海绵城市概念内涵技术与未来

华北水利水电大学水文化研究中心2015.12——兼谈我校大学生知识结构的培养张多新自我介绍希望同学们了解我，认识我，支持我，我们一起交流，一起学习，一起进步。汇报大纲0引言：以文化城1我们的城市是什么样：海绵城市建设的背景2我们的城市面临的水问题3我们的城市为什么成了这个样子？4我们的城市应该是什么样子5海绵城市的概念6海绵城市的内涵7海绵城市的发展8海绵城市如何建？9政策支撑10经典案例11海绵城市的未来引言：以文化城生生观参赞天地之化育道法自然和谐以文化城苟日新日日新又日新与时俱进与时偕行天人合一以文化人，人则文质彬彬。质胜文则野，文胜质则史。文质彬彬，然后君子。以文化物，寓情于物感时花溅泪，恨别鸟惊心。寒塘渡鹤影，冷月葬花魂文化尽“道”之性参赞城市之化育尽城市之性人生追求价值所在以技建城化成化生五年前的一个故事BetterCity,BetterLife●城市，让我们的生活更美好，但什么样的城市能让我们的生活更美好？●我们的城市是什么样，怎样才能让我们的生活更美好？1我们的城市是什么样：海绵城市建设的背景1.1我们的城市水多（城市看海，街道行船）世界上最浪漫的事，就是您在车里开船，我在车后推船。8月7日晚，郑州迎来强降雨，降雨使郑州市主要道路严重阻塞。市区多条主干道被淹，多条道路水深近1米，交通陷入一度陷入瘫痪，多路公交车被困，数以万计的下班市民滞留各公交站台，郑州一场暴雨“瘫”半城，白昼变夜万人摸黑挤公交我带着你，你带着船，我们一起去郑州东区看海2012年，北京“7.21”特大暴雨事件，79人死亡，160.2万人受灾，经济损失116.4亿元。来自防汛部门的数据显示，2015年全国已有154个城市因暴雨发生内涝（截至日期8月29日）。1.2我们的城市水少（资源性缺水）2014年7月许昌河道干涸1.2我们的城市水少（资源性缺水）1.2我们的城市水少（资源性缺水）2014年，全国657个城市中有300多个属于联合国人居环境署评价标准的“严重缺水”和“缺水”城市。节水优先1.2我们的城市水少（资源性缺水）贵州都匀矿渣水污梁，三门峡水库泄出“一库污水”，四川沱江特大水污染，松花江重大水污染，广东北江镉污染，兰州市自来水苯超标事件……水质性缺水1.3我们的城市水脏（水质性缺水）中国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序，其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江，其中，辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑中国地表水资源质量现状，符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占32.2%（河段统计），符合Ⅲ类标准的占28.9%，属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%，如果将Ⅲ类标准也作为污染统计，则中国河流长度有67.8%被污染，约占监测河流长度的2/3，可见中国地表水资源污染非常严重。1.3我们的城市水脏（水质性缺水）1.3我们的城市水脏（水质性缺水）地下水水质2014年，对主要分布在北方17省（自治区、直辖市）平原区的2071眼水质监测井进行了监测评价，地下水水质总体较差。其中，水质优良的测井占评价监测井总数的0.5%、水质良好的占14.7%、水质较差的占48.9%、水质极差的占35.9%。工程性缺水，是指特殊的地理和地质环境存不住水，缺乏水利设施留不住水。地区的水资源总量并不短缺，但由于工程建设没有跟上，造成供水不足。2010年西南地区大旱，暴露出云南、贵州水利基础设施仍然薄弱的局面。1.4我们的城市有水用不了（工程性缺水）1.5我们的城市雾霾2015年12月10日，郑州再现严重雾霾污染，能见度不足200米，早高峰现白昼如夜。花园路严重堵车二七纪念塔早高峰现白昼如夜若隐若显的大玉米雾霾的华水雾霾的龙弯湖近60年，郑州市区每年平均有雾日为184天，大雾日18.5天，灰霾日49天，累计有251天都是云山雾罩日子。