海绵城市研究
城市化之前,降雨时因为土壤的涵水缓 冲作用,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
传统城市
4 危害
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
海绵城市研究
概念
发展
案例
概念
发展
案例
什么是海绵城市?
海绵城市的本质和特性
城镇化与环境资源协调发展的重要体现 即自然积存、自然渗透、自然净化的-海绵城市。水分特性是:-吸水、持水、释 水。力学特性是:压缩、回弹、恢复
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。
思维转变
从“尽快把水排出去”到“尽量把水留下来”
降雨 年径流总量(多年平均)
蒸发(腾)
下渗 降雨 年径流总量(多年平均)
蒸发(腾)
下渗减排
透水铺装、下沉式绿地、 生物滞留设施等
集蓄利用
蓄水池、雨水罐、湿 塘、雨水湿地等
传统城市 “快排”
>80% 排放
城市发展 “渗、滞、蓄、
净、用、排
<40% 排放
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。
传统城市
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填埋、 河道大量采取硬质化处理等,城市原有的生态 系统受到了极大的扰动。
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
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
传统城市
近些年来,逢雨必涝逐渐演变为我国大中城市的痼疾。人们首先声讨的是城市排 水系统。
1 在城市里看海
传统城市
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 们的城市才一次次经受内涝的威胁。我们 应当建设更好的城市排水系统,“尽快把 水排出去”。这个“共识”是正确的吗?
2 控制雨水径流速度
城市排水建设
在屋顶落水处放置收集雨水的“集雨桶”(rain barrel)等。
3 各种方式收集雨水
城市排水建设
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)。
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,并且收集储存 的雨水还可以用于景观灌溉等用途,相应地减少了对可饮用水的消耗。
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。
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”。
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
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
统。
传统城市
2 拼下水管内径
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。
城市排水建设
采用透水材质铺设的“透水路面” (permeable pavement),在屋顶铺上土 壤并种植低矮植物的“绿屋顶”(green roof)等。
1 减少城市环境中不透水面积
城市排水建设
在道路旁边打造一系列透水的、植栽 多样化的低洼区域“生态草沟”(bioswale),能够生态滞留与吸收雨水的浅凹 绿地“雨水花园”(rainwater garden), 等。这些措施都能让场址内的雨水径流减速。
4 总述
海绵城市
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),在道路两侧设置生 态草沟,以及开展关于自然排水系统的生态教 育等手段,实践城市排水的可持续性设计。
数据显示,“以一般降雨强度(一年中 发生几率为50%的暴风雨)来设计的街道,可 以成功吸收98%的雨水径流量。”这个数据意 味着自然排水系统在设计、维护良好的情况下, 甚至有可能达到传统的排水效率。同时生态草 沟中的植物和土壤可以有效吸收一部分污染物。
海绵城市
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)。
这个概念非常形象,以“蓄水”代替“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。
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。
什么是海绵城市?
保护原有水生态系统
*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
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
3 海绵城市创建涉及面
海绵城市创建的涉及面
*涉及到供排水、规划、园林、交通、 建设、城管、气象等众多管理部门
海绵城市创建的涉及面
*涉及到每一个建设项目