1、2022-5-31目 录1.城市与水的关系城市与水的关系2.海绵城市概念内涵海绵城市概念内涵3.国际经验国际经验4.我国建设海绵城市启示我国建设海绵城市启示海绵城市相关部分论文：海绵城市相关部分论文：李德智，王艳青，谷甜甜李德智，王艳青，谷甜甜.美国海绵城市建设技术选用及其启示美国海绵城市建设技术选用及其启示【J】.现现代城市研究，代城市研究，2018（9）.海绵城市相关部分课题：海绵城市相关部分课题：（1）教育部人文社科基金项目）教育部人文社科基金项目“老旧小区海绵化改造的居民参与式治理老旧小区海绵化改造的居民参与式治理 研究研究以长三角地区试点城市为例以长三角地区试点城市为例”；（2）南京
2、市社科重点）南京市社科重点“南京强化城市老旧小区精细化治理研究南京强化城市老旧小区精细化治理研究”；（3）南京市软科学研究计划项目）南京市软科学研究计划项目“南京市老旧小区海绵花改造居民参与南京市老旧小区海绵花改造居民参与治理研究治理研究”；（4）东南大学社科项目）东南大学社科项目“江苏省老旧小区海绵化改造居民参与治理研究江苏省老旧小区海绵化改造居民参与治理研究”（5）南京安居集团）南京安居集团“人行道透水铺装结构层方案比选方法与软件人行道透水铺装结构层方案比选方法与软件”（6）南京市市政府质检站）南京市市政府质检站“基于价值工程的透水铺装方案选择基于价值工程的透水铺装方案选择”2022-5-
3、31一、城市与水的关系2022-5-31l上善若水，水善利万物而不争。l龙卷鱼虾并雨落，人随鸡犬上墙眠该诗句生动地描绘了狂风暴雨给人们带来的困难与无奈，而这种苦难和无奈在1000多年后的今天并没有彻底消退。l随着城市建设规模的不断扩大、城镇化建设速度的不断加快，每到7-8月份的雨季，不少地区的下水道等排水系统面临着严峻的考验，水漫金山时有出现，有人将其调侃为“看海模式”/望“洋” 兴叹。水多水多城市内涝城市内涝( (城市排水城市排水) )、水少、水少严重缺水（南水北调）、水脏（雨污分流）严重缺水（南水北调）、水脏（雨污分流）海绵城市系统性解决以上问题，是解决当下城市病的一剂良方。海绵城市系统性
4、解决以上问题，是解决当下城市病的一剂良方。二、海绵城市概念内涵2022-5-31澳大利亚学者最早使用海绵城市的概念来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应，此后逐渐变成城市与水文的研究。人们用海绵来比喻城市或土地的雨涝调蓄能力。定义：定义：海绵城市（eco-sponge city）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，需要时将储存的水“释放”并加以利用，最大限度地维持或恢复城市开发前的自然水文循环。基本原则：基本原则：规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设。海绵城市建设的本质是解决城镇化与资源环境的协调和谐，目标是让城市弹性适应环
5、境变化与自然灾害，要求将快排式的传统雨洪管理模式转变为“渗、滞、蓄、净、用、排”的新模式，要求城市开发前后的水文特征基本不变。2022-5-31海绵城市建设要点海绵城市建设要点主要的海绵技术p透水铺装透水铺装 透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝 土铺装和透水沥青混凝土铺装，嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属 于渗透铺装。 2022-5-31适用性适用性 透水砖铺装和透水水泥混凝土铺装主要适用于广场、停车场、人行 道以及车流量和荷载较小的道路，如建筑与小区道路、市政道路的非机动车道等， 透水沥青混凝土路面还可用于机动车道。p下沉式绿地下沉式绿地狭义的下沉式绿地狭义的下
6、沉式绿地指低于周 边铺砌地面或道路在 200 mm 以内的绿地；广义的下沉式绿地广义的下沉式绿地泛指具有一定的调 蓄容积 （在以径流总量控制为目标进行目标分解或设计计算时，不包括调节容 积），且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地，包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、 雨水湿地、调节塘等。 （1）下沉式绿地的下凹深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能确定，一般为 100-200 mm 。 （2 ）下沉式绿地内一般应设置溢流口（如雨水口），保证暴雨时径流的溢流排放，溢流口顶部标高一般应高于绿地 50-100 mm 。 2022-5-31主要的海绵技术p生物滞留设施生物滞留设施指在地势较低的区域，通过植物、土
