[干貨]海綿城市規(guī)劃經(jīng)典案例及做法詳解（做法圖解、工程案例）

1、 海綿城市建設(shè) 工程建設(shè)熱點(diǎn)之一 1. “海綿城市”的提出海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水釋放并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長期性。習(xí)近平總書記作出重要指示：要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然積存、自然

2、滲透、自然凈化的海綿城市氣候的變化與海綿城市探索“海綿”理念回歸自然 讓城市學(xué)會(huì)“呼吸”什么是“海綿城市”？“海綿城市”有什么作用呢？“海綿城市”，即比喻城市像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”。下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動(dòng)更加“自然”。2. 海綿城市建設(shè)的重點(diǎn)“海綿城市”建設(shè)的重點(diǎn)是構(gòu)建“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)”，強(qiáng)調(diào)通過源頭分散的小型控制設(shè)施，維持和保護(hù)場地自然水文功能，有效緩解城市不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數(shù)增大、面源污染負(fù)荷加重等城市問題。“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系，也包括綠地

3、、花園、可滲透路面這樣的城市配套設(shè)施。“海綿城市”讓城市像海綿一樣“呼吸”，更具生態(tài)魅力。海綿城市建設(shè)示意圖海綿城市建設(shè)要點(diǎn)3. 海綿城市建設(shè)的意義好處一：吸住集中降水，告別“城中看海”目前，我國大多數(shù)城市都是快排模式，雨水落到硬化地面，只能從管道里集中排出。強(qiáng)降雨一來，大家就感覺修多粗的下水管道都不夠用。許多嚴(yán)重缺水的城市，就讓約70%的雨水白白流失了。建設(shè)海綿城市，在暴雨來襲時(shí)，城市能夠像海綿一樣將雨水儲(chǔ)存起來；暴雨過后，再讓雨水緩慢地流出，從而避免短時(shí)間內(nèi)大量雨水帶來城市內(nèi)澇問題。好處二：雨洪利用，節(jié)約水資源當(dāng)城市成為“海綿”時(shí)，降雨時(shí)城市吸飽了水，而在干旱缺水時(shí)，就可以將儲(chǔ)存的水釋放出

4、來，并加以利用。“損有余而補(bǔ)不足”，讓城市將本就珍貴的水資源運(yùn)用得更加平衡。以北京為例，自打造“海綿城市”以來，僅2014年就累計(jì)收集利用雨水量2781萬方，相當(dāng)于14個(gè)昆明湖。好處三：生態(tài)與經(jīng)濟(jì)并重，改善城市生態(tài)環(huán)境“海綿城市”建設(shè)非常注重對(duì)天然水系的保護(hù)利用，保護(hù)河、湖、池塘等水系，改善了城市的生態(tài)環(huán)境，緩解城市缺水和熱島效應(yīng)。調(diào)蓄設(shè)施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結(jié)合，“凈增成本”比較低，還能大幅減少水環(huán)境污染治理費(fèi)用，降低城市內(nèi)澇造成的巨額損失。另外，“海綿城市”建設(shè)大大減少了建設(shè)排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)可觀。海綿城市建設(shè)在美國等發(fā)達(dá)國家已實(shí)施多年，國外經(jīng)驗(yàn)

5、已證明，海綿城市建設(shè)在城市雨水管理方面行之有效。4.海綿城市建設(shè)工作提出5點(diǎn)要求（2015.5.29建設(shè)部會(huì)議）一是要確立目標(biāo)。要爭取把70左右的雨水在當(dāng)?shù)胤e蓄、滲透，目標(biāo)一旦確定，就不能動(dòng)搖。達(dá)不到海綿城市的建設(shè)目標(biāo)，不是一個(gè)現(xiàn)代的城市，也不是一個(gè)宜居的城市。二是要千方百計(jì)地把雨水留下。要借鑒國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，敢于發(fā)明，敢于創(chuàng)造，因地制宜利用好自然恢復(fù)、人工工程等辦法留住雨水。三是要推進(jìn)區(qū)域整體治理。雨水的收集、滲透涉及方方面面，必須在一定地域范圍內(nèi)統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)治理。不僅要?jiǎng)澏▍^(qū)域，更要明確區(qū)域內(nèi)的徑流控制要求。借鑒國外做法，研究實(shí)施雨水排放收費(fèi)制度，建立責(zé)任制。只有局部治理好了，整體才能治理好

