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1、海海绵绵城市建城市建设设与雨水与雨水综综合管理合管理谢谢映霞映霞中国城市中国城市规规划划设计设计研究院研究院2015年年12月月根据财政部、住房城乡建设部、水利部关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知(财办建20154号)，财政部、住房城乡建设部、水利部于近期组织了2015年海绵城市建设试点城市工作。根据竞争性评审得分，排名在前16位的城市进入2015年海绵城市建设试点范围，名单如下(按行政区划序列排列)：迁安、白城、镇江、嘉兴、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。前言前言 如何理解海绵城市媒体:能解决“看海”问题吗？应对百年一遇降雨吗?“
2、海绵城市”让“看海”成为传说 海西晨报住建部力推“海绵城市”,下再大的雨也不会“看海”新闻频道 中华网百亿建”海绵城市”,让武汉不再”看海”荆楚网 城市从此告别缺水 技术人员:只是源头控制吗?建点下凹绿地、透水铺装就是海绵城市了吗？海绵城市和雨水综合管理的关系?？前言前言什么是海绵城市定义是什么？为什么要建设海绵城市？意义何在？海绵城市要解决的问题建设海绵城市的目的目的和手段海绵城市与雨水综合管理前言前言提 纲1.背景与现状问题2.海绵城市解读3.雨水综合管理4.海绵城市实现途径内涝灾害频发62%的城市发生过内涝北京等大城市内涝严重成常态，影响很大2011年“6.23”和2012年“7.21”
3、发生范围广31 背景背景水水资资源源严严重短缺重短缺按照国际公认的标准人均水资源量轻度缺水：低于3000立方米；中度缺水：低于2000立方米；重度缺水：人均水资源低于1000立方米；极度缺水：人均水资源低于500立方米。中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于重度缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米，为极度缺水地区。31 背景背景供水需水在658个城市中，约有400个城市面临水资源的问题，这些城市的缺水量约为70亿立方米/年31 背景背景水水污污染染严严重重40%的城市河道黑臭60%的地下水水质差31 背景背景Q10 硬硬质
4、铺质铺装装 改改变变径流径流 拦拦水造水造坝坝 裁弯取直裁弯取直 毁毁林占田林占田 开山断水开山断水 填湖造地填湖造地 切断水路切断水路 围围湖建楼湖建楼 人造水景人造水景 河道加盖版河道加盖版 明渠明渠变变阴沟阴沟 以上种种破坏“山水林田湖”的行为，严重破坏了原有的生态系统，严重改变了原有的水文特征，使得城市很容易蓄不住水，出现“逢雨必涝”，“雨停即旱”。Qtt1 背景背景生生态环态环境破坏境破坏严严重重在城市高速发展的过程中，大量破坏了原有的生态系统 综合径流系数估算：0.7669.211.616.40.3百分比(%)2.5建设用地道路绿地河流裸地图：二环内用地类型百分比（注：建设用地绿化
5、率按15%估算）1 背景背景 下下垫垫面面类类型型 建设用地 道路用地 绿地 水系 裸地 老城区二老城区二环环内下内下垫垫面面统计统计 二环内总面积106km2,硬化面积达80%武汉市水域面积演变（1991-2010）2010年水面水面减少地区黄家湖1 认识认识 3上世纪50年代城区湖泊127个，目前仅存38个。1991年-2010年期间，武汉的水域面积 武湖减小了38%。武汉只是其中的一个缩影，包括北京在内的全国很多地方也都存在类似的问题沉湖南湖东湖沙湖水果湖汤逊湖198520071 背景背景城市化对产汇流的影响：城市雨岛效应（中心城区热交换条件，凝结核）不透水地面比例高，阻碍了雨水的自然下
6、渗，导致径流量大大增加，加大了雨水汇流成洪全国31个省区的195个城市的初步调查显示，城市建成区径流系数大等于0.6的占78%。为什么这么多城市缺水？一个重要的原因是水泥地太多，把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地给占用了，切断了自然的水循环，雨水来了，只能当污水排走，地下水越抽越少。解决城市的缺水问题，必须顺应自然，比如在提升城市排水系统时要优先考虑把雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海海绵绵城市城市”31 背景背景2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的内涵城市的内涵 海绵城市是指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
