20150508澳大利亚水敏型城市建设进程简介

澳大利亚水敏型城市建设进程简介王健斌澳大利亚国家水敏型城市合作研究中心CorporativeResearchCentreforWaterSensitiveCities上海海绵城市建设研讨会2015.5.08©CRCforWaterSensitiveCities2012外海海湾墨尔本•九十年代菲利普海湾的环境评估结果出台•结论一：Werribee污水处理厂的尾水排放•结论二：海湾每年接收的雨水面源污染•结论三：在1993年的年氮排放的基础上减少1000吨（2006年完成50-50）•历史上第一次统一了墨尔本整个城市的N去除率的目标•一批新的技术和方法孕育而生•GPT—1993年（1307垃圾实验）•CDS–墨尔本发明1992•雨水滞留反应器1993年实验室外首次应用•雨水处理型湿地1995年设计指南发布•90年代初意识到不能使用“管道末端集中式处理”而是需要“分散式源头处理”藻类爆发/水环境污染FAWBColumnExperiments高级水生态过滤实验室HallamWetlandExperiments人工湿地实验来监测设计参数和污染物去除率雨水处理型人工湿地LynbrookEstateBioretentionSwale墨尔本中分带雨水处理1995©CRCforWaterSensitiveCities2012MelbourneStreetTreeBioretention墨尔本雨水处理树箱利用多功能的生态景观来解决水环境污染和改善城市景观–水敏型城市设计（WSUD）•在《维州规划规定》里面强制执行Clause56•新开发用地污染物去除率Pollutantreductionfornewdevelopment•总固体悬浮物(TSS)80%•总氮去除率(TN)45%•总磷去除率(TP)45%•地表雨水径流的滞留floodretardingandmitigation•满足重现期的径流量峰值开发前后不变•2年，50年或100年水敏型城市中生态型景观的多重设计目标WaterSensitiveCity–multipledesignobjectives《工程设计导则》《雨水处理系统过滤介质行业标准》AustralianGreenWaterTreatmentInfrastructureModellingforUrbanStormwaterImprovementConceptualisation（MUSIC）城市雨水水质提升概念设计模型QuantifyingthebenefitsofWSUD需要对雨水管理策略和设计进行定量分析•为规划师和景观设计师完成规划设计任务提供技术支持•协助政府机构对项目规划的审批和监测•为城市汇水区内雨水管理的战略规划提供科学依据Stormwatertreatmentmeasures雨水处理设施人工湿地人工湖渗滤系统雨水收集箱生物滞留过滤草沟缓冲绿地滞留池沉淀池介质过滤自定义系统GPT10-yearMovingAverageLongTermAverageInflow(1913-1996)615GL/a16-YearAverageInflow(1997-2012)421GL/a0200,000400,000600,000800,0001,000,0001,200,0001,400,0001913191619191922192519281931193419371940194319461949195219551958196119641967197019731976197919821985198819911994199720002003200620092012InflowtoStorage(ML)YearAnnualStreamflowatMelbourne'sMajorHarvestingReservoirs(Thomson,UpperYarra,O'ShannassyandMaroondahReservoirs)每年流入墨尔本饮用水库的流量(mm/week)Runoff(mm/week)地表径流（毫米/周）降雨量（毫米/周）Increasingtemperatures随着气温上升CitiesasWaterSupplyCatchments城市作为水源供给流域Vulnerabilityoftraditionalsourceofwater传统水源的脆弱性Highertemperatureswillresultindriercatchmentsandlowerrunoff–catchmentyieldlikelytoreduce饮用水库的地表径流量VulnerabilityofWaterSupplyfromCatchmentRunoffSource:CSIRO(2006)BrisbaneSydneyCanberraMelbourneAdelaideHobartPerthDarwin单纯依靠地表径流(水库)城市供水安全脆弱性地图高低•OurcitiesarewatersupplycatchmentsSource:PrimeMinisterScienceEngineeringandInnovationCouncilWorkingGrouponWaterforCities(2007)饮用水量污水量雨水量城市本身作为集水区Cityasawatersupplycatchment水敏型城市——城市本身作为供水集水区©CRCforWaterSensitiveCities2012RoyalParkWetland墨尔本皇家公园湿地2004TSSreduction90%TPreduction80%TNreduction50%每年节省饮用水16万吨Decentralisedsewermining分散式污水回收利用系统水敏型城市——YarraPark污水回收利用系统每年节省饮用水