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建筑与城乡规划学院城市规划1201班二零一六年四月报告人：苗杰3一、水生态文明的基础认知4•“生态（Eco-）”一词源于古希腊字，原意是指家（house）或我们的环境，现代涵义是指生物的生存状态，以及它们之间和与环境、人类之间的关系。现代化的工业文明生态与文明•“文明”源于拉丁文“Civis”，是指人类所创造的物质财富和精神财富的总和，也指社会发展到较高阶段表现出来的状态，涵盖了人与人、人与社会、人与自然之间的关系。5对生态文明基础认识生态文明生态文明自然界的存在状态人类社会的进步状态人类文明中反映人类进步与自然存在和谐程度的状态61、水是生态系统控制性要素水是水生生态系统的基本组成，其理化性质、动力条件决定着水生生态系统的状况。水生生态系统类型1、淡水生态系统•流水：河流、溪流、水渠•静水：湖泊、沼泽、池塘和水库2、海洋生态系统包括海岸带、浅海带、上涌带、远洋带和珊瑚礁等部分。72、对于文明的探讨文明的时间纵向发展历程渔猎文明游牧文明农业文明工业文明信息文明？82、对于文明的探讨文明的横向剖面结构•环境•生态•景观•生产方式•消费方式•法律•政策•经济•意识•道德•文化价值理念制度设计物理载体行为方式9水的演变是生态演变及社会发展的重要驱动力，水生态文明建设是生态文明建设的重要组成部分。水：生态系统与文明的关键性因子走向消亡的世界大湖，中亚，咸海的演变水要素与生态格局演变的实例国内国际10唐代汉代石羊河流域演化过程史前时期史前时期汉代唐代清代清代1111唐代汉代石羊河流域演化过程史前时期清代“引河及川谷以灌田”《史记》移民实边，设置官田“河西十五卫，东起庄浪，西抵肃州，绵亘近两千里”《明史》争水纠纷频起约7万约13.7万约40万无人类活动12昔日的咸海，如今干涸的盆地曾经活跃的渔船，如今只能“驻足远望”咸海的卫星图过度取水截断径流来源、河流堰塞及污染，昔日世界第四大湖行将消亡咸海—过度取水带来的后果咸海面积变化趋势20世纪60年代1999年2004年6.6万Km250m深2.9万Km230m深1.7万Km2不足20m深15年内即将消失13-13-“白风暴’和盐沙暴频繁。农田盐碱化加剧河流污染严重。疾病大量增加生物物种锐减。咸海—水循环通量降低导致生态格局演变盐度增加6倍沿岸儿童患病率增加20倍14生态文明的内涵与概念提出1962年《寂静的春天》1972年《增长的极限》1992年联合国环境与发展大会：《里约宣言》《21世纪议程》可持续发展道路国际水生态文明是以水为载体的生态文明内容，体现在经济社会系统与水系统和谐状态。对水生态文明认识水安全保障水资源优化配置与合理利用水环境良好水生态健康经济社会端水系统端水管理科学水意识文明调控途径要点1：应基于“自然-社会”二元水循环的视角，体现生命之源、生产之要、生态之基的内涵要点2：应体现价值观、制度、生产消费模式的转变和水生态环境保护水平与质量的提升要点3：以保护为主，强调自然水生态系统的自我修复要点4：将人作为生态系统的要素，与民生水利结合水生态文明建设要点对水生态文明认识对水生态文明认识建设生态文明或者水生态文明并不是只要自然生态，不顾人类文明，而是要在现有基础上努力实现人与自然的“再平衡”，达到人与自然和谐，经济与生态协调发展的新平衡。包括：人类生产生活需求与生态系统服务供给能力的再平衡；社会经济发展与自然资源禀赋的再平衡；资源开发利用与环境保护的再平衡；国土资源空间格局与产业布局的再平衡；受损和退化生态系统自然修复与重大生态工程的再平衡。184、水生态文明建设内涵水生态文明建设的七个层次防洪排涝供水保障水环境达标水生态健康水景观优美水文化浓厚水经济发展19生态文明是人类文明发展的一个崭新阶段，是人、自然（水、土、气、生态等）、社会和谐发展而取得的物质与精神成果的总和。水生态文明重点关注“人-水-生态”的相互关系与协同进化。生态文明不是回到原始状态，而是在新的发展阶段塑造健康、和谐、高效的“新的生态平衡”。城市水生态文明是生态文明的“集中闪光点”，也是生态文明建设的重点和难点。海绵城市建设是城市水生态文明的具体实践形式。