7、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（Resilient,adaptive)能吸收，能渗透，能涵养，能净化，能释放 海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。海海绵绵城市概念（狭城市概念（狭义义、广、广义义）小海绵：源头控制（与初期雨水有关）大海绵：山、水、林、田、湖（与大排水系统、调蓄空间有关）建设海绵城市，增加城市的“弹性”Resilient城市建设理念的转变2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的内涵城市的内涵 海
8、绵城市是指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（Resilient,adaptive)能吸收，能渗透，能涵养，能净化，能释放 新的治水理念融入城市开发建设中 因势利导 顺应自然 系统解决”城市病”告别“只排不蓄、快排”渗、滞、蓄、净、用、排 建设”自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”1认识认识LID是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术，来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制，使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态的径流源头开始的暴雨管理方法。水环境水资源水安全水生态2 海海绵绵
9、城市解城市解读读海海绵绵城市的内涵城市的内涵山水林田湖是一个生命共同体，人的命脉在田，田的命脉在水，水的命脉在山，山的命脉在土，土的命脉在树。用途管制和生态修复必须遵循自然规律。习总书记关于中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定的说明在2013年11月9日排排污污管出水口管出水口燕燕 大圳埔大圳埔鹭岛鹭岛 地地“大湿地大湿地”生生态态系系统统岭人工岭人工 湿地湿地改工程化的防洪堤与景观、湿地功能相结合。下沙湿地下沙湿地燕岭湿地燕岭湿地污污染治理染治理排排污污管出水口管出水口燕岭垂直流湿地实景鸟瞰燕岭表面流中央水系中央水系LID是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术，来达到对暴雨所产生
10、的径流和污染的控制，使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态的径流源头开始的暴雨管理方法。水环境水资源水安全水生态2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的国城市的国际语际语境境设设施建施建设设控制水控制水质质控制水量控制水量适用性适用性减少不透水面积SS居住/商业/工业雨水花园PP居住/商业/工业雨水花坛PP商业/工业树坑PS居住/商业/工业透水路面SP居住/商业/工业雨水箱NP居住/商业/工业地下储水池NP商业/工业草沟和过滤带PS居住/商业/工业生态滞留草沟PS居住/商业/工业湿地PP典型的大范围区域LID的适用性P=主要功能；S=次要功能；N=不适用2 海海绵绵城市解城市解读读海海
11、绵绵城市的国城市的国际语际语境境水质管理水资源社区休闲教育娱乐与生物多样性促进发展英国可持续排水系统（Sustainable Drainage Systems,SuDS)可持续排水系统利用以下方式来模仿自然过程：储蓄雨水后缓慢释放;促进雨水下渗;过滤污染物;控制流速来允许沉积物沉淀洪水风险管理2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的国城市的国际语际语境境WSUD的原则：在城市开发中保护自然系统 保护水质 将雨水处理与景观相结合 降低雨水径流量和峰流量澳大利亚水敏感城市设计（WSUD：WaterSensitive Urban Design)这是一种雨水源头控制的理念，其实质是将雨水在源头上进行
12、收集、控制，减少了暴雨径流，同时也减少了水资源的浪费,是一种新型的节水技术。2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的国城市的国际语际语境境2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的国城市的国际语际语境境美国波特兰2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的国城市的国际语际语境境蒸发（腾）蒸发（腾）集蓄利用蓄水池、雨水罐、湿塘、雨水湿地等80%排放40%排放降雨年径流总量（多年平均）下渗降雨年径流总量（多年平均）下渗减排透水铺装、下沉式绿地、生物滞留设施等中国海绵城市示意图澳大利亚水敏感城市设计示意图2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的国城市的国际语际语境境海绵城市的理念和澳大利亚的WSU
