海绵城市概述

海绵城市概述海绵城市背景和现状国外海绵城市发展情况简介海绵城市与低影响开发雨水系统010203目录CONTENTS国内海绵城市发展情况简介041.海绵城市背景和现状城市内涝2010住建部针对全国351个城市的统计发现，2008-2010年全国有62%的城市曾发生过内涝事件，其中发生过3次以上的城市有137个。2012年北京7.21特大暴雨暴雨，79人死亡，160.2万人受灾，经济损失116.4亿元武汉城市内涝频发，2012年,2015年武汉均发生过严重内涝。海绵城市背景和现状为何年年防涝年年涝，一到雨季就举国“看海”？城市径流污染2016年中国环境公报：长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河的1617个国考断面中，Ⅴ类、劣Ⅴ6.3%、9.1%，其中，海河流域污染尤为严重，水质中劣Ⅴ类及Ⅴ类合计占比49.7%。海绵城市背景和现状根据2000年对美国受污染水体的监测结果显示，受污染的河流、湖泊和滨海分别有12%、17%、55%的污染源是城市面源污染。我国面源污染情况更加严重，机动车道、屋面雨水等下垫面雨水径流污染程度远超过法国、德国等发达国家，道路、排水口雨水的SS、CODCr、BOD5、TN、TP的浓度远超出地表水V类标准。城市水资源紧缺1.城市用水规模的快速扩大造成水资源供需矛盾突出，加之水环境污染严重、水生态系统退化、极端和突发事件频繁等问题，使得全国660余座城市有近2/3面临供水不足的问题。2.在特大型城市尤为突出，如环渤海地区北京市2014年人均水资源量仅为118.0m3，人均用水量为173.9m3，天津人均水资源量为101.5m3，人均用水量为164.7m3。海绵城市背景和现状以深圳市为例，2013年全年供水量为19.1亿m³，其中雨水利用量仅为1477.1m3，仅占供水量的0.78%。而2013全市降雨量为40.3亿m3，若利用率达到5%，则为2亿m³。雨水资源利用前景巨大。2.海绵城市与低影响开发雨水系统海绵城市定义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。海绵城市与低影响开发雨水系统海绵城市作用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。海绵城市与低影响开发雨水系统海绵城市建设原则先规划后建设，发挥规划的控制和引领作用优先利用自然排水系统与低影响开发设施保障城市水安全合理确定低影响开发控制目标与指标严格落实各层级相关规划海绵城市实施途径对城市原有生态系统的保护生态恢复和修复低影响开发最大限度保护原有河湖水系、生态体系，维持城市开发前的自然水文特征对传统粗放建设破坏的生态给予恢复，保持一定比例的城市生态空间，治理水污染合理控制开发强度，减少对城市原有水生态环境的破坏，留足生态用地，增加水域面积，促进雨水积存净化低影响开发雨水系统定义低影响开发（LowImpactDevelopment，LID）指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征，也称为低影响设计（LowImpactDesign，LID）或低影响城市设计和开发（LowImpactUrbanDesignandDevelopment，LIUDD）。海绵城市与低影响开发雨水系统低影响开发雨水系统核心维持场地开发前后水文特征不变，包括径流总量、峰值流量、峰现时间等。海绵城市与低影响开发雨水系统海绵城市相关技术分为渗透、储存、调节、转输、截污净化等几类与植物相关的——雨水花园、植草沟、雨水湿地、下凹式绿地、生物滞留设施、绿色屋面、植被缓冲带等；雨水花园原理图植草沟植草沟原理图雨水花园海绵城市与低影响开发雨水系统雨水湿地原理图下凹式绿地雨水湿地下凹式绿地原理图海绵城市与低影响开发雨水系统生物滞留设施原理图生物滞留设施绿色屋面原理图绿色屋面海绵城市与低影响开发雨水系统植被缓冲带原理图植被缓冲带海绵城市与低影响开发雨水系统其它海绵城市技术——初期雨水弃流、调节塘、调节池、渗透塘、渗井、渗管/渠、人工土壤渗滤、透水铺装、沉淀池、过滤、储水罐等；初期弃流原理图调节塘（干塘）原理图湿塘原理图海绵城市与低影响开发雨水系统渗透塘原理图渗透井调节塘渗渠/管海绵城市与低影响开发雨水系统透水铺装原理图透水砖雨水过滤原理图透水罐海绵城市与低影响开发雨水系统透水铺装原理图透水砖雨水过滤原理图储水罐增渗系统（雨水水柜）海绵城市与低影响开发雨水系统常见术语低影响开发（LowImpactDevelopment，LID）年径流总量控制率（volumecaptureratioofannualrainfall）：根据多年日降雨量统计数据分析计算，通过自然和人工强化的渗透、储存、蒸发（腾）等方式，场地内累计全年得到控制（不外排）的雨量占全年总降雨量的百分比。设计降雨量（designrainfalldepth）：为实现一定的年径流总量控制目标（年径流总量控制率），用于确定低影响开发设施设计规模的降雨量控制值，一般通过当地多年日降雨资料统计数据获取，通常用日降雨量（mm）表示。单位面积控制容积（volumeofLIDfacilitiesforcatchmentrunoffcontrol）：以径流总量控制为目标时，单位汇水面积上所需低影响开发设施的有效调蓄容积（不包括雨水调节容积）。3.国外海绵城市发展简介国外海绵城市发展情况简介国家项目英文全名中文名时间说明美国LIDLowImpactDevelopment低影响开发评价1990s美国BMPsBestManagementProjetcs最佳管理措施1970s英国SuDSSustainableDrainageSystems可持续排水系统1970s澳大利亚WSUDWaterSensitiveUrbanDesign水敏感性城市设计1990s德国雨水综合利用/雨水综合利用1980s日本健全水循环体系/健全水循环体系1990s欧盟水资源政策指导方针/水资源政策指导方针2000s部分国家雨水管理相关项目BMPs（BestManagementProjetcs）最佳管理措施，起源于1972美国《清洁水法》，指任何能够减少或预防水资源污染的方法、措施或操作程序，包括工程、非工程措施的操作和维护程序。