6、。四是要總體規(guī)劃，分布實(shí)施。要按照海綿城市建設(shè)的目標(biāo)要求，設(shè)置若干自然的、人工的工程項(xiàng)目，必須把目標(biāo)要求工程化、具體化，一項(xiàng)一項(xiàng)抓好落實(shí)。五是各級(jí)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部門、各個(gè)城市要切實(shí)把海綿城市建設(shè)提上工作日程，全面規(guī)劃、全面建設(shè)、全面啟動(dòng)。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部要加強(qiáng)指導(dǎo)，推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷將這項(xiàng)工作推向深入。5. 國外案例簡介德國柏林波茨坦廣場水環(huán)境設(shè)計(jì)/ 經(jīng)典“海綿城市”景觀設(shè)計(jì)德國的城市雨水利用方式主要有三種：一是屋面雨水集蓄系統(tǒng)，收集的雨水經(jīng)簡單處理后，用于家庭、公共場所和企業(yè)的非飲用水；二是雨水截污與滲透系統(tǒng)，道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補(bǔ)充地下水；三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。小

7、區(qū)沿著排水道修建可滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流時(shí)下滲，超過滲透能力的雨水則進(jìn)入雨洪池或人工濕地。美國的雨水資源管理以提高天然滲入能力為宗旨，強(qiáng)調(diào)與植物、綠地、水體等自然條件和景觀結(jié)合進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì)，如植被緩沖帶、植物淺溝、濕地等，大量使用由屋頂蓄水或入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統(tǒng)，以獲得環(huán)境、生態(tài)、景觀等多重功效。日本雨水利用最具特色的技術(shù)手段是建設(shè)雨水調(diào)節(jié)池，在傳統(tǒng)的、功能單一的雨水調(diào)節(jié)池的基礎(chǔ)上發(fā)展了多功能調(diào)蓄設(shè)施，具有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、規(guī)模大、效益投資高的特點(diǎn)。在非雨季或沒有大暴雨時(shí)，這種雨水調(diào)節(jié)池還可以全部或部分地發(fā)揮城市景觀、公園、綠地、停車場、運(yùn)動(dòng)場、市民休閑集會(huì)和娛樂

8、場所等多種功能。新加坡一向有“花園城市”的美譽(yù)。作為一個(gè)雨量充沛的國家，年降水量達(dá)2400毫米的新加坡利用遍布全島的蓄水池和系統(tǒng)性布設(shè)的排水道解決城市內(nèi)澇問題。以新加坡濱海堤壩為例，它將蓄水池與大海隔開，防止蓄水池內(nèi)的水受潮汐影響。當(dāng)降雨較強(qiáng)而海水處于低潮時(shí)，閘門會(huì)降下，將過量的雨水排放入海。如果漲潮時(shí)降大雨，閘門則維持緊閉，工作人員轉(zhuǎn)而啟動(dòng)巨型排水泵，將過量的雨水排入海洋。6. “海綿城市” 做法圖解 海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然

9、途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長期性。VEGETATED ROOF 綠色屋頂COMMERCIAL RAINWATER HARVESTING雨水收集利用RESIDENTIAL RAINWATER HARVESTING住宅集雨設(shè)施TREE BOX 集雨樹箱RAIN GARDEN 雨水花園PERMEABLE PAVING 透水廣場路面BIORETENTION CELL 街道生態(tài)調(diào)節(jié)池I

10、NFILTRATION STRUCTURE 地下滲透儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)WET POND 濕地、池塘CONSTRUCTED WETLAND 人工濕地VEGETATED DETENTION BASIN 植被集雨盆地VEGETATED SWALE 生態(tài)調(diào)節(jié)溝SAND FILTER 砂濾裝置（過濾重點(diǎn)污染源）7. 海綿城市-案例A低影響開發(fā)，其主要是通過對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、傳輸、截污凈化等功能有效地控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染。如果說傳統(tǒng)的城市開發(fā)斬?cái)嗔擞晁淖匀谎h(huán)路線，那么低影響開發(fā)就是使用一系列景觀與工程手法使城市的排水能模擬自然對(duì)雨水的吸收、儲(chǔ)存、蒸發(fā)，使城市的排水系統(tǒng)遵循雨水循環(huán)規(guī)律雨水花園