13、D，美国的LID和英国的SuDS基本一致。美国现在各城市正在做的绿色基础设施的规划建设和我们海绵城市也是一致的通过以上分析可以看出，海海绵绵城市是具有国城市是具有国际语际语境的城市雨水管理理念的中国境的城市雨水管理理念的中国化的表达化的表达2海海绵绵城市解城市解读读随着新概念、新理念的不断出现，原有概念的内涵被不断丰富了、补充了雨水管理的内涵，给雨水管理不断注入新的东西，发展到现在，这些原有的单一的目标、措施已发展成为综合性目标和措施（水质、水量、生态环境）。本质上就是雨水综合管理。23海海绵绵城市解城市解读读中国的海绵城市的理念更综合、更宏观、更宽泛目标更高保护生态环境、坚持可持续发展保障水
14、安全治理水环境涵养水资源改善水生态实现实现城市城市发发展模式展模式转变转变的途径的途径构建以目构建以目标标管理管理为导为导向的雨水向的雨水综综合管理体系合管理体系目的与手段目的与手段（渗、滞、蓄、净、用、排）2 海海绵绵城市解城市解读读海海绵绵城市的内涵城市的内涵海绵城市 是生是生态态文明在城市雨水管理方面的具体体文明在城市雨水管理方面的具体体现现 是和国是和国际际先先进进雨水管理理念接雨水管理理念接轨轨的中国智慧的中国智慧 是中国解决城市雨水是中国解决城市雨水问题问题的可持的可持续发续发展之路展之路海绵城市是实现从快排，及时排、就近排、速排干的工程排水时代到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体
15、的综合排水，生态排水的历史性、战略性的转变目的:合理利用水资源缓解内涝削减峰值流量控制水环境污染城市雨水工程体系源头控制管理排水管网工程开敞隧道、经设计的道路河湖水系水路调蓄池地下大型排水管渠3雨水雨水综综合管理合管理边界条件低影响开发小排水系统大排水系统低影响开发减少不透水面积雨水花园雨水花坛树坑透水路面雨水箱地下储水池草沟和过滤带生态滞留草沟湿地313雨水雨水综综合管理合管理源头控制管理入渗和蓄水初期径流污染防治雨水利用生态需求技术体系缺失、不完善排水管网313雨水雨水综综合管理合管理由雨水排水设施构成包括路边石、边沟、沟渠、雨水口、检查井、管道和其他排水通道、明渠、泵站、蓄水池、水质控制
16、设施等。排除较频繁的暴雨事件径流技术体系比较成熟暴雨强度公式模型应用大排水系统313雨水雨水综综合管理合管理技术体系缺失、不完善建立理论体系设计暴雨开敞隧道地表漫流通道提供超过小排水系统能力暴雨流量的地表漫流的通道，地表排水通道将地表径流排向自然或人工受纳渠道，诸如小河、溪流或河流。具有减轻灾害的功能，水路水体调蓄池用于控制水量、水质和径流排入受纳水体的速度。滞留调蓄设施控制从流域流出的速率，调蓄洪峰径流量。蓄水设施收集流域全部径流量，利用入渗和蒸发的方式将设施内的雨水排走。地下大型排水管渠不同功能控制CSO调蓄存储雨水转输排放雨水协调河道水位与管网出口标高河道防洪标准与管网设计标准313雨水
17、雨水综综合管理合管理边界条件管网出口标高河道设计水位33雨水雨水综综合管理合管理雨水综合管理的具体目标 保护生态环境 恢复自然生态 控制水污染合流制溢流污染初期雨水污染 降低内涝风险削减雨水径流促进系统构建 补充城市地下水 促进水循环3 雨水雨水综综合管理合管理 中国污水处理能力建设迅猛增长，出水水质不断提高，但水环境尤其是城市水环境没有得到根本改善。中国的河水为什么总是不干净？能不能只提高污水处理厂的出水标准解决城市水环境的问题？核心问题是CSOs，管网错接，初期雨水污染等3 雨水雨水综综合管理合管理Raianfallintensity(mm/h)TSSandCOD(mg/L)(mg/L)T
18、P(mg/L)Flowrate(m/s)30602403004002000600800140012001000TSSCODRunoff1024356050403070120 180Time(min)1412108616TNTP060Time(min)120 180240300501600203040010典型降雨的径流污染情况：2005年 8月3日武汉市汉阳十里铺降雨径流的水质情况，降雨量41.3mm。资料来源：尹澄清，城市面源污染的产生和控制，2010.3 雨水雨水综综合管理合管理上海市在点源污染得到有效控制后，面源污染已成为制约水环境改善的主要因素。严重，其中COD地表径流贡献率最高，已达
19、到 40%。工业4%生活12%污水处理厂23%养殖牧场9%畜禽养殖5%水产养殖5%农业面源6%36%氨氮面源污染中又以地表径流污染最为工业3%生活14%农业面源2%1%城郊地表径流水产养殖 12%畜禽养殖6%COD城郊地表径流氨氮养殖牧场11%污水处理厂51%资料来源：上海市水务规划院 上海市中心城区初期雨水治理规划3 雨水雨水综综合管理合管理COD从单目标到多目标从单项措施到综合措施从源头到流域海绵城市的核心内容系统的解决水问题雨水的综合管理与控制手段：雨水径流控制手段：雨水径流控制3 雨水雨水综综合管理合管理10:0010:2010:4011:0011:2011:4012:0012:201