4.5万吨•在《维州规划规定》里面强制执行Clause56•新开发用地污染物去除率Pollutantreductionfornewdevelopment•总固体悬浮物(TSS)80%•总氮去除率(TN)45%•总磷去除率(TP)45%•地表雨水径流的滞留floodretardingandmitigation•满足重现期的径流量峰值开发前后不变•2年，50年或100年•水资源回收利用Waterharvestingandreuse•满足非饮用水需求量的50%•冲厕或景观浇灌水敏型城市中生态型景观的多重设计目标WaterSensitiveCity–multipledesignobjectives©CRCforWaterSensitiveCities2012SpatialScales空间尺度LOT建筑尺度NEIGHBOURHOOD街区尺度SUBURB/CATCHMENT区域尺度CITY城市尺度DECENTRALISED分散式基础设施CENTRALISED集中式基础设施水敏型城市—集中式分散式混合©CRCforWaterSensitiveCities2012waterpollutionandenvironmentdegradation水体污染水环境恶化droughtandwaterscarcity持续干旱水资源短缺urbanfluvialandpluvialfloods洪水和内涝频繁urbanheatislandandheatwaves城市热岛和高温热浪气候变化对城市的影响2011年1月的澳洲4大城市极端天气PerthMelbourneBrisbaneSydneyMelbourne’sall-timeweatherrecordhasbeenbrokenandthecityisswelteringunderthetwineffectsofhightemperaturesandhotnorth-westwinds.Thecityhit46.4degreesat3.04pm-thehottestdaysincetheBureauofMeteorologystartedkeepingrecords150yearsago.Thepreviousrecordwas45.6,setonJanuary13,1939-adayotherwiseknownasBlackFriday…–Cityswelters,recordstumbleinheat(2009-Feb-07)[TheAge]极端天气与基础设施脆弱性ThresholdTemperatureMelbourne-HeatThresholdforExcessDeathsin64y.o.Nicholls,Skinner,LoughnanandTapper,2007.IntJ.ofBiometeorology日均温度实际死亡人数与正常倍数极端天气与公众健康27ThresholdtemperaturesformortalityforAustralia’scapitalcitiesLoughnan,Tapperetal.,2013澳大利亚州府城市死亡率的临临界温度28Loughnan,Tapperetal.,2013墨尔本热脆弱地图水敏型城市–通过城市规划设计实施整合策略水敏型城市——利用水和绿色基础设施为城市降温SourcecontrolplaysanessentialroleandCommunityawarenessandpreparedness–livingwithflood源头控制–绿色建筑，智能雨水收集系统水敏型城市—缓解城市内涝TalkingtanksDistrictstormwaterHarvestingandretention智能控制的区域联合雨水收集、滞留、回用系统Linkparkswithblue-greencorridors-convertlowlyingareasintourbanparksorforestsforusebypeopleduringdryperiodsandfloodmitigationinwetperiods利用蓝绿走廊把绿色开放空间链接起来–把低洼地区改造成城市公园或城市森林，晴天供人们使用，雨天作为城市排水系统的一部分水敏型城市—缓解城市内涝Awatersensitivecitywouldestablishanetworkofblueandgreenopenspacesandcorridorstoserveasanintegralelementofthecity’sdrainageinfrastructureandfloodwayforfloodconveyanceduringrare(lowprobability)stormoccurrences.水敏型城市将建立一个由蓝绿走廊和蓝绿开放空间组成的生态网络，作为城市日常排水的绿色基础设施和在极端降雨环境下的安全排洪通道从水敏型城市到宜居城市Re-creating/restoringofurbanwaterways‘daylighting’urbandrainsandrecreatingbluecorridors/multi-functionalwaterwaycorridors水敏型城市—缓解城市内涝排水河道的生态修复（修复前照片）排水河道的生态修复（修复后照片）Clearpaddycreek澳洲河道生态恢复示范项目1998传统城市水敏型城市水敏型城市—多功能雨水基础设施雨水滞留过滤湿地雨水收集利用河道生态修复蓝绿走廊建筑雨水收集回用0.11101001000雨水水质管理河道地貌保护，减少冲刷作用小排水系统大排水系统降低城市河道的水文干扰FloodReturnPeriod洪水重现期雨水污染物去除（处理至少80%的雨水）对于一年遇的雨水，要维持开发前的自然水文状态河流侵蚀指数2利用