2015海绵城市建设规划与低影响开发雨水系统构建培训课件(80页).pdf
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2023-11-29
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1、海绵城市建设规划与低影响开发雨水系统构建报告提纲1.背景与现状问题2.海绵城市解读3.海绵城市实现途径4.海绵城市规划要点海绵城市与总规控规专项规划的融合海绵城市专项规划编制探索5.低影响开发雨水系统构建6.结语什么是海绵城市?定义是什么?为什么要建设海绵城市?意义何在?1背景与现状问题1背景与现状问题海绵城市的内涵 海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用(Resilient,adaptive)能吸收,能渗透,能涵养,能净化,能释放 新的治水理念融入城市开发建设中 因势利导 顺应自然2、 只排不蓄、快排 与头疼医头、脚疼医脚 系统解决”城市病”渗、滞、蓄、净、用、排 自然积存、自然渗透、自然净化 根据建设部2010年对349个城市内涝情况调研的情况,2008-2010年共有289个城市发生了不同程度的内涝,占调查城市数的80%;发生范围广、积水深度大、积水时间长发生范围广、积水深度大、积水时间长 北京等大城市内涝严重成常态,影响很大 2011年“6.23”和2012年“7.21”发生范围广发生范围广1背景与现状问题水多 WHO:全球每年有10亿人在遭受缺水的困扰,中国占1/4 有报告认为,21世纪的水资源将和20世纪的石油一样重要.1背景与现状问题水少按照国际公认的标准人均水3、资源量轻度缺水:低于3000立方米;中度缺水:低于2000立方米;重度缺水:人均水资源低于1000立方米;极度缺水:人均水资源低于500立方米。1背景与现状问题水资源严重短缺中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于重度缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米,为极度缺水地区。1背景与现状问题水脏9 在城市高速发展的过程中,带来了一些问题。大量破坏了原有的生态系统,尤其是 开山 掩水 毁林 占田 填湖 以上种种破坏“山水林田湖”的行为,严重破坏了原有的生态系统,严重改变了原有的水文特征,使得城市很容易蓄不住水,出现“逢雨必涝”,“4、雨停即旱”。1背景与现状问题生态环境遭到破坏10湿地是一类特殊过渡类型生态系统,为水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠空间区域。在抵御洪水、调节径流,改善气候、控制污染,维护区域生态平衡等方面有其它系统所不能替代的作用。1990-2000年十年间,我国湿地面积减小了5万平方公里,近10年之间又减少了3.4万平方公里。1背景与现状问题生态环境遭到破坏(19821982)建成区建成区农田、湖泊、低地农田、湖泊、低地1背景与现状问题生态环境遭到破坏QttQ 20002010年全国城镇建成区面积扩张了64.45%,远高于城镇人口45.9%的增长速度Before UrbanizationAfter 5、Urbanization1背景与现状问题不透水面积大幅度增加 上世纪50年代城区湖泊127个,目前仅存38个。1991年-2010年期间,武汉的水域面积减小了38%。武汉只是其中的一个缩影,包括北京在内的全国很多地方也都存在类似的问题武汉市水域面积演变(1991-2010)水面减少地区2010年水面汤逊湖黄家湖南湖东湖沙湖水果湖沉湖武湖1背景与现状问题湖泊水系占用 调蓄空间减少白洋淀作为海河平原最大的淡水湖,历史上见证了保定的兴盛与繁荣清朝时,白洋淀洪灾甚行,朝廷“发币万金”、“疏浚深广,多开引河”,治理后的白洋淀“泄而不竭,蓄而不盈”解放以后,由于上游城市建设和水资源开采,白洋淀多次“干淀”6、,不得从南运河调水维持水面。“实施湖泊湿地保护修复工程”“修复华北平原地下水超采及地面沉降”“进行中小河流综合治理,考虑把白洋淀再恢复起来”1背景与现状问题党的十八大报告:面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位1背景与现状问题中央高度关注关于中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定的说明习总书记在2013年11月9日山水林田湖是一个生命共同体,人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在树。