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1、海绵城市海绵城市 东营市黄河三角洲城市水系与湿地研究所东营市黄河三角洲城市水系与湿地研究所东营市黄河三角洲城市水系与湿地研究所东营市黄河三角洲城市水系与湿地研究所20152015年年2 2月月报告内容报告内容报告内容报告内容国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状海绵城市理念海绵城市理念海绵城市理念海绵城市理念主要设计技术要点主要设计技术要点主要设计技术要点主要设计技术要点成功案例及课题成功案例及课题成功案例及课题成功案例及课题1 12 23 34 4国家文件、政策国家文件、政策国家文件、政策国家文件、政策5 51 1 1 1、海绵城市海绵城市海绵城市海绵城市理念理念理念理念v
2、建设海绵城市，即构建低影建设海绵城市，即构建低影响开发雨水系统，主要是指响开发雨水系统，主要是指通过通过“渗、滞、蓄、净、渗、滞、蓄、净、 用、用、排排”等多种技术途径，实现等多种技术途径，实现城市良性水文循环城市良性水文循环。图图1 1 雨洪管理思路转变雨洪管理思路转变图图2 2 海绵型城市示意图海绵型城市示意图v利用透水铺装、植被渗沟、下凹绿利用透水铺装、植被渗沟、下凹绿地和湿地水体等景观要素，重建接地和湿地水体等景观要素，重建接近自然的水循环过程，将雨水分散近自然的水循环过程，将雨水分散蓄留、逐步净化和缓慢吸收，提高蓄留、逐步净化和缓慢吸收，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、对径流雨水的
3、渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市利用和排放能力，维持或恢复城市的的“海绵海绵”功能。功能。2 2 2 2、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点海海绵绵城城市市的的建建设设途途径径主主要要有有对对城城市市原原有有生生态态系系统统的的保保护护、生生态恢复和修复、低影响开发等三个方面。态恢复和修复、低影响开发等三个方面。建设海建设海绵城市绵城市首先应保护现有首先应保护现有河网水系、湿地、河网水系、湿地、绿地等城市雨水绿地等城市雨水滞纳区，滞纳区， 对城市对城市建设中已遭到破建设中已遭到破坏的，应采用生坏的，应采用生态手段尽可能恢态手段尽可能恢复，提升
4、城市滞复，提升城市滞纳雨水的能力纳雨水的能力；其其次次通通过过绿绿色色屋屋顶顶、下下凹凹式式绿绿地地、雨雨水水花花园园、植植被被浅浅沟沟、绿绿色色街街道道、生生态态湿湿地地、透透水水铺铺装装、雨雨水水调调蓄蓄池池等等低低影影响响技技术术措措施施，强强化化雨雨水水的的积积存存、渗渗透透和和净化。净化。主要技术要点主要技术要点从从以下几个方面介绍：以下几个方面介绍：2 2 2 2、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点1透水铺装透水铺装2初期雨水弃流初期雨水弃流3绿色屋顶绿色屋顶4生物滞留生物滞留5其他措施其他措施（1 1）透水铺装透水铺装2 2 2 2、主要设计技
5、术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点图图3 透水路面结构示意图透水路面结构示意图近近年年来来还还出出现现了了高高承承载载高高透透水水高高透透气气铺铺装装。该该路路面面强强度度即即可可达达到到高高运运量量道道路路标标准准，又又可可实实现现强强降降雨雨时时，表表面面径径流流趋趋近近于于零零，透透水水、储储水水的的效效果果，同同时时满满足足铺铺面面下下树树根根与与生生态态系系统统能能够够呼呼吸吸，以以及及允允许许炎炎热热天天气气时时地地下下水水蒸蒸发而出发而出，并满足平价、耐用和易维护等条件。并满足平价、耐用和易维护等条件。高承载高透水高透气铺装可在原来的土高承载高透水高透气
