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海绵城市研究_北京奥林匹克公园案例
严重的水质污染
:工业废水和生活污水通常会经过处理严格排放, 而雨水径流因为在流动过程中接触点状分布的污染源 (如城市污水固定排放口)造成“点源污染”,接触 非点状分布的污染源(如屋面建筑材料、建筑工地、 路面垃圾等)造成“面源污染”。
概念
发展
从“尽快把水排出去”到“尽量把水留下来”
降雨
蒸发(腾)
思
一部分污染物。
概念
发展
2014年11月国家住建部出台《海绵城市 建设技术指南》,提出要建设“海绵城市” (eco-sponge city)。
海
绵
这个概念非常形象,以“蓄水”代替
城 市
“排水”的“海绵体”,可能是原有的河 湖、湿地、坑塘、沟渠,更可能是人们在
新的生态价值观引导下设计的一系列生态
草沟、雨水花园、绿色屋面等设施。
发展
人们认为,一定是因为排
水管管道老化,排水标准低、
排水系统建设滞后,我们的城
传 市才一次次经受内涝的威胁。
统 我们应当建设更好的城市排水
城 市
系统,“尽快把水排出去”。 这个“共识”是正确的吗?
把目光完全盯着建设城市
排水系统,未必是最有“良心”
的选择。
1 在城市里看海
案例
维克多•雨果在《悲惨 世界》中的名句“下 水道是城市的良心”, 现在被人们拿来指责 “没良心”的排水系
风积沙透水砖:主要是靠破坏水的表面张力 来透水。透水砖和结合层材料完全采用沙漠 中的风积沙,是一种变废为宝的新技术,这 种材料的使用在雨水下渗的过程中还能起到 很好的净化过滤作用。
概念
发展
案例
北
京
奥
林
匹
克 公
木塑地面:是以锯末、木屑、竹屑、麦秸、
园
谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉
秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分
统。
概念
传 统 城 市
2 拼下水管内径
发展
案例
我国下水道
我国的下水道主要学习了前苏联排水的经验,排 水管口径小,不易应对骤增的大流量雨水。然而,如 果为了解决城市内涝问题,把目光完全盯着排水系统 的建设,反而有可能为城市环境带来更多糟糕的问题。
如宫殿般的日本下水道
到2008年,日本东京都对下水道管线是按照降雨 强度最高达到50毫米来设计的,但往往一些暴雨或台 风天气的降雨量什至会超过100毫米。不过值得一提 的是,近年来,虽然东京遇到不少这样的天气,但是 还没有发生过洪涝灾害。
海绵城市的要求
从生态环境的角度,要求城市建设和 发展与自然相协调,不污染环境,不破坏 生态,更要提升生态质量。
1 海绵城市
海绵城市的要求
从排水管理的角度,要求顺应自然, 在确保排水防涝安全的前提上,最大限度 地实现降雨的积存、渗透、净化,并充分 加以利用。
海绵城市的要求
从防洪减灾的角度,要求城市能够与 雨洪和谐共存,具有“弹性适应”环境保 护与自然灾害的能力。
概念
发展
我们都知道在森林、农田等自然环境中不会形成
积水灾害。这是因为暴雨时,雨水可以直接渗入土壤中,
在城市化进程中,由于城市道路、硬质景观、建筑屋面
等大量非渗透性表面的扩大,以及对河湖等自然水体的
传
填埋、河道大量采取硬质化处理等,城市原有的生态系
统
统受到了极大的扰动。
城
城市化之前,降雨时因为土壤的涵水缓冲作用,
城 市 排
这样的处理方式可以有效地 控制雨水径流,减轻雨水径流污染,
水
并且收集储存的雨水还可以用于景
建
观灌溉等用途,相应地减少了对可
设
饮用水的消耗。
4 总述
概念
发展
案例
基于城市排水建设的发展,“海绵城市”的设想开始浮出水面。
美国的一些城市在若干年前就开始了
“海绵城市”的尝试。通过降低柏油路面的
宽度(即减少不渗水面积),在道路两侧设
市
大量的雨水并不会迅速汇入地下水系,河流的水位不容
易在短时间内大起大落。城市开发之后,裸露的土壤面
积大大减少,因为雨水无法渗入土壤而形成的在城市地
表流动的水流,被称之为“雨水径流”。
3 对自然环境的破坏
案例
概念
传 统 城 市
4 危害
发展
案例
河流水文遭受冲击
因为地下排水管道的快速输送,降雨时河流的水 位很容易在大量雨水径流汇入后突然升高,这严重改 变了河流的自然水文。
108mm)、2011年6月23日的暴雨 (超过20年一遇标准)。下沉花园 各项设施运行正常,地面没有出现 任何积水的现象。
匹
克 公
• 6.23雨后,蓄洪涵水深1.3m,蓄水 容量约为4700方,水质清澈,可就
园