国家“973”计划风能项目首席科学家，南京大学教授1.5我们的城市空气脏：雾霾1.6我们的城市热水资源短缺全国300多个城市缺水“喊渴”水源得不到涵养，地下水形成漏斗22全国重点缺水城市分布图华北平原地下水漏斗中国水利水电科学研究院水资源所2我们的城市面临的水问题23水环境污染40%的城市河道黑臭，60%的地下水水质较差或极差初期雨水污染、合流制溢流污染COD工业4%生活12%污水处理厂23%养殖牧场9%畜禽养殖5%农业面源6%水产养殖5%城郊地表径流36%地表径流COD污染占排入水体环境总量的36%初雨COD和SS浓度远超过生活污水2我们的城市面临的水问题24水生态破坏水的自然循环规律被干扰，径流发生变化水生态系统被割裂，导致系统碎片化生物多样性减少过度工程化破坏河道生态水体富营养化干涸河道2我们的城市面临的水问题25水文化消失生态的“皮”不存，文化的“毛”焉附？乡愁只能在诗歌中、故事里……石景遥连汉，浑河似带流。沦破日滚滚，浩淼接皇州。清•康熙•四面荷花三面柳，一城山色半城湖大明湖铁公祠的楹联2我们的城市面临的水问题26水安全风险增大62%城市发生过内涝2我们的城市面临的水问题3.1气象和地理条件3我们的城市为什么成了这个样子？●我国处于中纬度地带，中纬度地区是高纬度地区和低纬度地区的能量转换区，气候条件不稳定。●我国位于最大的大陆（亚欧大陆）和最大的大洋（太平洋）的交汇带，从青藏高原呈阶梯状向太平洋倾斜的地貌特点，进一步加剧了气候的地区差异。●我国降水受东南季风和西南季风的控制，年际变化大，年内季节分布不均。3.1气象和地理条件●我国大陆从东南沿海到西北内陆，年降水量由1600mm递减到不足200mm，多寡悬殊。东部地区不仅降水多，而且全年降水量的60%-80%集中在6-9月，其中最大一个月的降雨，又往往占全年降雨量的30%-50%，暴雨集中的程度世界上少见的。3.1气象和地理条件气候变化的不确定性带来了暴雨洪水频发，洪峰洪量加大等风险，导致每年夏天成为内涝多发期。同时，由于汛期洪水峰高量大，绝大部分未得到利用和下渗，导致河流断流与洪水泛滥交替出现，且风险愈来愈高。资料表明，最大洪峰流量与年最大洪峰流量平均值之比，在北方达到5-10倍，南方达到2-5倍，年内年际以及地区间高度不均衡，导致出现洪涝灾害风险过大，城市内涝问题也日趋严重。3.1气象和地理条件3.2快速城镇化过程伴随着水资源的过度开发和水质严重污染国家统计局：2014年中国城镇化率：54.77%0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.001950年1954年1958年1962年1966年1970年1974年1978年1982年1986年1990年1994年1998年2002年2006年2010年2014年1949年-2014年中国城镇化率小水大水农水城水2.2快速城镇化过程伴随着水资源的过度开发和水质严重污染自2000年以来，中国城镇化飞速发展，城镇化的过程中，对水资源的过度开发，导致北方河流的断流，湿地和湖泊的大面积消失，地下水严重超采。2009年，塔里木河1100公里河道断流，全长2321公里。2007年底，河南省平原区地下水漏斗区总面积为7572平方公里，约占平原总面积的10.1%，其中安阳-鹤壁-濮阳漏斗面积为6590平方公里，比上年增加6平方公里，新乡小冀、南阳漏斗面积也有一定的增加。湖泊面积锐减15%中国已减少了约1000个内陆湖泊全国平均每年有20个天然湖泊消亡自20世纪50年代以来，全国大于10平方公里湖泊中，干涸面积4326平方公里，萎缩减少面积9570平方公里，减少蓄水量516亿立方米。全国地下水超采区面积达到19万平方公里，北方许多地方地下降落漏斗区已面临地下水资源枯竭的严重危机。第十三届世界湖泊大会上了解的数据陆域湿地面积减少了28%3.3不科学的工程措施导致水系统功能整体退化♦植被破坏水土流失♦不透水面增加♦河湖水体破碎化♦地表水与地下水连通中断♦水文条件改变♦河道行洪，畜洪能力下降♦生物多样性锐减♦水质污染传统城市建设不科学的工程措施：●过度依赖混凝土、钢材和石材等硬质材料来建设灰色基础设施。