11、做為低影響開發(fā)最為常見的設(shè)計(jì)手段，如今已延展出了多種形式。狹義的雨水花園僅為規(guī)模有限、結(jié)構(gòu)簡單的淺凹綠地，適用于小區(qū)或私宅綠化。雨水花園是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，被用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水，通過植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養(yǎng)地下水雨水花園而廣義的雨水花園則可囊括具有調(diào)蓄和凈化雨水徑流能力的下沉式綠化設(shè)施。如下圖中的墨爾本愛丁堡雨水花園，在調(diào)蓄的同時(shí)運(yùn)用生物凈化手段對(duì)徑流進(jìn)行階梯式處理，為其所在公園提供了大量灌溉水。和雨水花園具有相同功能的措施還有生態(tài)滯留區(qū)。但較前者不同的是，生態(tài)滯留區(qū)土壤對(duì)于工程技術(shù)要求相當(dāng)嚴(yán)格，對(duì)于土壤和工程排水結(jié)構(gòu)也都有明確

12、的要求，并且根據(jù)位置的不同可分為生態(tài)滯留帶、生態(tài)樹池、生態(tài)滯留池等。如同下圖街邊生態(tài)滯留區(qū)，通過對(duì)街豁口將路面徑流引流至收水區(qū)進(jìn)行蓄留。假設(shè)比起調(diào)蓄下滲徑流，更需要收集、輸送和排放徑流的話，則可以設(shè)置植草溝。植草溝為橫切面呈三角形或梯形的帶狀下凹綠地，適用于道路兩旁綠化隔離帶等狹長地帶。由于水流速度相對(duì)較快，在植草溝內(nèi)應(yīng)以石頭鋪于底部防止土壤侵蝕。如果植草溝的豎向坡度較大超過4，則應(yīng)設(shè)置消能坎減緩水流，可以根據(jù)風(fēng)格設(shè)計(jì)不同的消能坎。下圖中的消能坎為河中卵石鋪置而成。如果說以上的幾個(gè)措施都更適用于綠化空間較小的區(qū)域，那么滲透池則適用于綠地面積較大的開闊空間，滲水池能有效地削減徑流峰值，補(bǔ)充地下水

13、。同時(shí)可以設(shè)計(jì)為草坪綠地，在天氣晴朗的時(shí)候供居民放松。與滲透池規(guī)模相近但功能不同的人工濕地是對(duì)雨水調(diào)蓄與凈化的措施。其可以將雨水花園、植草溝等措施收集的雨水進(jìn)行集中凈化，與其他處理手法一起形成多功能的雨水調(diào)蓄系統(tǒng)，打造怡人的濕地景觀除了設(shè)于綠地的雨水管理措施，在硬質(zhì)地面可以通過透水鋪裝實(shí)現(xiàn)雨水滲透，或通過水渠和溝槽將雨水引流至街道附近的滯留設(shè)施中，凈化的雨水可以就地消化于水景觀中，打造互動(dòng)的親水景觀。 對(duì)于不適用綠色屋頂?shù)奈菝?，也可以通過排水溝、雨水鏈等方式收集引導(dǎo)雨水進(jìn)行貯蓄或下滲低影響開發(fā)措施不僅在于地面，屋面雨水的處理也同樣重要。在承重、防水和坡度合適的屋面打造綠色屋頂，利于屋面完成雨水

14、的減排和凈化。雨水桶是規(guī)模較小的雨水收集、沉淀、凈化設(shè)施，設(shè)于地面之上用于住宅等建筑密度較低的區(qū)域 在建設(shè)密度較高的區(qū)域可以設(shè)置位于地下的儲(chǔ)水箱。特制的可滲透地下水箱在儲(chǔ)水的同時(shí)也具有被動(dòng)收水的功能。城市排水設(shè)計(jì)缺乏雨洪風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，超標(biāo)暴雨致使內(nèi)澇成災(zāi)；城市排水與防洪排澇脫節(jié)，排澇與防災(zāi)規(guī)劃與城市總體規(guī)劃及城市豎向規(guī)劃脫節(jié)，僅靠單純?cè)龃蠊こ淘O(shè)施規(guī)模并不能完全解決城市內(nèi)澇問題案例B： 海綿城市-城市排水防澇存在問題Problems on Urban Drainage and Flood Drainage 與水利排澇的關(guān)系產(chǎn)匯流過程不完全相同超標(biāo)降雨易產(chǎn)生積水較小面積降雨管道、渠道、泵站處于匯流前段