用途管制和生态修复必须遵循自然规律。1背景与现状问题中央高度关注为什么这么多城市缺水?7、一个重要的原因是水泥地太多,把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地给占用了,切断了自然的水循环,雨水来了,只能当污水排走,地下水越抽越少。解决城市的缺水问题,必须顺应自然,比如在提升城市排水系统时要优先考虑把优先的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”1背景与现状问题中央高度关注1背景与现状问题中央高度关注1背景与现状问题中央高度关注1背景与现状问题中央高度关注报告提纲1.背景与现状问题2.海绵城市解读3.海绵城市实现途径4.海绵城市规划要点海绵城市与总规控规专项规划的融合海绵城市专项规划编制探索5.低影响开发雨水系统构建6.结语2海绵城市解读8、 海绵城市的内涵 海绵城市的国际语境 海绵城市能干什么2海绵城市解读海绵城市的内涵 海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用(Resilient,adaptive)能吸收,能渗透,能涵养,能净化,能释放 海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。2海绵城市解读海绵城市的内涵海绵城市 是生态文明在城市雨水管理方面的具体体现 是和国际先进雨水管理理念接轨的中9、国智慧 是中国解决城市雨水问题的可持续发展之路海绵城市是实现从快排,及时排、就近排、速排干的工程排水时代跨入到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水,生态排水的历史性、战略性的转变LID是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术,来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制,使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态的径流源头开始的暴雨管理方法。水环境水资源水安全水生态2海绵城市解读海绵城市的国际语境LID的适用性设施建设控制水质控制水量适用性减少不透水面积SS居住/商业/工业雨水花园PP居住/商业/工业雨水花坛PP商业/工业树坑PS居住/商业/工业透水路面SP居住/商业/工业雨水箱NP居住10、/商业/工业地下储水池NP商业/工业草沟和过滤带PS居住/商业/工业生态滞留草沟PS居住/商业/工业湿地PP典型的大范围区域P=主要功能;S=次要功能;N=不适用2海绵城市解读海绵城市的国际语境洪水风险管理水质管理娱乐与生物多样性水资源社区休闲教育促进发展英国可持续排水系统(Sustainable Drainage Systems,SuDS)可持续排水系统利用以下方式来模仿自然过程:储蓄雨水后缓慢释放;促进雨水下渗;过滤污染物;控制流速来允许沉积物沉淀2海绵城市解读海绵城市的国际语境WSUD的原则:在城市开发中保护自然系统 保护水质 将雨水处理与景观相结合 降低雨水径流量和峰流量澳大利亚水敏感11、城市设计(WSUD:Water Sensitive Urban Design)这是一种雨水源头控制的理念,其实质是将雨水在源头上进行收集、控制,减少了暴雨径流,同时也减少了水资源的浪费,是一种新型的节水技术。2海绵城市解读海绵城市的国际语境2海绵城市解读海绵城市的国际语境美国波特兰2海绵城市解读海绵城市的国际语境美国纽约:用绿色基础设施来应对CSO2海绵城市解读海绵城市的国际语境美国西雅图:通过绿色雨水基础来解决水污染问题,并兼顾水量控制2海绵城市解读海绵城市的国际语境美国洛杉矶:通过绿色雨水基础来解决水污染问题,并兼顾水量控制海绵城市的理念和澳大利亚的WSUD,美国的LID和英国的SuDS基12、本一致。