7、壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。生物滞留设施分为简易型生物滞简易型生物滞留设施留设施和复杂型生物滞留设施复杂型生物滞留设施，按应用位置不同又称作雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池等。2022-5-31主要的海绵技术简易型生物滞留设施简易型生物滞留设施复杂型生物滞留设施复杂型生物滞留设施p渗透塘渗透塘是一种用于雨水下渗补充地下水的洼地，具有一定的净 化雨水和削减峰值流量的作用。2022-5-31主要的海绵技术 适用性适用性 渗透塘适用于汇水面积较大（大于 1 hm2 ）且具有一定空间条件的区域，但应用于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于 1 m 及距离建
8、筑物基础小于 3 m （水平距离）的区域时，应采取必要的措施防止发生次生灾害。 优缺点优缺点 渗透塘可有效补充地下水、削减峰值流量，建设费用较低，但对场地条件要求较严格，对后期维护管理要求较高。p湿塘湿塘指具有雨水调蓄和净化功能的景观水体，雨水同时作为其 主要的补水水源。湿塘有时可结合绿地、开放空间等场地条件设计为多功能调蓄水体，即平时发挥正常的景观及休闲、娱乐功能，暴雨发生时发挥调蓄功能，实现土地资源的多功能利用。2022-5-31主要的海绵技术适用性适用性 湿塘适用于建筑与小区、城市绿地、广场等具有空间条件的场地。 优缺点优缺点 湿塘可有效削减较大区域的径流总量、径流污染和峰值流量，是城市
9、内涝防治系统的重要组成部分；但对场地条件要求较严格，建设和维护费用高。p雨水湿地雨水湿地指利用物理、水生植物及微生物等作用净化雨水，是一种高效的径流污染控制设施，雨水湿地分为雨水表流湿地和雨水潜流湿地，一般设计成防渗型以便维持雨水湿地植物所需要的水量，雨水湿地常与湿塘合建并设计一定的调蓄容积。2022-5-31主要的海绵技术适用性适用性 雨水湿地适用于具有一定空间条件的建筑与小区、城市道路、城市绿地、滨水带等区域。 优缺点优缺点 雨水湿地可有效削减污染物，并具有一定的径流总量和峰值流量控制效果，但建设及维护费用较高。p植被缓冲带植被缓冲带为坡度较缓的植被区，经植被拦截及土壤下渗作用 减缓地表径
10、流流速，并去除径流中的部分污染物，植被缓冲带坡度一般为 2%-6%，宽度不宜小于2 m 。2022-5-31主要的海绵技术适用性适用性植被缓冲带适用于道路等不透水面周边，可作为生物滞留设施等低 影响开发设施的预处理设施，也可作为城市水系的滨水绿化带，但坡度较大（大 于 6% ）时其雨水净化效果较差。 优缺点优缺点植被缓冲带建设与维护费用低，但对场地空间大小、坡度等条件要 求较高，且径流控制效果有限。主要的海绵技术2022-5-31海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行）中对比了各种海绵技术实现的功能、目标和景观效果，并指出了各种海绵技术适用的功能区。2022-5-31三、国际经验国际
11、经验2022-5-31自20世纪70年代以来，美国、英国、澳大利亚等国为应对城市雨水污染等环境问题 ，积极推进海绵城市的构建。时间时间国家国家采用的概念采用的概念研究焦点研究焦点1970年开始美国最佳管理措施（BMPS）低影响开发（LID）绿色基础设施、非点源污染1989年德国优化生态环境、保持生态平衡雨水利用技术、水法政策导向1990年初期澳大利亚水敏性城市建设（WSUD）城市规划设计、城市水文管理措施、城市处理工程技术2006年新加坡ABC计划（Active Beautiful and Clean water program）水体排放功能和供水、景观感官美国海绵城市建设美国海绵城市建设起步
12、早、发展快、分布广、影响大，且美国的气候带分布与我国极为相似，其海绵城市建设技术的选用及组合经验对我国具有极大的借鉴价值。“最佳管理措施”（BMPS）核心理念为非点源污染控带和雨洪径流管理。工程措施包括增加湿地或植被缓冲区以降低水地表径流速度，从而拦截、降解、沉降污染物。非工程措施包括雨洪规划、环保教育等形式。“低影响开发”（LID）主要理念是减小开发对雨水的影响，一般通过尽可能地模仿当地或工程的自然水文循环和径流循环来实现，主要通过贮存、渗透作用和地下水补注、蒸发和蒸腾、滞留等手段。低影响开发必须注意的几个问题（1）确实充分考虑了洪水控制，（2）注意可能引起结构性损坏的地方不能采用渗透技术;