15、封閉管渠，強(qiáng)調(diào)快排具有抗短歷時(shí)暴雨沖擊的能力大區(qū)域排澇河流、湖泊、涵閘、泵站位于蓄排后段開敞空間，能發(fā)揮蓄洪作用市政排水水利排澇Runoff generation and flow routing processes are not are not identical completely與城市規(guī)劃的銜接排水設(shè)計(jì)不能強(qiáng)調(diào)快排，應(yīng)滲蓄滯凈用排并重；與水利排澇脫節(jié)，是城市內(nèi)澇的重要原因。排水、澇防與規(guī)劃的銜接排水系統(tǒng)不僅僅與水利工程設(shè)施的銜接，也應(yīng)是與城市總體規(guī)劃、用地規(guī)劃和豎向規(guī)劃的銜接。城市規(guī)劃設(shè)計(jì)缺少風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，河網(wǎng)密度不夠或者城市豎向不合理，地表徑流入河不暢，導(dǎo)致城區(qū)內(nèi)澇。城市排澇系統(tǒng)應(yīng)與城

16、市用地規(guī)劃、城市豎向規(guī)劃結(jié)合1. 合理的水面率和河網(wǎng)密度 河網(wǎng)密度不足的區(qū)域，低洼綠地、公園、廣場、景觀帶等公共設(shè)施和用地都可以作為城市排澇系統(tǒng)的蓄洪場所和行洪通道。Urban drainage system a combination of urban land-use planning and vertical planning2. 科學(xué)的城市豎向科學(xué)合理的城市豎向?qū)⒌乇韽搅饕牒拥涝黾铀?蓄洪LID水質(zhì)凈化 城市景觀結(jié)合城市總體規(guī)劃、用地規(guī)劃、豎向規(guī)劃，規(guī)劃設(shè)計(jì)城市排澇系統(tǒng) 案例C：海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)之前需經(jīng)過LID設(shè)施處理,地表導(dǎo)流是重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容,多專業(yè)共同協(xié)

17、調(diào)，構(gòu)建雨水收集、排放系統(tǒng)。1、雨水未經(jīng)處理前不得隨意排入雨水管；2、盡可能不用管道、暗涵排水，daylight；3、滲、滯、蓄、凈、用、排技術(shù)綜合應(yīng)用。4、排水形式多樣，草溝排水、雨水花園、地表導(dǎo)流、透水鋪裝、洪澇溢流及主干排水管道等。5、城市豎向及河道水系規(guī)劃是排水設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)之前需經(jīng)過LID設(shè)施處理,地表導(dǎo)流是重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容,多專業(yè)共同協(xié)調(diào)，構(gòu)建雨水收集、排放系統(tǒng)。海綿城市-雨水收集 系統(tǒng):雨水進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)之前需經(jīng)過LID設(shè)施處理,地表導(dǎo)流是重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容,多專業(yè)共同協(xié)調(diào)，構(gòu)建雨水收集、排放系統(tǒng)。海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水口設(shè)計(jì)1、雨水口不宜

18、設(shè)在硬制鋪裝上，道路、廣場、小區(qū)內(nèi)的雨水口盡可能引入綠化帶內(nèi)；海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水口設(shè)計(jì)1、雨水口不宜設(shè)在硬制鋪裝上，道路、廣場、小區(qū)內(nèi)的雨水口盡可能引入綠化帶內(nèi)； 溢流高度設(shè)置在最大儲(chǔ)水深度處排入下游的處理設(shè)施或者允許的排口溢流方式 海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水口設(shè)計(jì)1、雨水口不宜設(shè)在硬制鋪裝上，道路、廣場、小區(qū)內(nèi)的雨水口盡可能引入綠化帶內(nèi)；海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水口設(shè)計(jì)2、雨水口收集能力要和城市內(nèi)澇防治要求匹配，并具備放堵塞能力。建議一般設(shè)2個(gè)，稍有間距，高程錯(cuò)開。海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水口設(shè)計(jì)3、進(jìn)雨水口前的開口型式多樣，保證過水能力海綿城市-雨水收集系統(tǒng):雨水口設(shè)計(jì)3、

