海綿城市研究

7月6日，受持續(xù)特大暴雨影響，武漢市漢口武勝路與京漢大道交匯處、解放大道航空路、新華路、武廣、中山公園等處積水嚴(yán)重。中山公園水漫金山，整個(gè)公園成為一個(gè)大湖，緊鄰公園的新華路足球場(chǎng)成了一個(gè)圓形的蓄水池。6月24日，重慶發(fā)布暴雨洪災(zāi)三級(jí)預(yù)警主城四處“看?！?。江北大石壩紅原路中段積水嚴(yán)重，部分車輛被淹。今年入汛以來，多輪強(qiáng)降雨讓南方多個(gè)城市重啟“看海模式”。為打破城市內(nèi)澇、缺水困局，我國正著力推進(jìn)“海綿城市”建設(shè)，力爭讓城市內(nèi)７０％的降雨，就地得到消納和利用。

6月28日上午8時(shí)，重慶綦江區(qū)綦河城區(qū)河段水位達(dá)到221.90米，超警戒水位1.40米。9時(shí)25分，水位已達(dá)到保證水位222.50米。根據(jù)重慶市水文局初步預(yù)計(jì)，綦河水位將上漲至225.5米，超過保證水位3米。海綿城市：是指通過加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理、充分發(fā)揮建筑、道路與綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滯和緩解作用，有效控制雨水徑流、實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。（國辦發(fā)【2015】75號(hào)）海綿城市的內(nèi)涵1

2013年中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議的提出海綿城市概念，并引起廣泛的討論，開啟了海綿城市建設(shè)的方向。

2014年11月國家住建部出臺(tái)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，提出要建設(shè)“海綿城市”（eco-spongecity）。2015年中央城市工作會(huì)議，會(huì)議強(qiáng)調(diào)通過加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地以及水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納和緩釋作用，有效控制雨水徑流、實(shí)現(xiàn)自然積在，自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。2015年10月11日國務(wù)院頒布的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出將70%的降雨就地消納和利用，到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求，到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求。2015年7月10日住建部發(fā)布《海綿城市建設(shè)績效評(píng)價(jià)與考核辦法》，制定了包括“水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全、制度建設(shè)及執(zhí)行情況、顯示度”六個(gè)方面的考核指標(biāo)。2016年3月11日住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃編制暫行規(guī)定》的通知。2016年7月29日至31日中國海綿城市高峰論壇在京召開。時(shí)間中央對(duì)海綿城市的要求2中央對(duì)海綿城市的要求2海綿城市的本質(zhì)和特性海綿城市的要求海綿城市的要求海綿城市的要求

城鎮(zhèn)化與環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn)即自然積存、自然滲透、自然凈化的--海綿城市。水分特性是：-吸水、持水、釋水。力學(xué)特性是：壓縮、回彈、恢復(fù)

從排水管理的角度，要求順應(yīng)自然，在確保排水防澇安全的前提上，最大限度地實(shí)現(xiàn)降雨的積存、滲透、凈化，并充分加以利用。

從生態(tài)環(huán)境的角度，要求城市建設(shè)和發(fā)展與自然相協(xié)調(diào)，不污染環(huán)境，不破壞生態(tài)，更要提升生態(tài)質(zhì)量。