13、（3）减少铺筑路面时必须考虑安全性和便利性；（4）一些非可持续性的最佳管理措施需要通过其他手段维持其可持续性。2022-5-31美国海绵城市建设_海绵技术选用情况2022-5-31美国海绵技术的应用起源于温带的北部地区，发展于西南部炎热的干旱地区。这些地区气候条件较为恶劣，对海绵设施的选用具有很大的挑战。针对不同气候特点对海绵技术的选用各有侧重。2022-5-31美国的雨水资源管理以提高天然渗入能力为宗旨美国的雨水资源管理以提高天然渗入能力为宗旨，强调与植物、绿地、水体等自然条件和景观结合进行生态设计，如植被缓冲带、植物浅沟、湿地等，大量使用由屋顶蓄水或入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌
14、系统，以获得环境、生态、景观等多重功效。德国海绵城市建设2022-5-31德国海绵城市建设位居世界前列，不仅有完善的海绵城市建设技术，而且有完善的法规和政策体系提供保障。在技术层面，21世纪初形成了第三代雨水利用技术及相关标准。 在法规政策层面，德国联邦水法政策导向是优化生态环境、保持生态平衡。（1）排水工程德国的下水管道总长已经超过55万公里，是地球周长的14倍。严谨的德国人在早期规划柏林时就考虑到了这座城市80-100年的发展规模。尽管在地理上和气候上柏林不属于强降雨覆盖地区，但设计者依然考虑了可能面临的最极端情况，规划之初就考虑内涝等问题。柏林的下水道中有四分之一（多集中在市中心）是污水
15、雨水通过一个管道排放，而另外四分之三则是雨水排涝系统和污水处理系统分开运行。例如：雨污分流的青岛。2022-5-31暗 渠雨水下水道德国海绵城市建设2022-5-31（2）滞蓄工程滞蓄工程是指通过雨水利用或者雨水渗透使得降水得到滞留、贮存以降低向排水系统输送的压力。德国立法规定 在建筑规划之初不管是工业区、商业区、居民区都要设计雨水滞蓄工程设施，如铺设绿色屋顶 、设立地下储水器，否则必须缴纳雨水排放设施费和雨水排放费。很多德国家庭都安装了雨水利用设施，经初步过滤的水流入蓄水罐再次经过自然沉降 则 用 来 洗 衣 服 洗 车、浇 花 园、冲 厕 所 等等。此外步行街 、人行道、自行车道及郊区道路
16、等，受压不大的公共交通区域，都采用透水性地砖，加速了雨水渗透。市区周边的河道弯弯曲曲的，通过不断扩大滩涂 、河边的湿地和绿地，来提高涵养水的能力。河岸少用钢筋混凝土而多用石块等砌筑，更有利于生态防洪。德国海绵城市建设2022-5-31（3）工程传播工程传播是指通过宣传手段向民众宣传生态环保理念， 普及雨水利用、污水治理、城市给排水运作等知识 。为了普及知识和方便民众监督城市给排水系统，近年来给排水工程传播在德国的柏林、汉堡、慕尼黑、科隆等大城市运行得很有特色，慕尼黑等地的下水道已经变成了免费的景点。这也是当地政府为促进给排水工程建设和管理而出台的一个新举措。与其他地区的水道博物馆旅游不同，这里
17、展示的是仍在运行之中的给排水系统。在德国下水道中并没有公众所担心的臭味 ，扑面而来的是暖湿的气流 。德国柏林波茨坦广场水环境设计德国柏林波茨坦广场水环境设计/ 经典经典“海绵城市海绵城市”景观设计景观设计2022-5-312022-5-31日本海绵城市建设2022-5-31 日本约一半的人口四分之三的财产集中在占国土总面积仅十分之一左右的冲积平原 ，即所谓的洪泛区之上。因气候等原因洪涝灾害频发。同时，日本又是一个水资源严重匮乏的国家，因此非常注意节水蓄水 。（1）法律法规体系）法律法规体系a.在严峻的自然环境条件下，日本很早就开始防御洪涝灾害 ，且法律体系不断修订日趋完备。1880年日本颁布了
18、备荒储备法。b.1964年，为实行以流域为单元的“水系一贯式”的河川管理模式，形成新河川法。该法是关于河川管理的重要法律，对河川管理的原则、中央与地方政府 、在河川管理上 的分工、河川利用的规制等做了详细的规定。c.1961年日本颁布的灾害对策基本法，是日本的防灾减灾的根本大法，对洪涝灾害的预防、报警、应急对策、防灾计划、救灾援助、灾后重建等都做了明文规定 。此后灾害对策基本法不断修订，而每一次灾害甚至都成了日本完善相关法规的契机 。日本海绵城市建设2022-5-31（2）基础设施建设）基础设施建设 作为发达国家的日本非常重视基础设施的建设。日本城市设计有足以承受洪水和长期淹没的超级堤防。其城