国外海绵城市发展情况简介BMPs工程措施入渗系统滞留系统过滤系统人工湿地植物过滤系统非工程措施法律条文清洁水法、各州相关法律公众教育道路清扫水土流失控制土地合理利用减少农药对土壤、水的污染常用技术：滞留塘、雨水湿地、雨水过滤系统、植被草沟、雨水入渗等国外海绵城市发展情况简介LID（LowImpactDevelopment）低影响开发评价，起源于20世纪90年代美国马里兰州乔治王子郡，是一种典型的源头管理措施，核心在于场地设计，多用于城市。1999年乔治王子郡编制出第一部综合性LID设计技术标准。多用于城市。LID设计原则保护自然环境，模拟自然水文循环；通过分散的本地化、小型化设施促进雨水入渗构建自然排水方式取代传统管道排水，补给河流和地下水公民参与，构建和谐宜居生态环境国外海绵城市发展情况简介SuDS（SustainableDrainageSystems）可持续排水系统，起源于20世纪70年代英国，是多层次，全过程的控制系统，将水的质量，水的流量和环境的舒适度综合考虑来解决雨水的排放问题。主要宗旨：从可持续的角度处理城市的水质和水量，并体现城市水系的宜人性。设计原则：预防控制，包含在场地管理规划中，利用好的场地设计和场地管理措施，防止径流污染并对其进行利用；源头控制，在径流产生的源头利用绿色屋面、渗透铺设等方式，控制径流量及其污染；场地控制，在场地内利用渗水坑、调蓄池等设施管理雨水；区域控制，在一个区域内对来自一个或多个场地的径流进行综合管理。国外海绵城市发展情况简介WSUD（WaterSensitiveUrbanDrainage）水敏感性城市设计，围绕城市水的可持续循环来科学地规划城市设计，最大限度地减少对环境的不利影响，维持良好的生态环境。特点：将饮用水、雨水径流、河道健康、污水处理及水的再循环等作为城市水循环的一个整体进行综合管理，其中暴雨管理方法是最普遍的工具。设计原则：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4.国内海绵城市发展简介国内海绵城市发展情况简介1980s•国内开展面源污染研究1980s-2010s•北京、上海等大城市开展城市面源污染研究•大伙房水库、滇池等地展开农业面源污染研究2014-至今•住建部出台《海绵城市建设技术指南》•各大城市相继出台海绵城市相关规划•海绵城市建设迎来爆发式增长1.城市雨水径流污染特性；2.基于SWMM等模型的污染负荷研究；3.LID相关技术、示范工程等的研究明确了城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中低影响开发雨水系统构建的内容、要求和方法国内海绵城市发展历程海绵城市建设技术指南《指南》的定位通过构建低影响开发建设模式，综合解决城市雨水及水环境系统问题细化《LID指导意见》中关于责任主体、跨专业衔接的规定；对《LID指导意见》的涉及的技术背景、技术细节加以深化；指导LID系统的具体设计和落实；为地方性LID技术导则的研究和出台提供参考依据；海绵城市建设技术指南海绵城市-低影响开发雨水系统构件途径示意图政府需统筹协调城市开发建设各个环节城市各层级、各相关规划中均应遵循低影响开发理念设计阶段应对不同低影响开发设施及其组合进行科学合理的平面与竖向设计建成后应明确维护管理责任单位，落实设施管理人员，细化日常维护管理内容，确保低影响开发设施运行正常海绵城市建设技术指南径流量控制湖北大部分区域年径流总量控制率70%~85%，宜昌及周边区域年径流总量控制率为75%~85%径流峰值控制对中、小降雨事件的峰值削减效果较好，对特大暴雨事件，虽仍可起到一定的错峰、延峰作用，但其峰值削减幅度往往较低径流污染控制一般可采用SS作为径流污染物控制指标，低影响开发雨水系统的年SS总量去除率一般可达到40%-60%。海绵城市建设技术指南规划原则保护性开发：保护水生态敏感区水文干扰最小：优先低影响开发统筹协调：各规划相关内容应相互协调与衔接海绵城市建设技术指南海绵城市-低影响开发雨水系统构建技术框架海绵城市建设技术指南低影响开发控制指标及分解方法海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统设计1.基本要求明确设计阶段的责任主体明确各专业设计中体现、衔接低影响开发雨水系统的设计内容2.设计流程3.建筑与小区4.城市道路5.城市绿地6.城市水系6.技术选择7.设施规模与计算海绵城市建设技术指南建筑与小区1.建筑屋面和小区路面径流雨水应通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施。2.因空间限制等原因不能满足控制目标的建筑与小区，径流雨水还可通过城市雨水管渠系统引入城市绿地与广场内的低影响开发设施。3.低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行，如结合小区绿地和景观水体优先设计生物滞留设施、渗井、湿塘和雨水湿地等。海绵城市建设技术指南城市道路1.城市道路径流雨水应通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入道路红线内、外绿地内，并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理。2.低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行，如结合道路绿化带和道路红线外绿地优先设计下沉式绿地、生物滞留带、雨水湿地等。海绵城市建设技术指南城市绿地1.城市绿地、广场及周边区域径流雨水应通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入城市绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施，消纳自身及周边区域径流雨水，并衔接区域内的雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统，提高区域内涝防治能力。2.低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行，如湿地公园