6、铺装可在原来的土壤地面之上壤地面之上，先放置碎石先放置碎石，碎石层分为两层，碎石层分为两层， 并分别为并分别为“主水流空调层主水流空调层”和和“副集水透水副集水透水层层”。在碎石层之上放置结构性导水管，然在碎石层之上放置结构性导水管，然后再倒入混凝土后再倒入混凝土，使混凝土与导水管紧密结使混凝土与导水管紧密结合合。等混凝土层凝结结实后等混凝土层凝结结实后，就可掀起最上就可掀起最上层的导水管盖层的导水管盖，露出透水露出透水、透气孔透气孔。其导水其导水管盖的特殊设计使得透水管盖的特殊设计使得透水、透气孔的四周会透气孔的四周会出现导水槽出现导水槽，引导雨水流入孔洞。引导雨水流入孔洞。（2 2）初期雨
7、水弃流初期雨水弃流2 2 2 2、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点通通过过一一定定方方法法或或装装置置将将存存在在初初期期冲冲刷刷效效应应的的降降雨雨过过程程中中的的初初期期径径流流予予以以弃弃除除，减减少少径径流流污污染染、提提高高雨雨水水资资源源的的利利用用效效率率。常常见见的的初初期期弃弃流流方方法法包包括括容容积积法法弃弃流流、小小管管弃弃流流（水水流流切切换换法法）等等，弃弃流流形形式式包包括括自自控控弃弃流流、渗渗透弃流、弃流池、雨落管弃流等。透弃流、弃流池、雨落管弃流等。（3 3）绿色屋顶）绿色屋顶通通常常根根据据栽栽培培基基质质深深度度和和
8、景景观观复复杂杂程程度度将将绿绿色色屋屋顶顶分分为为：粗粗放放型型（extensive）、精精细细型型（intensive） 和和半半精精细细型型（semiintensive）三三种种类类型型。绿绿色色屋屋顶顶宜宜选选择择新新建建建建筑筑，需需统统筹筹考考虑虑屋屋顶顶荷荷载载、防防水水等等要要求求。旧旧建建筑筑多多由由于于未未考考虑虑足足够够的的荷荷载载而而无无法法采采用用，但但经经核核定定符符合合适适用用条条件件时时，也也可可采采取取简简单单绿绿化化的的做做法法。绿绿色色屋屋顶顶的的基基本本构构造造层层由由下下至至上上依依次次是是防防水水层层、保保护护层层、排水层、过滤层、种植土层和植物层。
9、排水层、过滤层、种植土层和植物层。（4 4）生物滞留生物滞留2 2 2 2、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点生生物物滞滞留留指指设设置置较较浅浅的的洼洼地地并并种种植植当当地地的的耐耐旱旱及及短短时时耐耐淹淹植植物物，通通过过植植物物、土土壤壤及及微微生生物物作作用用滞滞蓄蓄、净净化化自自身身及及屋屋面面、路路面面等等硬硬化化下下垫垫面面的的径径流流雨雨水水，通通常常分分为为简简易易型型生生物物滞滞留留设设施施和和换换土土型型生生物物滞滞留留设设施施；生生物物滞滞留留设设施施按按应应用用位位置置不不同同分分为为雨雨水水花花园园、生生物物滞滞留留带带、高高位
10、位花花坛坛、生生态态树树池池和和下下沉沉式式绿绿地地。生生物物滞滞留留设设施施一一般般主主要要由由蓄蓄水水层层、覆覆盖盖层层、种种植植土土壤壤层层、砂砂滤滤层、排水层、溢流口等部分组成。层、排水层、溢流口等部分组成。图图5 雨水花坛结构示意图雨水花坛结构示意图图图4 下沉式绿地结构示意图下沉式绿地结构示意图（4 4）生物滞留生物滞留2 2 2 2、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点图图6 下沉式绿地照片下沉式绿地照片（5 5）其他措施）其他措施2 2 2 2、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点、主要设计技术要点除除上上述述列列举举的的常常用
11、用措措施施外外，还还有有许许多多措措施施可可用用于于低低影影响响开开发发雨雨水水系系统统，如如渗渗透透沟沟渠渠、渗渗井井、雨雨水水过过滤滤池池、生生态态浮浮床床、生生态态堤堤岸岸等等。除除工工程程性性措措施施外，非工程性措施也是实现低影响开发目标的重要组成。外，非工程性措施也是实现低影响开发目标的重要组成。图7 生生态堤岸堤岸图8 生生态浮床浮床图9 世博园雨世博园雨水收集利用示水收集利用示意意图 美美国国、德德国国、澳澳大大利利亚亚和和日日本本等等国国家家从从 20 20 世世纪纪 8080年年代代开开始始对对雨雨洪洪调调蓄蓄进进行行研研究究，关关注注雨雨水水的的收收集集、储储存存和和净净化