從防洪減災(zāi)的角度，要求城市能夠與雨洪和諧共存，具有“彈性適應(yīng)”環(huán)境保護(hù)與自然災(zāi)害的能力。什么是海綿城市？3近些年來，逢雨必澇逐漸演變?yōu)槲覈笾谐鞘械酿蠹?。人們首先聲討的是城市排水系統(tǒng)。海綿城市的發(fā)展4在城市里看海傳統(tǒng)城市海綿城市的發(fā)展4人們認(rèn)為，一定是因?yàn)榕潘芄艿览匣潘畼?biāo)準(zhǔn)低、排水系統(tǒng)建設(shè)滯后，我們的城市才一次次經(jīng)受內(nèi)澇的威脅。我們應(yīng)當(dāng)建設(shè)更好的城市排水系統(tǒng)，“盡快把水排出去”。這個(gè)“共識(shí)”是正確的嗎？把目光完全盯著建設(shè)城市排水系統(tǒng)，未必是最有“良心”的選擇。維克多?雨果在《悲慘世界》中的名句“下水道是城市的良心”，現(xiàn)在被人們拿來指責(zé)“沒良心”的排水系統(tǒng)。傳統(tǒng)城市海綿城市的發(fā)展4我國的下水道主要學(xué)習(xí)了前蘇聯(lián)排水的經(jīng)驗(yàn)，排水管口徑小，不易應(yīng)對(duì)驟增的大流量雨水。然而，如果為了解決城市內(nèi)澇問題，把目光完全盯著排水系統(tǒng)的建設(shè)，反而有可能為城市環(huán)境帶來更多糟糕的問題。我國下水道到2008年，日本東京都對(duì)下水道管線是按照降雨強(qiáng)度最高達(dá)到50毫米來設(shè)計(jì)的，但往往一些暴雨或臺(tái)風(fēng)天氣的降雨量什至?xí)^100毫米。不過值得一提的是，近年來，雖然東京遇到不少這樣的天氣，但是還沒有發(fā)生過洪澇災(zāi)害。如宮殿般的日本下水道下水管道傳統(tǒng)城市海綿城市的發(fā)展4對(duì)自然環(huán)境的破壞我們都知道在森林、農(nóng)田等自然環(huán)境中不會(huì)形成積水災(zāi)害。這是因?yàn)楸┯陼r(shí)，雨水可以直接滲入土壤中，在城市化進(jìn)程中，由于城市道路、硬質(zhì)景觀、建筑屋面等大量非滲透性表面的擴(kuò)大，以及對(duì)河湖等自然水體的填埋、河道大量采取硬質(zhì)化處理等，城市原有的生態(tài)系統(tǒng)受到了極大的擾動(dòng)。城市化之前，降雨時(shí)因?yàn)橥寥赖暮彌_作用，大量的雨水并不會(huì)迅速匯入地下水系，河流的水位不容易在短時(shí)間內(nèi)大起大落。城市開發(fā)之后，裸露的土壤面積大大減少，因?yàn)橛晁疅o法滲入土壤而形成的在城市地表流動(dòng)的水流，被稱之為“雨水徑流”。

傳統(tǒng)城市因?yàn)榈叵屡潘艿赖目焖佥斔?，降雨時(shí)河流的水位很容易在大量雨水徑流匯入后突然升高，這嚴(yán)重改變了河流的自然水文。河流水文遭受沖擊工業(yè)廢水和生活污水通常會(huì)經(jīng)過處理嚴(yán)格排放，而雨水徑流因?yàn)樵诹鲃?dòng)過程中接觸點(diǎn)狀分布的污染源（如城市污水固定排放口）造成“點(diǎn)源污染”，接觸非點(diǎn)狀分布的污染源（如屋面建筑材料、建筑工地、路面垃圾等）造成“面源污染”。嚴(yán)重的水質(zhì)污染海綿城市的發(fā)展4傳統(tǒng)城市危害傳統(tǒng)城市“快排”城市發(fā)展“滲、滯、蓄、凈、用、排“從“盡快把水排出去”到“盡量把水留下來”下滲>80%排放降雨蒸發(fā)（騰）年徑流總量（多年平均）透水鋪裝、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施等蓄水池、雨水罐、濕塘、雨水濕地等<40%下滲減排集蓄利用蒸發(fā)（騰）降雨排放年徑流總量（多年平均）海綿城市的發(fā)展4思維轉(zhuǎn)變海綿城市建設(shè)5透水鋪裝透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝，嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。（1）透水鋪裝對(duì)道路路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的潛在風(fēng)險(xiǎn)較大時(shí)，可采用半透水。（2）土地透水能力有限時(shí)，應(yīng)在透水鋪裝的透水基層內(nèi)設(shè)置排水管或排水板。（3）當(dāng)透水鋪裝設(shè)置在地下室頂板上時(shí)，頂板覆土厚度不應(yīng)小于600mm，并應(yīng)設(shè)置排水層。海綿城市建設(shè)5下沉式綠地下沉深度指下沉式綠地低于周邊鋪砌地面或道路的平均深度，下沉深度小于100mm的下沉式綠地面積不參與計(jì)算（受當(dāng)?shù)赝寥罎B透性能等條件制約，下沉深度有限的滲透設(shè)施除外），對(duì)于濕塘、雨水濕地等水面設(shè)施系指調(diào)蓄深度：透水鋪裝率=透水鋪裝面積/硬化地面總面積；綠色屋頂率=綠色屋頂面積/建筑屋頂總面積。（1）下沉式綠地的下凹深度應(yīng)根據(jù)植物耐淹性能和土壤滲透性能確定，一般為100-200mm。（2）下沉式綠地內(nèi)一般應(yīng)設(shè)置溢流口（如雨水口），保證暴雨時(shí)徑流的溢流排放，溢流口頂部標(biāo)高一般應(yīng)高于綠地50-100mm。海綿城市建設(shè)5控制雨水徑流速度在道路旁邊打造一系列透水的、植栽多樣化的低洼區(qū)域“生態(tài)草溝”（bio-swale），能夠生態(tài)滯留與吸收雨水的淺凹綠地“雨水花園”（rainwatergarden）,等。這些措施都能讓場(chǎng)址內(nèi)的雨水徑流減速。