近用于奥运水系补水。
案例
蓄排结合,是不怕水的花园
概念
发展
• 示范工程控制范围内,67mm以
水
建
设
2 控制雨水径流速度
概念
发展
案例
在屋顶落水处放置收集雨水的“集雨桶”(rain barrel)等。
城 市 排 水 建 设
3 各种方式收集雨水
概念
发展
案例
以上方式称为“可持续性城市排水法”(sustainable urban drainage)或“自然排水法”(natural drainage)。
通过“海绵体”的下渗、滞蓄、净化、 回用,雨水的剩余部分径流通过管网、泵 站外排,从而有效提高城市排水系统的标 准,缓减城市内涝的压力,减轻水质污染。
案例
概念
发展
案例
• 目标: » 透水性地面≥70%(其中下凹式绿地≥25%) » 径流系数≤0.5
海 绵 城 市 建 设
模块式雨水调蓄设施
1 改造城市道路广场
子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配
混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后
加工成型的一种可逆性循环再生利用、健康
环保、形态结构多样的基础性材料。
嵌草石板汀步:工艺简单,施工方便,可适应 地基变形,石缝中植草,并很容易生长。
下凹式绿地:比周围路面或广场下凹50 ~100mm,路面和广场多余的雨水可经 过绿地入渗或外排。增渗设施采用PP透 水片材、PP透水型材、PP透水管材以及 渗滤框、渗槽、渗坑等多种形式。
构建完善的排水防涝系统
*通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措 施构建完善的排水防涝系统,减轻暴雨和 干旱对城市运行的影响
概念
发展
案例
什 么 是 海 绵 城 市?
海绵城市创建的涉及面
*涉及到天然降水、地表水、地下水等自 然水要素
海绵城市创建的涉及面
*涉及到给水、排水、内涝防治、防洪、 水的循环利用等人工水系统
概念
发展
案例
保护原有水生态系统
什 么 是 海 绵 城 市?
*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
恢复被破坏的水生态
*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
2 海绵城市建设
低影响开发
*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
北
• 下渗为主,回收为辅
京
• 先下渗净化,再回收利用
奥
• 留在地下,留在绿地,留在水系
林
• 标准高——2~5年一遇24小时降雨量(81-
匹
151mm)
克
公
园
透水地面
设计标准: 非透水铺装区域为2年一遇24h降雨 透水铺装区域、绿地及下沉空间等重点区域为5年一遇24h降雨
灌溉 蓄水池
透水地面 渗滤沟
概念
下日降雨可实现无径流外排,全
北
部滞蓄在区域内;小于33.55mm
京
的次降雨量时,蓄水池收不到水
奥 林
。奥运后年平均雨洪利用总量40
匹
万方,外排量为8万方,排放到奥
克
运湖。收集的雨水主要用于绿化
公
、喷洒道路路面、冲洗广场以及
园
水系补水等。
• 历次暴雨未见任何积水。
• 雨洪利用率高达80%。
案例
概念
发展
地下雨水调蓄池
下沉式雨水调蓄广场
概念
发展
案例
• 目标: » 透水性地面≥75% » 绿地率≥30%(其中下凹式绿地≥70%) » 径流系数≤0.45
海 绵 城 市 建 设
延时滞留池
2 居住区、工商业区LID设计
下沉式绿地广场
下凹式绿地与植草沟
概念
发展
案例
海 绵 城 市 建 设
2 居住区、工商业区LID设计
概念
发展
目标: 人均≥20m2 绿地率≥40%,绿化覆盖率≥50% 透水性地面≥75%(其中下凹式绿地≥70%) 径流系数≤0.15
海 绵 城 市 建 设
滞留塘
3 园林、绿化LID设计
下凹式绿地
案例
雨水景观滞水
概念
发展
案例
概念
发展
案例
概念
发展
北
京
奥
北京奥林匹克公园中心区是
林 匹 克
2008年北京奥运会的核心区域,南 临北四路,北临科荟路,西临景观 路,东临湖边东路,占地面积84.7 hm2,周边是奥运会的主要场馆。
排
pavement),在屋顶铺上土壤并种植低矮植物的“绿
水
屋顶”(green roof)等。
建
设
1 减少城市环境中不透水面积
案例
概念
发展
案例
在道路旁边打造一系列透水的、植栽多样化的低
城
洼区域“生态草沟”(bio-swale),能够生态滞留与