小结一、海绵城市建设背景二、国外海绵城市建设探索II、海绵城市建设1.快速城市化2.城市雨岛效应明显3.城市内涝频发4.传统城市建设重经济社会功能，轻生态服务功能（重社会，轻生态）一、海绵城市建设背景一、海绵城市建设背景1.快速城市化10.关中城市群8.中原城市群1.长三角城市群2.京津冀城市群3.珠三角城市群4.山东半岛城市群5.川渝城市群6.辽中南城市群7.长江中游城市群9.海峡西岸城市群中国大陆地区逐步发展形成了十大城市群和十几个中小城市群一、海绵城市建设背景1.快速城市化城市群的发展在带来经济社会群聚红利的同时，也造成水循环过程的畸变和区域性气候演变，给生态环境带来巨大压力，各类水问题日益凸显。气候变化使得人类面临全球变暖、极端天气增多等方面挑战，导致城市出现暴雨极值天气与极端干旱的概率增加。一、海绵城市建设背景2.城市雨岛效应明显年最大1d、3d雨量全国增减不明显，但极值有所增加。北方均值明显减小南方极值明显加大，均值略升，Cv略减西部均值、极值明显加大，Cv略减1d均值1d均值3d均值3d极值极端降水天数变化观测事实表明，近50年来，全国最大1d、3d雨量增减不明显，但短历时暴雨强度增加、极端降水日数也在增加，尤其是在城市及周边地区，雨岛效应更加明显。一、海绵城市建设背景2.城市雨岛效应明显城市雨岛效应一、海绵城市建设背景2.城市雨岛效应明显观测事实表明，在市区及城市下风方的地区有降水量增多的现象。根据上海汛期（5~9月）平均降水量分布图，最大降水量中心位于市区，向外逐渐减小，市中心的降水比郊区多约60mm。其他城市也观察到相同的结果。一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发城市雨岛效应和下垫面产汇流过程畸变导致内涝现象频发。2007-2015年，全国超过360个城市遭遇内涝，其中六分之一单次内涝淹水时间超过12小时，淹水深度超过半米，北京、广州、济南等城市甚至发生了造成人员伤亡的严重内涝。一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发2007年7月18日，济南市遭遇特大暴雨，市区平均雨量134毫米，致使南部城区形成了类似山洪性质的街巷洪水。市区积水1米以上的路段达51处，部分低洼地段最大积水深度达4米，个别坡度较陡路段水流流速达3m/s以上，造成26人死亡。路面积水淹没汽车街道上急流起浪一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发2010年5月7日，广州特大暴雨，天河地区3小时降雨接近200毫米，远超排涝体系排涝能力，超过排涝标准的雨水全都往低洼地区汇集，造成低洼地区受淹，影响城区正常运行，导致6人死亡。一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发312012年7月21日，北京遭遇1951年有气象记录以来最持久的一次强降雨，造成79人死亡，导致山洪暴发、京广铁路断运，京港高速最深积水达6m，城区交通瘫痪、车辆被淹、供电中断等，160万人受灾。一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发322013年9月11-13日，上海暴雨，近3年来首拉最高等级红色预警，地铁进水、小区积水、40多条道路积水超过50厘米、交通几乎瘫痪。天然植被覆盖状况40％蒸散发，25％浅层入渗，25％深层入渗，10％地表径流10-20%不透水面38％蒸散发，21％浅层入渗，21％深层入渗，20％地表径流30-50%不透水面35％蒸散发，20％浅层入渗，15％深层入渗，30％地表径流75-100%不透水面30％蒸散发，10％浅层入渗，5％深层入渗，55％地表径流一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发城市内涝频发的原因之一：城市化导致不透水面积增加一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发城市内涝频发的原因之三：城市排水基础设施建设不足浙江绍兴侵占河道建高楼大多数城市排水基础设施建设严重滞后于城市化进程。