在屋頂落水處放置收集雨水的“集雨桶”(rainbarrel)等。海綿城市建設(shè)5各種方式收集雨水以上方式稱為“可持續(xù)性城市排水法”（sustainableurbandrainage）或“自然排水法”（naturaldrainage）。這樣的處理方式可以有效地控制雨水徑流，減輕雨水徑流污染，并且收集儲(chǔ)存的雨水還可以用于景觀灌溉等用途，相應(yīng)地減少了對(duì)可飲用水的消耗。海綿城市建設(shè)5總述目標(biāo)：透水性地面≥70%（其中下凹式綠地≥25%）徑流系數(shù)≤0.5地下雨水調(diào)蓄池模塊式雨水調(diào)蓄設(shè)施下沉式雨水調(diào)蓄廣場(chǎng)海綿城市建設(shè)5改造城市道路廣場(chǎng)目標(biāo)：透水性地面≥75%綠地率≥30%（其中下凹式綠地≥70%）徑流系數(shù)≤0.45下沉式綠地廣場(chǎng)下凹式綠地與植草溝延時(shí)滯留池居住區(qū)、工商業(yè)LID設(shè)計(jì)海綿城市建設(shè)5居住區(qū)、工商業(yè)LID設(shè)計(jì)海綿城市建設(shè)5目標(biāo)：人均≥20m2綠地率≥40%，綠化覆蓋率≥50%透水性地面≥75%（其中下凹式綠地≥70%）徑流系數(shù)≤0.15雨水景觀滯水下凹式綠地滯留塘海綿城市建設(shè)5園林、綠化LID設(shè)計(jì)北京奧林匹克公園北京奧林匹克公園中心區(qū)是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的核心區(qū)域，南臨北四路，北臨科薈路，西臨景觀路，東臨湖邊東路，占地面積84.7hm2，周邊是奧運(yùn)會(huì)的主要場(chǎng)館。案例5在中心區(qū)建造了一套全覆蓋、規(guī)?；⒅悄芑?、高標(biāo)準(zhǔn)的雨洪利用示范工程，面積84.7公頃，其中：綠化面積22.64公頃透水鋪裝面積17.16公頃非透水鋪裝面積19.13公頃水系面積16.47公頃其他9.3公頃案例5北京奧林匹克公園基于水體自然凈化的雨水利用下滲為主，回收為輔先下滲凈化，再回收利用留在地下，留在綠地，留在水系標(biāo)準(zhǔn)高——2~5年一遇24小時(shí)降雨量（81-151mm）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：非透水鋪裝區(qū)域?yàn)?年一遇24h降雨透水鋪裝區(qū)域、綠地及下沉空間等重點(diǎn)區(qū)域?yàn)?年一遇24h降雨透水地面蓄水池灌溉滲濾溝透水地面案例5北京奧林匹克公園A1—800m3B—800m3A3—800m3A4—800m3F1—1823m3F2—972m3E—400m3D—400m3C—400m3流速流量儀（3個(gè)）滲壓計(jì)（6個(gè)）雨量計(jì)透水鋪裝地面約17公頃下凹式地形17公頃，滯蓄雨水，減少灌溉量水系滯蓄16.5公頃雨洪集水池9個(gè)，容積7200方下沉花園蓄洪溝調(diào)蓄8000方滲濾、收集管網(wǎng)長60多公里雨水利用新組件研發(fā)，共安裝560套案例5北京奧林匹克公園全透型排水管案例5北京奧林匹克公園案例5北京奧林匹克公園下沉花園在2007年初施工期間、2008年奧運(yùn)期間（1h降雨量108mm）、2011年6月23日的暴雨（超過20年一遇標(biāo)準(zhǔn)）。下沉花園各項(xiàng)設(shè)施運(yùn)行正常，地面沒有出現(xiàn)任何積水的現(xiàn)象。6.23雨后，蓄洪涵水深1.3m，蓄水容量約為4700方，水質(zhì)清澈，可就近用于奧運(yùn)水系補(bǔ)水。蓄排結(jié)合，是不怕水的花園案例5北京奧林匹克公園示范工程控制范圍內(nèi)，67mm以下日降雨可實(shí)現(xiàn)無徑流外排，全部滯蓄在區(qū)域內(nèi)；小于33.55mm的次降雨量時(shí)，蓄水池收不到水。奧運(yùn)后年平均雨洪利用總量40萬方，外排量為8萬方，排放到奧運(yùn)湖。收集的雨水主要用于綠化、噴灑道路路面、沖洗廣場(chǎng)以及水系補(bǔ)水等。歷次暴雨未見任何積水。雨洪利用率高達(dá)80%。案例5北京奧林匹克公園混凝土透水磚：以碎石、水泥為主要原料，經(jīng)成型工藝處理后制成，具有較強(qiáng)的滲透性能。風(fēng)積沙透水磚：主要是靠破壞水的表面張力來透水。透水磚和結(jié)合層材料完全采用沙漠中的風(fēng)積沙，是一種變廢為寶的新技術(shù)，這種材料的使用在雨水下滲的過程中還能起到很好的凈化過濾作用。露骨料透水混凝土：是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一種孔隙均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)混凝土，有足夠的強(qiáng)度和良好的透水性，能夠?qū)⒂晁疂B透到地下，起到改善地下生態(tài)，減少地表徑流，節(jié)省能源的作用。植草地坪：是通過鋼筋將用模具制作出來的混凝土塊連接起來，形成一個(gè)整體，再在空隙中填滿種植土，播種或栽種草苗的施工工藝。