12、化，以以提提高高天天然然入入渗渗能能力力为为宗宗旨旨，注注重重与与植植物物、绿绿地地、水水体体等等自自然然景景观观结结合合的的生生态态设设计计。借借助助场场地地中中的的景景观观要要素素，通通过过渗渗透透、过过滤滤、蓄蓄存存、挥挥发发和和滞滞留留等等天天然然的的水水文文控控制制措措施施，将将径径流流控控制制在在源源头头，减减少少了了暴暴雨雨径径流流集集中中管管理理的的需需要要，技技术术措措施施方方面面主主要要是是采采用用下下凹凹绿绿地地、植植被被渗渗沟沟、雨雨水水塘塘、雨雨水水湿湿地地、绿绿色色屋屋顶顶、雨雨水水花花园园、街街道道浅沟浅沟等方式，也利用景观水体收集调蓄雨水。等方式，也利用景观水体
13、收集调蓄雨水。 相相较较而而言言，我我国国的的雨雨洪洪调调蓄蓄研研究究和和实实践践还还处处于于起起步步阶阶段段，多多限限于于城城市市小小区区尺尺度度，以以工工程程设设施施的的探探讨讨为为主主，相相对对缺缺乏乏以以雨雨洪洪管管理理、水水质质保保护护和和景景观综合效应为目的宏观尺度雨洪管理规划。观综合效应为目的宏观尺度雨洪管理规划。3 3 3 3、国内外研究国内外研究国内外研究国内外研究现状现状现状现状董董淑淑秋秋等等对对北北京京首首钢钢工工业业改改造造区区进进行行雨雨水水利利用用规规划划研研究究，本本规规划划结结合合“生生态态排排水水+管管网网排排水水”雨雨水水排排除除新新模模式式，融融合合雨雨
14、水水开开发发应应用用领领域域最最新新的的可可持持续续发发展展及及低低影影响响开开发发等等理理念念，构构建建“生生态态海海绵绵”雨雨水水利利用用地地区区的的规规划划理念理念。目目前前下下沉沉式式绿绿地地的的研研究究主主要要集集中中在在雨雨水水净净化化与与利利用用方方面面，例例如如程程江江等等学学者者就就下下沉沉式式绿绿地地对对雨雨水水径径流流污污染染物物的的削削减减效效应应进进行行了了研研究究，结结果果表表明明下下沉沉式式绿绿地地对对COD、NH4-N和和TP的的平平均均削削减减率率范范围围分分别别为为52.2%41.3%，49.0%44.1%和和47.4%39.0%；余余绍绍武武等等对对下下沉
15、沉式式绿绿地地的的雨雨水水蓄蓄渗渗效效益益及及其其影影响响因因素素进进行行分分析析，绿绿地地下下沉沉深深度度、绿绿地地面面积积比比例例、土土壤壤稳稳定定入入渗渗系系数数、设计暴雨重现期是影响其雨水蓄渗效益的主要因素。设计暴雨重现期是影响其雨水蓄渗效益的主要因素。3 3 3 3、国内外研究国内外研究国内外研究国内外研究现状现状现状现状 荷荷兰兰鹿鹿特特丹丹是是一一个个地地处处海海平平面面以以下下的的城城市市，当当暴暴雨雨袭袭击击时时，城城市市雨雨水水管管道道难难以以迅迅速速排排出出大大量量的的雨雨水水，造造成成城城市市的的淹淹水水危危机机。城城市市工工程程师师采采用用景景观观与与工工程程相相结结
16、合合的的途途径径，将将城城市市内内的的公公共共空空间间与与蓄蓄水水空空间间结结合合，发发展展出出了了下下沉沉广广场场、灵灵活活的的街街道道断断面面、拦拦截坡面的坝等多个公共空间原型，应用截坡面的坝等多个公共空间原型，应用于于城市不同环境场所。城市不同环境场所。4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题4.1国外成功案例国外成功案例4.1.1 荷兰鹿特丹雨水广场荷兰鹿特丹雨水广场4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题4.1.1 荷兰鹿特丹雨水广场荷兰鹿特丹雨水广场广场主要有两部分：运动场和其中的山形游乐实施。运动场相对于