我国70%以上的城市排水系统建设的设计暴雨重现期小于1年，90%老城区的重点区域甚至比规范规定的下限还要低，导致低洼地区的暴雨洪水积水严重积水。不仅如此，城市内排水系统（管网）与外排水系统（河道）衔接不协调，存在瓶颈、卡口、甚至“断头管”现象。例如北京丰草河河段排涝标准没有达到20年一遇，“7.21”洪水时导致河水顶托倒灌。2012.7.21莲花桥一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发城市内涝频发的原因之四：下凹式立交桥等设施增加随着城市立体交通的发展，下凹式立交桥、深槽路段、地下通道等易涝设施增多。这些设施往往处于城市交通的关键节点上，一旦出现内涝，极易出现交通系统的整体性瘫痪，严重影响城市正常运转。北京90座下凹式立交桥采取“一桥一预案”，24小时监控，巡查人员、抢险车辆到位仍然解决不了积水问题一、海绵城市建设背景3.城市内涝频发城市内涝频发的原因之五：城市排水设施维护管理不善多数城市排水管网淤塞严重。马路清洁工经常把灰尘、垃圾等扫入排水的“雨篦子”，导致本来标准就偏低的雨水管网被淤塞70%-80%，直接影响排水效果。雨水管被堵塞70%雨水管被堵塞80%一、海绵城市建设背景4.重社会，轻生态传统的城市建设理念偏重于经济和社会功能，强调“坚固耐用、经济美观”，对生态环境和水源涵养功能的考虑不足，特别是对城市化的水文效应认识不足，造成一系列水、生态、环境问题。例如：对马路和停车场等采用硬化方式，避免雨天带来的泥泞问题；对城市河道采用渠化方式，人为增加排水流速，缩减河道断面，节省两岸土地；对城市河湖进行围填侵占，增加建设用地等……一、海绵城市建设背景4.重社会，轻生态灰色城市绿色城市蓝色城市（海绵城市）初级阶段：人口快速增加，重工业为主导，以马路、高楼、工厂等灰色钢筋混凝土为主基调，正像伦敦奥运会开幕式里的场景，烟筒林立，乌烟瘴气。河湖受到污染和严重挤占。现阶段：强调人们对良好环境的需求，生态环境建设逐步强化，突出特征是草地、林地的增加和绿色基调的逐渐增强。河流湖泊等的保护开始受到重视，但限于治理黑臭等外观。未来阶段：人们贴近自然的归属感越来越强烈，建设以城市水系为中心的生态体系，形成“水清、岸绿、河畅、自然”的临水宜居型城市，增强的蓝色基调。城市河湖水系等“海绵体”的保护和恢复受到空前重视。城市发展的三个阶段二、国外海绵城市建设探索二、国外海绵城市建设探索国外海绵城市建设案例：韩国首尔清溪川随着城市化进程加快，清溪川越来越象一条下水道。到1970年，河边贫民窟林立，水质严重污染。1970年代，清溪川上填覆了水泥，变成一条全长5.8公里的6车道高架高速公路。每天逾16.8万辆汽车从其上驶过。首尔清溪川的治理获得了巨大成功，时任首尔市长也因此名声大振，当选为韩国总统。2008年经济危机后，韩国政府投资180亿美元启动“四大江治理计划”，对国家最大的四条河流：汉江，洛东江，锦江，和荣山江开展生态修复。二、国外海绵城市建设探索二、国外海绵城市建设探索2003年首尔市政府选择拆除道路，恢复河流，改善环境。耗资10亿韩元拆除“硬工程”，恢复“软自然”。清溪川重现首尔，河岸修了公园和绿色空间。修复前修复后修复前修复后二、国外海绵城市建设探索二、国外海绵城市建设探索美国在1972年以前没有内涝防治体系，之后由于合流制的污染和城市内涝等原因，开始规划建设大排水系统。澳大利亚在1974年没有内涝工程体系，由于1974年的大洪水等原因，1975年开始规划建设城市内涝体系；日本东京于1992年开始建造“地下神庙”，历时15年，耗资30亿元，终于建成堪称世界上最先进的下水道排水系统。早在1852年，巴黎的城市排水系统就被纳入建设规划之中；1859年，伦敦地下排水系统工程动工，1865年完工，全长2000公里。国外海绵城市的建设探索可追溯到19世纪，大规模的建设始于20世纪70年代1.美国的低影响开发(LID)：采用源头削减、过程控制、末端处理的方法进行渗透、过滤、蓄存和滞留，防治内涝灾害2.英国的可持续发展排水系统(SUDS)3.澳大利亚的水敏感性城市设计(WSUD)4.日本城市泄洪系统和雨水