●与河争地，缩河造地，围垦湖泊●河道治理三面光，裁弯取直●堤坊建设与大坝水库建设●政府决策和部分割，地区分割，功能分割。水和土、水和生物、水和城市、排水和给水、防洪和抗旱分离。“小决策是一切问题的根源”2020/3/8城镇化之前城镇化之后城镇化之前城镇化之后城镇化改变水文特征，水灾害加剧3.3不科学的工程措施导致水系统功能整体退化4我们的城市应该是什么样子绿色现代人少车少文化智慧……海绵Sponge4我们的城市应该是什么样子？“海绵”珍惜并试图留下每一滴雨水，让每一滴水都有机会下渗，有时间自我净化，善利万物；“海绵”将水流慢下来，让它变得心平气和，而不再狂野可怖；“海绵”设施与自然水过程和水格局共生，容易适应新的环境，水灾后快速恢复，不危及中长期发展，能够使城市弹性适应环境变化和自然灾害。“海绵”的本性是弹性，能化对抗为和谐共生，治水的最高智慧便是以柔克刚。海绵强调将有化为无，将大化为小，将排他化为包容，将集中化为分散，将快化为慢，将刚硬化为柔和。“道恒无为，而无不为”海绵实现了水的“道”，参赞天地之化育人水和谐天人合一情景合一知行合一生生不息5海绵城市的概念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。海绵城市建设技术指南--低影响开发雨水系统构建（住房城乡建设部，2014年10月）海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见（国办发〔2015〕75号，2015.10.11）海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。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。百度百科海绵城市是以低影响开发建设模式为基础，以防洪排涝体系为支撑，充分发挥绿地、土壤、河湖水系等对雨水径流的自然积存、渗透、净化和缓释作用，实现城市雨水径流源头减排、分散蓄滞、缓释慢排和合理利用，使城市像海绵一样，能够减缓或降低自然灾害和环境变化的影响，保护和改善水生态环境。水利部关于推进海绵城市建设水利工作的指导意见，2015年8月10日5海绵城市的概念海绵体，海绵宝宝。●河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠、林地、草地……●低影开发响雨水系统●城市雨水管渠系统●超标雨水径流排放系统保护已有的开发末有的用好已建的相互补充相互支撑相互依存41传统城市•改造自然•利用土地为主•改变原有生态•粗放式建设•地表径流量大增海绵城市•顺应自然•人与自然和谐•保护原有生态•低影响开发•地表径流量不变6.1.本质：城镇化与环境资源的协调发展6海绵城市的内涵●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●恢复被破坏水生态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推广河长制、治理水污染6.2.目标：让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害6海绵城市的内涵●低影响开发（LowImpactDevelopment：LID）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●通过减少径流量，减轻暴雨对城市运行的影响。●雨水资源化利用，中水回用，水循环利用。6.2.目标：让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害6海绵城市的内涵末端雨水快排模式海绵城市处理模式6.3.转变排水防涝思路6海绵城市的内涵传统模式：“快排”海绵城市：“渗、滞、蓄、净、用、排6海绵城市的内涵6.4.转变规划和建设理念6.5开发前后的水文特征基本不变径流总量不变：渗透、存储等峰值流量不变：渗透、调节等源头削减、过程控制、末端措施峰现时间不变：滞留、调蓄等6海绵城