17、地平面下沉了一米，周围是人们可以用来观看比赛的台阶。山形游乐实施由多个处于不同水平面的可坐、可玩、可憩的空间组成。广场的周边由草地与乔木围合而成。大多数时候（几乎一年里90%的时间），雨水广场是一个干爽的休闲空间（图10）。即便在常规的雨季里，广场仍保持干燥，雨水将渗入土壤或被泵入排水系统。图10 平日里的雨水广平日里的雨水广场4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题4.1.1 荷兰鹿特丹雨水广场荷兰鹿特丹雨水广场只有当遭遇强降雨时，广场才会一改其通常的面貌和功能，成为暂时储存雨水的实施。收集的雨水将从特定的入水口流入广场的中央，并且水流动过程可见可听，完
18、全可视化。设计还确保了广场被淹没是个循序渐进的过程，短时间的暴雨只会淹没雨水广场的一部分。此时，雨水将汇成溪流与小池，孩子们可以在其间戏水游乐（图11）；之后，雨水将在广场里停留若干小时，直到城市的水系统恢复正常。若暴雨延长，雨水广场将逐渐浸泛，直到运动场被淹没、广场名副其实成为一个蓄水池。在这种情况下，那些大胆而不怕湿身的人会去享受雨水广场的乐趣（图12）。图11 有微量降雨有微量降雨时的雨水广的雨水广场图12 下大暴雨下大暴雨时的雨水广的雨水广场4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题4.1国外成功案例国外成功案例4.1.2德国汉诺威康斯博格城区雨洪利
19、用与生态设计德国汉诺威康斯博格城区雨洪利用与生态设计德德国国汉汉诺诺威威康康斯斯博博格格城城区区位位于于德德国国下下萨萨克克森森州州首首府府汉汉诺诺威威市市东东南南，城城区区地地下下水水位位高高于于城城市市平平均均水水平平，是是汉汉诺诺威威的的重重要要水水源源地地。为为了了在在开开发发建建设设时时保保持持水水敏敏感感区区的的地地下下水水位位，在在一一期期工工程程设设计计中中，将将雨雨洪洪管管理理系系统统与与地地形形、土土壤壤调调节节结结合合，构构成成由由雨雨水水渗渗滤滤沟沟、坡坡地地雨雨水水绿绿道道、雨雨水水滞滞留留区区、蓄蓄水水湖湖和和输输水水沟沟组组成成的的二二级级雨雨水水滞滞留留和和入入
20、渗渗系系统统，使使雨雨水水得得以以景景观观过过滤滤后后入入渗渗。建建成成后后的的城城区区径径流流量量几几乎乎接近开发前状态，成功保护了敏感区的地下水位和水质。接近开发前状态，成功保护了敏感区的地下水位和水质。并并且且，在在北北社社区区公公园园边边缘缘处处设设计计的的一一条条音音响响雨雨水水滞滞留留沟沟，通通过过利利用用声声学学原原理理使使雨雨滴滴下下发发出出悦悦耳耳的的声声音音，成成功功的的将将雨雨洪洪设设施施与与听听觉觉景景观观结结合合，使使景景观观富富有有特特色。色。4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题4.1国外成功案例国外成功案例4.1.2德国汉
21、诺威康斯博格城区雨洪利用与生态设计德国汉诺威康斯博格城区雨洪利用与生态设计图图13 康斯伯格小区绿地景观康斯伯格小区绿地景观图图14 小区广场上的水景雕塑小区广场上的水景雕塑 跌水设计跌水设计 学校旁边的雨水收集池学校旁边的雨水收集池4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题北北京京工工业业大大学学重重视视雨雨水水收收集集利利用用，以以“循循环环水水务务、优优化化配配置置多多种种水水源源”为为思思路路，利利用用校校内内雨雨污污分分流流管管线线改改造造契契机机，在在保保留留原原有有大大部部分分管管道道的的基基础础上上新新建建管管道道，使使雨雨水水通通过过各各处
22、处的的雨雨水水管管道道汇汇集集到到初初雨雨池池、然然后后经经过过过过滤滤、沉沉淀淀、最最后后汇汇入入储储水水池池中中进进行行再再利利用用，而而超超过过设设计计容容量量的的水水则则溢溢出出排排到到城城市市雨雨水水管管道道中中，同同时时增增加加绿绿地地和和透透水水铺铺面面设设施施，使使得得校校园园内内部部形形成成良良好好的的雨雨水水净净化化和和利利用用系系统统。也也实实现现了了雨雨洪洪管管理理的的知知识识普普及及和和推推广广教教育育。其其雨雨洪洪收收集集利利用用系系统统在在 2008 2008 年年就就成成功功收收集集了了雨雨水水 0.5 0.5 万吨，用来灌溉植物和冲厕等，实现了水资源的有效利用