19、進(jìn)雨水口前的開口型式多樣，保證過水能力道路徑流進(jìn)口處底部排水Underdrain無底部排水有底部排水案例D：海綿城市 -透水鋪裝透水鋪裝有很多種（Inter-block)什么樣的鋪裝叫透水鋪裝?“We Bring Engineering to Life”透水鋪裝的種類透水混凝土透水瀝青透水混凝土剖面“We Bring Engineering to Life”透水鋪裝的種類Plastic Reinforcing Grids (PG)朔料模塊碎石填空空隙的土壤中種草什么樣的鋪裝叫透水鋪裝?研究問題1：透水鋪裝減少徑流嗎？“We Bring Engineering to Life”Villanova

20、 透水鋪裝監(jiān)測Villanova 透水鋪裝監(jiān)測數(shù)據(jù)雨量: 46mm應(yīng)該產(chǎn)生的徑流為: 31mm觀測到的出流: 1.3mm透水鋪裝滲透: 30mm (96%)“We Bring Engineering to Life”Swansboro PICP study0.5m 礫石層Swansboro 監(jiān)測數(shù)據(jù)從2004年3月到12月沒有出流5次降雨 50mm (2 in)最大降雨: 88mm (3.5 in)90 次降雨 (0.25 mm)Average Curve Number: 44Limited by rainfall totalRational Coefficient: 0 C結(jié)論：透水鋪裝減少

21、徑流這已經(jīng)被多地證明澳大利亞加拿大英國德國新西蘭美國中國到底減少了多少徑流呢?From Bean et al., 2007bCN = 越高 = 徑流越多 標(biāo)準(zhǔn)的不透水鋪裝 CN = 98“We Bring Engineering to Life”問題2: 不同的透水鋪裝減少 的徑流是否不同?答案: 原則上沒有或者不太多“We Bring Engineering to Life”四個(gè)閉合的不同透水鋪裝 (Collins et al. 2008)Kinston, NC透水混凝土CGP 填沙PICP 填碎石 13% 孔隙率PICP 填碎石 7% 孔隙率對(duì)照：瀝青四種透水鋪裝“We Bring Eng

22、ineering to Life”徑流減少的%鋪裝種類均值中間值最小值標(biāo)準(zhǔn)瀝青34.6%29.4%0%透水混凝土99.9%99.9%99.0%PICP 鋪裝199.3%99.4%97.8%PICP 鋪裝299.5%99.7%96.9%水泥方塊填沙98.2%98.7%91.1%問題2: 不同的透水鋪裝減少 的徑流是否不同?答案: 他們僅僅是造價(jià)或者是使用壽命不同，但是在徑流減少或水質(zhì)處理*上沒有什么不同問題2: 不同的透水鋪裝減少的徑流是否不同?* 僅僅有一點(diǎn)不同: 填沙的水泥塊* 記住，水泥塊和石塊差不太多但是對(duì)水質(zhì)處理有好處這說明 PICP 組合和縫隙大小影響不大13% 縫隙7% 縫隙“We

23、 Bring Engineering to Life”這兩種組合對(duì)徑流減少影響不大，但縫隙是否還能再小呢？原位壓實(shí)的土壤上建造透水鋪裝原位土壤滲透率幾乎為0，但建造透水鋪裝后有所改善“We Bring Engineering to Life”出流 = 地表徑流 + 排水 “We Bring Engineering to Life”蒸發(fā)地表徑流 滲透排水案例E. 小區(qū)試點(diǎn)106111105104103102107108109110社區(qū)現(xiàn)狀：1）違章建筑較多，自建房屋風(fēng)格雜亂；2）公共綠地被占用，變?yōu)橛操|(zhì)鋪裝；3）區(qū)域內(nèi)部植物雜亂，整體效果不好；4）市政管線老舊混亂?，F(xiàn)狀調(diào)查方案設(shè)計(jì) 本方案設(shè)計(jì)： 1）重新布設(shè)雨水立管，避免居民污水進(jìn)入雨水管道； 2）將小