美国现在各城市正在做的绿色基础设施的规划建设和我们海绵城市也是一致的通过以上分析可以看出,海绵城市是具有国际语境的城市雨水管理理念的中国化的表达下渗80%40%下渗减排集蓄利用蒸发(腾)透水铺装、下沉式绿地、生物滞留设施等蓄水池、雨水罐、湿塘、雨水湿地等排放排放降雨降雨蒸发(腾)排放排放年径流总量(多年平均年径流总量(多年平均)年径流总量(多年平均年径流总量(多年平均)中国海绵城市示意图中国海绵城市示意图澳大利亚水敏感城市设计示意图澳大利亚水敏感城市设计示意图2海绵城市解读海绵城市的国际语境2海绵城市解读海绵城市能干什么作用 保护生态环境 恢复自然生态 控制水污染 降低内涝风险 补充城13、市地下水 促进水循环渗、滞、蓄、净、用、排 中国污水处理能力建设迅猛增长,出水水质不断提高,但水环境尤其是城市水环境没有得到根本改善。中国的河水为什么总是不干净?能不能只提高污水处理厂的出水标准解决城市水环境的问题?核心问题是CSOs,管网错接,初期雨水污染等2海绵城市解读海绵城市能干什么治理污染06012018024030002004006008001000120014001600TSS and COD(mg/L)TSS COD Runoff012345TN(mg/L)Flow rate(m3/s)060120180240300010203040506070Time(min)Time(min14、)Time(min)TN0246810121416TP(mg/L)TP06012018024030050403020100Raianfall intensity (mm/h)典型降雨的径流污染情况:2005年 8月3日武汉市汉阳十里铺降雨径流的水质情况,降雨量41.3mm。资料来源:尹澄清,城市面源污染的产生和控制,2010.2海绵城市解读海绵城市能干什么治理污染海绵城市可以解决雨水污染、CSO、缓解城市内涝风险等问题但不宜过分夸大LID的作用,“一低就灵”,“一低万能”LID主要是治理城市初期雨水污染和CSO,对于解决城市内涝问题有一定的作用,但是不能依靠LID来解决城市内涝。主要原因是,长15、历时降雨时,雨峰来临时,LID的设施一般都会处于饱和状态。短历时强降雨时产流比例也会比较大。可从产流机理来理解(过渗产流,蓄满产流)2海绵城市解读海绵城市能干什么02468101210:0010:2010:4011:0011:2011:4012:0012:2012:4013:0013:2013:4014:0014:2014:4015:0015:2015:4016:0016:2016:4017:0017:2017:4018:0018:2018:4019:0019:2019:4020:0020:2020:4021:0021:2021:4022:0022:2022:4023:0023:2023:4016、0:000:200:401:001:201:402:002:202:403:003:203:402012年7月21日北京模式口雨量站实测降雨1.背景与现状问题2.海绵城市解读3.海绵城市实现途径4.海绵城市规划要点海绵城市与总规控规专项规划的融合海绵城市专项规划编制探索5.低影响开发雨水系统构建6.结语383海绵城市实现途径 如何实现建设海绵城市3海绵城市实现途径 如何实现建设海绵城市海绵城市的建设一是对城市原有生态系统的保护,尤其是河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水敏感地区的保护,最大限度的保护“山水林田湖”。二 是生态恢复和修复。对已经受到破坏的水体和替他自然环境(山水林田湖),运用生态的手17、段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。三是城市开发建设过程中的低影响开发,生态型开发。合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,同时,根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。