23、。万吨，用来灌溉植物和冲厕等，实现了水资源的有效利用。4.2国内成功案例国内成功案例4.2.1 北京工业大学的雨水收集利用实践北京工业大学的雨水收集利用实践4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题北京市亦庄经济技术开发区南拓片区是待开发的新城区，该地位于北京的自然排水方向，地势相对低洼，有潜在的淹水危机，并且地下水的供给也不能满足需求。通过判别场地内的雨洪、风沙、生物、游憩安全的阻力面，进行各项安全格局分析，综合叠加形成高、中、低的综合生态安全格局。从不同设计雨量考虑，结合现状的集水区分布，将雨洪管理系统分为三级，实现了雨水的就地滞洪和水量分担消耗，从城市
24、片区的尺度解决水危机，体现了雨洪管理的源头、分级管理理念。4.2.2 北京市亦庄经济技术开发区南拓片区的雨洪管理系统规划北京市亦庄经济技术开发区南拓片区的雨洪管理系统规划图图15 场地生态安全格局场地生态安全格局图图16 场地雨洪管理设施空间格局场地雨洪管理设施空间格局4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题4.2.2 北京市亦庄经济技术开发区南拓片区的雨洪管理系统规划北京市亦庄经济技术开发区南拓片区的雨洪管理系统规划图图17 研究区的部分大型沟渠研究区的部分大型沟渠4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题随着城市排水
25、管道的日渐老化，威海市的洪涝灾害危险加剧。通过建立威海市DEM数字地形图分析不同级别海潮水位时的城市淹没状况，并利用数字地形图进行水文分析，判别水文过程和潜在的雨洪控制关键点，依据水文过程中的不同等级的汇水点划分成低级、中级、高级滞水池，将水文路径与现有和规划的绿道结合，设置截水沟、雨水下渗系统等措施，构建威海市雨洪管理系统，以达到灾害的缓解和避免的目的。4.2.3 威海市雨洪管理系统规划威海市雨洪管理系统规划图18 海潮淹没分析海潮淹没分析图19 洼地与径流分析洼地与径流分析4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题哈尔滨群力国家城市湿地公园是以细胞的设计
26、理念建立的城市雨洪公园，在保护湿地的基础上发挥了重要的雨洪调蓄作用。采用雨水收集补给湿地的方式，一方面可以解决城市雨水的排放和滞留，使城市免受涝灾威胁，另一方面通过利用城市雨洪，恢复湿地系统，营造出具有多种生态服务的城市生态基础设施。4.2.4 哈尔滨哈尔滨群力国家湿地公园群力国家湿地公园图20 哈哈尔滨群力公园群力公园4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题卧龙湖生态保护区是以卧龙湖自然保护区为中心，深度受到城镇扩张、工业猛增和农业生产影响的地区，综合体现出水量减少，河流水网遭破坏，分散坑塘广布，区域汇水能力下降；城镇建设与湖区生态环境缺乏良性互动，对湖
27、区干扰和污染较大；区域廊道系统网络化程度较低，且网络复合度低，功能单一等生态问题，其中水源急剧减少和水质恶化成为制约卧龙湖生态保护区健康发展的关键因素。立足于解决卧龙湖地区水源和水质问题，在区域生态格局研究的基础上，通过多功能复合的区域廊道网络与水收集系统、城镇乡村绿色海绵空间综合体与水质净化系统规划，耦合共生构建卧龙湖生态保护区“绿色海绵”绿色基础设施网络，实现快速城市化和工业化过程中卧龙湖生态保护区的雨洪调蓄与生态系统健康发展。4.2.5 辽宁辽宁康平康平卧龙湖生态保护区卧龙湖生态保护区4 4 4 4、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题、成功案例及课题4.2.5 辽宁康平辽宁康平卧龙湖生态保护区卧龙湖生态保护区图21 辽宁康平卧宁康平卧龙湖生湖生态保保护区区以“水”为核心的“生态廊道”设计将步行游憩道路网络、车行道路网络、雨水收集网络及梳理修复后的廊道网络相结合，构成一个集生态保护、雨水涵养收集和休闲游憩于一体的生态廊道网络，如左图。