20、2:4013:0013:2013:4014:0014:2014:4015:0015:2015:4016:0016:2016:4017:0017:2017:4018:0018:2018:4019:0019:2019:4020:0020:2020:4021:0021:2021:4022:0022:2022:4023:0023:2023:400:000:200:401:001:201:402:002:202:403:003:203:40目标不同（内涝 环境）对策不同（源头 全过程）3 雨水雨水综综合管理合管理024681012海绵城市理念下的雨水综合规划规划的意义顶层设计，系统性、综合性的解决问题体
21、现在规划各个层次体现在规划各个环节和污染源头控制相结合和排水防涝系统相结合和黑臭河整治相结合和排水系统优化改造相结合(截流)3 雨水雨水综综合管理合管理宏观层次（大海绵）山、水、林、田、湖的保护，生态系统的维护，水系的系统梳理和空间整合，统筹协调，科学布局确定控制目标微观层次（大、小海绵的落地）使大海绵的建设落地源头削减、过程控制、末端治理具体化推广低影响开发技术，通过工程技术选择、设施组合优化设计实施3 雨水雨水综综合管理合管理4 海海绵绵城市城市实现实现途径途径 一是对城市原有生态系统的保护，尤其是河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水敏感地区的保护，最大限度的保护“山水林田湖”。二 是生态恢复
22、和修复。对已经受到破坏的水体和替他自然环境（山水林田湖），运用生态的手段进行恢复和修复，并维持一定比例的生态空间。三是城市开发建设过程中的低影响开发，生态型开发。合理控制开发强度，在城市中保留足够的生态用地，控制城市不透水面积比例，最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏，同时，根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积，促进雨水的积存、渗透和净化。确定示范内容确定示范内容南方南方多雨地区多雨地区城市雨水管控和海城市雨水管控和海绵绵城市建城市建设设的特色的特色经验经验基于基于合流制溢流合流制溢流污污染和城市初期雨水径流染和城市初期雨水径流污污染治理染治理的海的海绵绵城市建城市建设设理念理念与与实实
23、践践经验经验城市城市现现状建成区海状建成区海绵绵化改造化改造的的实实施途径与激励机制施途径与激励机制基于城市新建地区从基于城市新建地区从规规划建划建设设到运到运营营管理全管理全过过程控制的程控制的海海绵绵城市建城市建设设管管控控经验经验基于南方地区城市基于南方地区城市内河内河综综合治理合治理的海的海绵绵城市建城市建设设模式及模式及PPP在在类类似似项项目目中的操作模式中的操作模式南方丰水地区南方丰水地区节节水、治水、治污污与雨水与雨水资资源化利用源化利用的特色化道路的特色化道路4 海海绵绵城市城市实现实现途径途径 按排水流域划分按排水流域划分 建建设设需求迫切区域需求迫切区域 可可实实施，可示
24、范施，可示范 生生态态要素分布多要素分布多样样 兼兼顾顾旧城改造与新城建旧城改造与新城建设设 总总面面积约积约54平方公里平方公里用地现状图示范区区位示范区区位用地规划图4 海海绵绵城市城市实现实现途径途径 合理确定示范区域和合理确定示范区域和项项目目选择选择原原则则生生态态保保护护与修复示范区与修复示范区-那考河综合治理工程内河水体内河水体污污染染综综合治理区合治理区-南湖合流制溢流污染治理工程雨水雨水资资源源综综合利用示范区合利用示范区-体育中心雨水收集利用工程高高强强度开度开发发海海绵绵工程示范区工程示范区-中越路内涝综合整治工程山地开山地开发发海海绵绵工程示范区工程示范区-五象湖公园提
25、升工程大型居住区海大型居住区海绵绵工程建工程建设设示范区示范区-居住区雨水花园工程 合理确定示范区域和合理确定示范区域和项项目目共划分共划分6大功能区大功能区4 海海绵绵城市城市实现实现途径途径4 海海绵绵城市城市实现实现途径途径聚焦雨水雨水雨水问题问题是一个非常复是一个非常复杂杂的的问题问题 多学科：气象（天上）、水文（地面）水力、水利、市政工程（地下）多部门：管理水利、环保、建设（景观、建筑、道路、给排水）多目标：水量（多，内涝；少，水资源）水质生态环境原因4 海海绵绵城市城市实现实现途径途径海海绵绵城市概念（狭城市概念（狭义义、广、广义义）小海绵：源头控制（与初期雨水有关）大海绵：山、水、林、田、湖（与大排水系统、调蓄空间有关）建设海绵城市，增加城市的“弹性”Resilient城市建设理念的转变实事求是，有针对性的解决自己的问题结语结语谢谢谢谢