3海绵城市实现途径 如何实现建设海绵城市3海绵城市实现途径 如何实现建设海绵城市3海绵城市实现途径 海绵城市与LID的关系海绵城市海绵城市低影响开发低影响开发优先解决的问题水生态,水环境,水安全,水资源水环境,水资源,水生态,水安全主要特征元素天然为主,“山水林田湖”一些人工建设工程为辅,可大可小人工建设,透水铺装,植草18、沟,雨水花园等,变现为源头的,分散的设施尺度尺度较大,一般是整个城市尺度较小,一般是小区、街道范围较大,涵盖LID范围较小,主要是开发建设过程中、城市更新改造目标实现良好的城市生态,尤其是水生态模仿自然,尽量使得开发后的水文状况和开发前类似实施路径原生态保护,生态恢复修复生态型开发建设源头分散的设施3海绵城市实现途径 关于年径流总量控制率2海绵城市实现途径 关于年径流总量控制率技术指南中的分区作为参考(表F2-1 我国部分城市年径流总量控制率对应的设计降雨量值一览表)各地应根据本地多年逐日降雨量,分析适合的径流控制量和对应的径流控制率。径流控制率主要是针对低影响开发的工程而言,汇水区范围内对应19、的降雨被工程有效控制的降雨,对应上边“降雨量控制率”的图所得出的控制率报告提纲1.背景与现状问题2.海绵城市解读3.海绵城市实现途径4.海绵城市规划要点海绵城市与总规控规专项规划的融合海绵城市专项规划编制探索5.低影响开发技术6.结语4海绵城市与总规控规专项规划的融合4海绵城市与总规控规专项规划的融合总规指南中关于总规中海绵城市建设的指南:保护水生态敏感区集约开发利用土地合理控制不透水面积合理控制地表径流明确低影响开发策略和重点建设区域4海绵城市与总规控规专项规划的融合总规在目前总体规划编制审批办法框架下,总体规划阶段能够做的事情主要包括:分析识别城市生态敏感地区,确保城市规划用地布局避开城市20、生态高敏感地区,最大限度保护城市原有“山水林田湖”,维护城市原有生态安全格局。识别新规划土地中的低洼低,具有建设为湿地潜能的用地,并提供给项目组中空间规划的项目组成员。识别需要恢复和新开挖的河湖水系,并提供给项目组中规划规划的项目组成员。在城市雨水规划相关章节,明确低影响开发的目标。如有可能,增加城市生态专题研究或者海绵城市专题研究。以江浙某城市的规划为例,说明如何通过用地评价,识别出生态敏感性较高地区,并通过规划用地空间布局予以保护。4海绵城市与总规控规专项规划的融合总规水系水域类型:骨干河道、一般河道、圩外河道、池塘鱼塘、湖泊水面水面总面积约42.16平方公里,规划范围内水面率为18.6%21、规划范围内水域以河流水面和坑塘水面为主,两者占80%左右4海绵城市与总规控规专项规划的融合总规水域类型:骨干河道、一般河道、圩外河道、池塘鱼塘、湖泊水面根据水域的不同等级,将水域缓冲区分为5个等级:极敏感区、高敏感区、中度敏感区、轻度敏感区和不敏感区极敏感区极敏感区(m)高度敏感高度敏感区区(m)中度敏感区中度敏感区(m)轻度敏感区轻度敏感区(m)不敏感区不敏感区(m)湖泊湖泊0100100-200200-500500骨干河道骨干河道05050-100100-200200一般河道一般河道03030-6060-100100圩外圩外河道河道池塘池塘鱼塘鱼塘02020-4040-8080251高程(22、m)0-550.155-10410-25325-502501植物分布城镇50.15草地4农田3湿地2森林1地质灾害不易发区50.1低易发区4中易发区3河流水系缓冲区不敏感区50.4低度敏感区4中度敏感区3高敏感区2水域1重要生态要素太湖沿岸500米缓冲区2直接叠加基本农田保护区2重要水域24海绵城市与总规控规专项规划的融合总规地质灾害坡度河流水系缓冲区高程植被分布重要生态要素(湖沿岸缓冲区、重要水域)生态敏感性分布图名称面积(km2)百分比(%)极敏感2.951.3%高度敏感101.7015.4%中度敏感20.0913.7%轻度敏感25.0315.5%不敏感34.0735.5%河流水系42.123、618.6%4海绵城市与总规控规专项规划的融合总规4海绵城市与总规控规专项规划的融合总规海绵城市与总规控规专项规划的融合水系规划依据城市总体规划划定城市水域、岸线、滨水区,明确水系保护范围。城市开发建设过程中应落实城市总体规划明确的水生态敏感区保护要求,划定水生态敏感区范围并加强保护,确保开发建设后的水域面积应不小于开发前,已破坏的水系应逐步恢复原有的水系。4海绵城市与总规控规专项规划的融合水系规划保持城市水系结构的完整性,优化城市河湖水系布局,实现自然、有序排放与调蓄。城市水系规划应尽量保护与强化其对径流雨水的自然渗透、净化与调蓄功能,优化城市河道、湿地、湖泊布局与衔接,并与城市总体规划、排24、水防涝规划同步协调。4海绵城市与总规控规专项规划的融合水系规划优化水域、岸线、滨水区及周边绿地布局,明确低影响开发控制指标。