
金山湖备用水源地排口整治工程 The protection of alternate water resources of zhenjiang
面积0.9平方公里
现状： 15座厕所，25个雨水排口，59座雨水排口
镇江市金山湖旧城区海绵城市建设介绍
An Introduction of the Real Practice of Zhenjiang Sponge City Constructions
Zhaojiang, Jiangsu Zhenjiang Urban Designing & Planning Institute May 2015
现状道路两侧种植有20~50年树龄的
法国梧桐树。
结合雨水收集口布置雨水花园
结合现状法桐设计雨水花园
1 虹桥港概况
虹桥港黑臭河治理从2011年就已开始，工程方案包括老小区雨污分流，上游的污水截流工程，新建 小区也按照雨污分流建设。由于部分小区混接、合流严重，主干道路的分流不能解决大部分合流污染入 河问题。特别是雨后面源污染和溢流污水入河污染严重，河道水质大多为劣 V类。 新一轮的“一湖九河”水环境整治中，提出实施虹桥港引换水工程，自金山湖引水，新建引水管道 到一夜河，改善虹桥港河道水质。为防止虹桥港污染物转移污染一夜河区域，实施虹桥港水质处理工程 迫在眉睫。
Less than 20% pervious
Nonpoint Pollution——CSO，Illicit connections，Illegal dump Flood risk——Conveyance under capacity（1-yr storm event） Goal of this study: Improve flood control Reduce nonpoint source pollution · 30-yr storm event > 70%
例如：104栋-105栋庭院
104栋-105栋庭院
示范区域内部东南角——生态停车场
模型模拟： 采用SWMM模型（storm water management model，暴雨洪水管理模型） 进行模拟，分别模拟现状及LID改造方案后雨水径流情况，选取最优方案。
NO-LID （改造前）6.2mm降雨量不外排
模型结论： 经过LID设施处理，由原来降雨1 小时后外排改善为降雨14小时后外 排。
降雨量（ mm ）
25
LID （改造后） 34.6mm降雨量不直排
20
15
10 5
0
1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 221 232 243 254 265 276 287
Jinshan Lake
江滨片区 解放路片区
绿竹巷片区
Feasibility Study
• The Goals:
– Flood control for 30-year storm event – Reduce 70% nonpoint source pollution(面源污染)
• Approach:
示范小区模型参数率定
甘露苑示范区8月14日降雨模拟与监测结果比较
甘露苑示范区8月31日降雨模拟与监测结果比较
甘露苑示范区9月12日降雨模拟与监测结果比较
流域模型参数验证
2014年8月31日-9月1日降雨参数验证结果
管网运行状态分析
对不同重现期下管网运行特征进行分析。设计暴雨包括按照镇江市最新暴 雨强度公式计算的1年一遇2小时，2年一遇2小时，3年一遇2小时，5年一 遇2小时，10年一遇24小时，20年一遇24小时，30年一遇24小时，50年 一遇24小时降雨。 不同重现期降雨特征见《镇江市降雨特征分析报告》。
降雨历时（ 5min）
年总降雨量及总外排量比较
每场次降雨量（实测）
资料显示：一年内实测降雨统计共113场，其中7场超过34.6mm，仅占6.2%。 年总降雨量为1032.6mm ，总外排量为173.5mm，仅占16.8%。 注：以上年总降雨量及实测降雨量均参考2005年南京实测数据。
1年一遇2h：
167 （38.3623 39.0267lgP） q 0.975 （t 19.1377）
q——设计暴雨强度[L/（s·hm2）] p——设计降雨重现期（年） t——设计降雨历时（min） 为进行城市防涝系统规划，需考虑长历时暴雨的雨量计算。 镇江市目前已编制了长历时（1440分钟）暴雨强度公式，如 下。
2 治理技术路线
截污+水质处理+引水换水
河道水质变差的根本原因是排污入河量大于水环境容量，可以通过截污削减入河污染物总量，然后 采取河道水质处理和引换水来改善河道水质。 截污主要为工程措施，包括截流管、初期雨水调蓄池和 LID面源削减。虹桥港截污管道已经基本建成， 主要为污水主干管加排口截流，保证旱流污水不下河，但截流倍数标准偏低。提高标准存在系统匹配和用 地、施工困难等问题，费用巨大；初期雨水调蓄池费用巨大，选址困难，而且维护管理量大，国内缺少经 验。 引换水的主要问题是污染物转移，一夜河本身河道水质不容乐观，随着开发建设，也存在着治污问 题。