案例5北京奧林匹克公園木塑地面：是以鋸末、木屑、竹屑、麥秸、谷糠、椰殼、大豆皮、花生殼、甘蔗渣、棉秸桿等初級(jí)生物質(zhì)材料為主原料，利用高分子界面化學(xué)原理和塑料填充改性的特點(diǎn)，配混一定比例的塑料基料，經(jīng)特殊工藝處理后加工成型的一種可逆性循環(huán)再生利用、健康環(huán)保、形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣的基礎(chǔ)性材料。嵌草石板汀步：工藝簡單，施工方便，可適應(yīng)地基變形，石縫中植草，并很容易生長。下凹式綠地：比周圍路面或廣場(chǎng)下凹50～100mm，路面和廣場(chǎng)多余的雨水可經(jīng)過綠地入滲或外排。增滲設(shè)施采用PP透水片材、PP透水型材、PP透水管材以及滲濾框、滲槽、滲坑等多種形式。案例5北京奧林匹克公園透水地面樹陣等綠地樹陣、樹池為美觀考慮，每棵樹之間采用不透水鋪裝，其中參合有透水的溝槽收集雨水，溝槽由透水磚和透水墊層鋪裝而成，其下埋設(shè)透水花管，將水匯集到收集管道收集后引入專門的蓄水池存蓄，可用于綠地灌溉。下凹綠地綠地比周圍路面或廣場(chǎng)下凹50～100mm，路面和廣場(chǎng)多余的雨水可經(jīng)過綠地入滲或外排。增滲設(shè)施采用PP透水片材、PP透水型材、PP透水管材以及滲濾框、滲槽、滲坑等多種形式，綠地均通過地形設(shè)計(jì)，增強(qiáng)滲水能力。案例5北京奧林匹克公園海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃內(nèi)容要求6

（一）綜合評(píng)價(jià)海綿城市建設(shè)條件。分析城市區(qū)位、自然地理、經(jīng)濟(jì)社會(huì)現(xiàn)狀和降雨、土壤、地下水、下墊面、排水系統(tǒng)、城市開發(fā)前的水文狀況等基本特征，識(shí)別城市水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全等方面存在的問題。

（二）確定海綿城市建設(shè)目標(biāo)和具體指標(biāo)。確定海綿城市建設(shè)目標(biāo)（主要為雨水年徑流總量控制率），明確近、遠(yuǎn)期要達(dá)到海綿城市要求的面積和比例，參照住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《海綿城市建設(shè)績效評(píng)價(jià)與考核辦法（試行）》，提出海綿城市建設(shè)的指標(biāo)體系。

（三）提出海綿城市建設(shè)的總體思路。依據(jù)海綿城市建設(shè)目標(biāo)，針對(duì)現(xiàn)狀問題，因地制宜確定海綿城市建設(shè)的實(shí)施路徑。老城區(qū)以問題為導(dǎo)向，重點(diǎn)解決城市內(nèi)澇、雨水收集利用、黑臭水體治理等問題；城市新區(qū)、各類園區(qū)、