19、市下水道系统十分发达 近20年以来发展迅速 。日本的清污技术发达，同时注意下水道的保护和维修，即使暴雨也很少出现积水现象，更不易发生水灾。为有效预防洪灾，近年来日本政府启用了高标准防洪工程体系 ，并辅以灾害应急管理体制。对洪水风险区人口密度高、资产密的情况，日本实施了加固堤防 、拓宽河道等一系列泄和防洪设施工程 ，其宗旨都是让河流与自然环境相适应。日本海绵城市建设2022-5-31（2）基础设施建设）基础设施建设 地下蓄水池系统是东京及其周边地区主要治水模式。地下蓄水池的存在，极大地减少了地面被淹的几率。目前 ，日本最高的“东京晴空塔 ”就设地下蓄水池系统 其蓄水池能储存7000吨雨水，用作消
20、防用水，作为应急生活用水时足够供应东京墨田区 23万人使用一天。日本从20世纪80年代初就开始运用地下蓄水系统应对集中降雨，公园、学校和居民区等容易聚集雨水的地方都建造有地下蓄水池。这些蓄水池系统能够迅速“吞掉” 急降的暴雨，其中有四个蓄水池最为庞大的，位于东京江东区的一个蓄水池可存储 2.5万吨的雨水 。位于东京外围琦玉县春日部市的“东京外围排水系统 ”是全球规模最大的地下蓄水池系统，它深埋地下50多米 全长6.3公里，可以看作是一个地下水库。日本海绵城市建设2022-5-31东京的防洪系统包括东京的防洪系统包括5个筒仓，每个个筒仓，每个筒仓深筒仓深230英尺（英尺（70.1米），宽约米），
21、宽约100英尺（英尺（30.4米）。米）。四、我国建设海绵城市启示我国建设海绵城市启示启示一启示一 不同气候带内的海绵技术组合选用策略根据美国选用海绵技术组合的经验，提出我国试点海绵城市建设适宜的海绵技术组合。2022-5-31启示一启示一 不同气候带内的海绵技术组合选用策略2022-5-31启示一启示一 不同气候带内的海绵技术组合选用策略和美国气候条件相比，我国显著的雨水特点是特大暴雨主要集中在5-10月的汛期。在此期间，容易出现暴雨洪涝问题的地区基本位于东南沿海，故这些地区要大力保护现有的生态系统，防止气候问题进一步恶化。此外，要加强城市的生态修复，还原水系通道，增加绿地面积，构建城市排水
22、路径，结合城市管网将雨水快速有序排出，宜采用的海绵措施包括雨水花园、下凹式绿地、雨水灌、绿色屋顶等。2022-5-31启示二启示二 海绵城市建设路线总结海绵城市建设路线总结第一步：编制规划、明确建设指标、划分建设片区第二步：开展试点示范项目，新建、老旧项目改造双管齐下，不同片区不同建设方法第三步：可行性分析和落地分析，进行各片区项目的规划设计和审查工作第四步：项目实施，大力宣传，接受居民投诉反馈，完善支持政策，创新建设运营机制，加大政府投入，完善融资支持第五步：项目验收，监督成效，总结经验，投诉反馈，各部门按照职责分工加强后期维护与运营工作，进行大力宣传。第六步：继续推广试点项目，做好宣传工作
23、。第七步：根据规划和建设指标进行修正和协调，统筹安排后续工作。2022-5-31启示三启示三 加强对海绵技术的研发和推广加强对海绵技术的研发和推广相对于发达国家海绵技术的应用和推广，我国虽然于近年来陆续推出了玻璃钢一体化污水处理净化罐、污泥脱水一体机等海绵净化产品，但是由于成本和技术等限制，尚未得到全面推广，其净化功效尚未得到充分验证，目前仍主要依靠下凹式绿地、过滤池等基本和传统的海绵技术。因此，我国应在海绵技术的研发上投入更多资金和人员，并为海绵项目的建设单位提供适当补贴和技术支持，从而将先进的海绵技术推广到更多的项目中去。2022-5-31启示四启示四 其他启示其他启示（1）教育宣传先行海
24、绵工程是分散式的民间工程，而非集中式的集权工程 ，它需要全民参与，各级宣传部门应积极主动宣传海绵城市建设的相关理念、规划、影响等 。对待城市雨洪应该是弹性应对 ，而非刚性对抗，滞蓄是减少城市内涝关键法宝，而非一味扩大排水管道的容量 。（2）法律制度跟进可以首先在 30个海绵城市试点地区酝酿区域性的海绵城市建设法规，结合相关法规的运行情况，初步形成全国统一的相应法规 。可以在适当时机出台海绵城市建设法，甚至可以出台专门的下水道管理法、城市雨水管理法等。同时，可以引进相应的雨洪保险等风险管理制度，从多层面治理城市内涝 。2022-5-31雨果在悲惨世界 中称下水道是城市的“良心” ，城市的地下世界是城市文明的一方面，也是城市的智慧和 良心 ，“而所有这一切检验，只需要来 一场轰轰烈烈的暴雨”。2022-5-31