3年一遇2h
5年一遇2h 10年一遇24h 20年一遇24h
218680
251910 686660 798240
185533
217895 574767 677868
117
140 184 216
30年一遇24h
50年一遇24h
863480
945660
738674
815823
235
259
10年一遇24小时降雨，积水不明显
2014年6月项目启动,示范工程2014年10月完成可研,预计2015 年3月完成初步设计
方案：LID措施+新建调蓄池，截流管道、河湖水质处理 污染物总量削减
水功能区目标、现状污染负荷及发展预测、削减指标、河湖水质修复 及治理、污水截流管道优化、LID设施总量削减、初期雨水调蓄池削减。
LID设施分布图
径流控制率〉83%。
江二社区现状： 1）违章建筑较多，自建房屋风格杂乱； 2）公共绿地被占用，变为硬质铺装； 3）区域内部植物杂乱，整体效果不好； 4）市政管线老旧混乱。
总平面布置图：
本方案设计：
1）重新布设雨水立管，避 免居民污水进入雨水管道； 2）将小区内部绿地改造为 雨水花园，屋顶及路面雨水进 入雨水花园下渗、调蓄、净化 处理后再排入市政管网； 3）部分非机动车道、人行 道及停车场改造为透水铺装； 4）局部点设置雨水罐收纳 屋顶雨水。
江苏省镇江市规划设计研究院
赵江
镇江的海绵城市之路
、金山湖南岸海绵城市实践
The Practice of LID Design of Jinshan Lake southern shores in Zhenjiang City 《镇江市金山湖南岸区域3.8平方公里生态排水防涝、面源污染控制系统关键技术研究及 工程示范》
10年一遇 24h：
降雨量 （mm） 改造前 改造后 175.0 175.0
降雨峰值 时间 （min） 1115 1115
径流峰值 时间 （min) 1120 1125
总径流量 （ m 3） 2810 1290
总径流峰值 （m3 /s） 0.30 0.17
综合径流系数 0.85 0.40
在10年一遇的情况下，总径流量削减了54%，径流峰值削减了43%，且将暴雨峰值延后。
降雨量 （mm） 改造前 改造后 37.5 37.5
降雨峰值 时间 （min） 40 40
径流峰值 时间 （min) 50 50
总径流量 （ m 3） 598 198
总径流峰值 （m3 /s） 0.24 0.07
综合径流系数 0.85 0.28
在1年一遇的情况下，可达到72%的降雨量不外排，达到了径流削减与污染控制的目标。
30年一遇 24h：
降雨量 （mm） 改造前 改造后 220.0 220.0
降雨峰值 时间 （min） 1115 1115
径流峰值 时间 （min) 1120 1125总径流ຫໍສະໝຸດ （ m 3） 3600 1890
总径流峰值 （m3 /s） 0.30 0.29
综合径流系数 0.87 0.46
在30年一遇的情况下，总径流量削减了47.5%，径流峰值变化不大。
改造方案： 1、雨污分流，取消直接排湖的所有排口，除金山寺西侧区域外，采用LID措 施，2年一遇降雨不产生地表径流。
2、对于金山寺西侧密集建筑采用排口截流，雨水往南排入封闭河道，调蓄处
理后排外围官网； 3、污水提升后排外围污水管
解放路南段LID设计案例
解放路位于镇江市老城区中心，是 老城区最重要的南北向综合性干道，本 次设计范围为解放路大市口以南端，总 长度约1100米。
目前国内做河湖水质处理的案例不多，从了解情况看，还没形成完善的体系，很多景观公司尚处于 生态概念阶段。
2 治理技术路线
截污+水质处理+引水换水
河道水质处理的误区 国内生态景观公司往往以种植水生植物的自然生态方式来表现治污效果，有意无意误导水质处理的 实质。
总径流量分析
对不同重现期设计降雨情景下系统总体状况进行分析，包括总净流量、径流 系数和径流峰值等。
1年一遇2h降雨系统总径流过程
50年一遇24h降雨系统总径流过程
系统径流过程统计表 降雨情景 1年一遇2h 2年一遇2h 总降雨量 （m3） 147250 192310 总径流量 （m3） 116924 160004 径流系数 峰值流量 （m3/S） 74 101
– Choose 3.8 km2 study area where 4 tanks are planned and is ultra urbanized as the site – Hydrological and hydraulic modeling – Pilot GSI installations