城市水系规划应根据河湖水系汇水范围,同步优化、调整蓝线周边绿地系统布局及空间规模,并衔接控制性详细规划,明确水系及周边地块低影响开发控制指标。4海绵城市与总规控规专项规划的融合绿地系统规划提出不同类型绿地的低影响开发控制目标和指标合理确定城市绿地系统低影响开发设施的规模和布局城市绿地应与周边汇水区域有效衔接应符合园林植物种植及园林绿化养护管理技术要求合理设置预处理设施充分利用多功能调蓄调控排放径流雨水4海绵城市与总规控规专项规划的融合排水防涝规划明确低影响开发径流总量控制25、目标与指标确定径流污染控制目标及防治方式明确雨水资源化利用目标及方式城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统有效衔接优化低影响开发设施的竖向与平面布局河湖水系的开挖462保留现状整治渠道新增渠道构建城市内河水系西部整治、中部连通、东部新建4海绵城市与总规控规专项规划的融合排水防涝规划4海绵城市与总规控规专项规划的融合排水防涝规划4海绵城市与总规控规专项规划的融合排水防涝规划4海绵城市与总规控规专项规划的融合道路交通规划提出各等级道路低影响开发控制目标协调道路红线内外用地布局与竖向道路交通规划应体现低影响开发设施4海绵城市与总规控规专项规划的融合控规4海绵城市与总规控规专项规划的融合控规控规是确保26、海绵城市能否真正建成的关键。在控制性详细规划阶段,主要是将明确蓝线、绿线定位,雨水径流控制指标落实到地块上,如该地块的下沉式式绿地的比例与面积,透水铺装的面积,雨水调蓄的容积等,如果需要雨水资源化的地区,需要明确雨水资源化的量。在修建性详细规划阶段,要明确LID设施的组合方式,设施规模和空间布局。4海绵城市与总规控规专项规划的融合控规报告提纲1.背景与现状问题2.海绵城市解读3.海绵城市实现途径4.海绵城市规划要点海绵城市与总规控规专项规划的融合海绵城市专项规划编制探索5.低影响开发技术6.结语4海绵城市专项规划编制探索编制海绵城市专项规划指南中也提出,有条件的城市可以编制基于低影响开发理念的27、雨水控制与利用专项规划。4海绵城市专项规划编制探索规划怎么做?目前我国还没有相应的规划作为参考,可以参考的是美国各个城市的Green Infrastructure的规划。编制海面城市专项规划的核心目的,是系统分析本地生态本底、气象水文、土壤植被等基本情况,提出本地LID工程的适宜的雨水年径流总量控制率,对海绵城市建设的重大项目进行安排,对重点区域进行识别,给出城市不同分区的不同技术和空间政策,编制近期实施计划和工程实施预算。4海绵城市专项规划编制探索城市降雨分析与径流控制率分析合流制区域、合流制溢流情况及其污染负荷贡献率分析初期雨水污染及其负荷贡献率的分析本地土壤、植被分析城市不透水面积的空间28、分布情况本地河湖水系及水敏感空间分析识别本地各类绿地的空间识别及分析4海绵城市专项规划编制探索城市海绵城市建设的分区各种分区的技术指引城市层面新建绿地、河湖湿地工程及安排现状改造技术指引新建绿色基础设施与现状灰色基础设施的接口及其协同作用分析近期建设与实施计划规划实施的政策分析与制订规划实施的投入产出分析报告提纲1.背景与现状问题2.海绵城市解读3.海绵城市实现途径4.海绵城市规划要点海绵城市与总规控规专项规划的融合海绵城市专项规划编制探索5.低影响开发雨水系统构建6.结语屋面雨水由暗管进入水体屋面雨水由暗管进入水体水体中的水生植物水体中的水生植物无水的景观,待接入再生水无水的景观,待接入再生29、水低影响开发雨水系统构建5海绵城市 是生态文明在城市雨水管理方面的具体体现 是和国际先进雨水管理理念接轨的中国智慧 是中国解决城市雨水问题的可持续发展之路将新的治水理念和城市开发建设理念融入城市开发建设过程中海绵城市,水是核心问题,城市建设离不开对水的关注对水的问题既要有宏观的战略思维,又要可行的技术手段海绵城市要改变重建设轻管理的模式,否则设施不能发挥作用结语6海绵城市的建设宜从大局入手,既要考虑“山水林田湖”这些“大海绵”的问题,又要考虑低影响开发这些分散的“小海绵”的建设海绵城市尤其是低影响开发对于径流污染控制、径流量削减、地下水补充等都有重要意义,但是也不宜过分夸大其作用,尤其是在内涝防治方面的作用。要从生态文明,“山水林田湖”的角度去理解海绵城市,不应片面肤浅的认为海绵城市就是穿衣戴帽、涂脂抹粉,将铺一些透水砖,修几个蓄水池,建几块下凹式绿地当成海绵城市。海绵城市的建设是一个新的课题,需要大家共同探讨和实践。结语6谢 谢!