海绵城市详解

START海绵城市建设风景园林工程与技术1什么是海绵城市？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。传统城市的建设模式是粗放式、破坏式的，海绵城市则对周边生态环境的影响很低，因此海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发（LID）。海绵城市建设的手段：利用雨洪、阶段污染、生态建设海绵城市的建设应将雨洪视为资源，使其及时就地下渗，补充地下水，或利用这种设施积蓄起来再利用，如冲洗厕所、洗衣服、喷洒道路、洗车、绿化浇水、景观用水等。▲强降雨产生城市内涝应采用各种手段，尽可能让更多的雨水进入城市，将被阻断的污染转化为资源，比如：下沉式绿地、透水铺装、植被缓冲带、生态护岸、草地、草沟、公园以及各类雨水池、雨水沉淀池、植草沟、植被截污带、氧化塘与湿地系统等。▲采用下沉式公路绿地截断面源污染▲采用植被缓冲带截断面源污染城市生物多样性的建立，是指在满足城市安全、生产、生活等需求的前提下丰富生物种类，形成生态系统。▲保持生物多样性，是建设海绵城市的重要手段2海绵城市建设的精髓：四个尊重即尊重水、尊重表土、尊重地形、尊重植被，其核心是尊重自然。▲肥沃的表土层。表土是植被生长的基础，微生物活动的载体，在降雨过程中表土能够渗透、储存和净化降水。▲植被是顺应地形的产物，也是地形、水和土壤的“守护神”。▲下沉式绿地▲采用屋顶花园、雨水花园、雨水湿地、生态草沟和雨水塘等雨水调节设施。3海绵城市建设的原则：天人合一，融入自然“天人合一”和“融入自然”的思想，是对当代城市设计只注重建筑美学形态这种观念的完善与修正。城市设计应全面考虑城市与自然共生，让雨水、阳光、风、植物与城市空间形态完美融合，让城市在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，真正达到与自然和谐共处的目标。▲一切的建设应以生态优先为原则4海绵城市的六个关键字：渗、滞、蓄、净、用、排渗：减少路面、屋面、地面等硬化地表面积，雨水就地下渗。滞：延缓峰现时间，降低排水强度，缓解雨洪风险。蓄：削减峰值流量，调节雨洪时空分布，为雨洪资源化利用创造条件。净：对污染源采取相应控制手段，削减雨水径流的污染负荷。用：实现雨洪资源化，雨水回灌、雨水灌溉及构造园林水景观等，形成雨水资源的深层次循环利用。排：统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统以及超标雨水径流排放系统，构建安全的城市排水防涝体系，确保城市运行安全4.1海绵城市--渗由于城市下垫面过硬，到处都是水泥，改变了原有自然生态本底和水文特征，因此，要加强自然的渗透，把渗透放在第一位。其好处在于，可以避免地表径流，减少从水泥地面、路面汇集到管网里，同时，涵养地下水，补充地下水的不足，还能通过土壤净化水质，改善城市微气候。而渗透雨水的方法多样，主要是改变各种路面、地面铺装材料，改造屋顶绿化，调整绿地竖向，从源头将雨水留下来然后“渗”下去。4.1.1透水景观铺装传统的城市开发中无论是市政公共区域景观铺装还是居住区景观铺装设计中多数采用的都是透水性差的材料，所以导致雨水渗透性差，而在这一方面可以通过透水铺装实现雨水渗透，或通过水渠和沟槽将雨水引流至街道附近的滞留设施中。4.1.2透水道路铺装传统城市开发建设中道路占据了城市面积的10%-25%，而传统的道路铺装材料也是导致雨水渗透性差的重要隐私之一，除了景观铺装方面可以通过透水铺装实现雨水渗透之外，还可以将园区道路、居住区道路、停车场铺装材料改为透水混凝土，加大雨水渗透量，减少地表径流，渗透的雨水储蓄在地下储蓄池内经净化排入河道或者补给地下水，减少了直接性雨水对路面冲刷然后快速径流排水对于水源的污染。4.1.3绿色建筑海绵城市建设措施不仅在于地面，屋顶和屋面雨水的处理也同样重要。在承重、防水和坡度合适的屋面打造绿色屋顶，利于屋面完成雨水的减排和净化。对于不适用绿色屋顶的屋面，也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗.对于不适用绿色屋顶的屋面，也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗。4.2海绵城市---蓄即把雨水留下来，要尊重自然的地形地貌，使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形地貌后，短时间内水汇集到一个地方，就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来，以达到调蓄和错峰。而当下海绵城市蓄水环节没有固定的标准和要求，地下蓄水样式多样，总体常用形式有两种：塑料模块蓄水、地下蓄水池。4.2.1蓄水模块雨水蓄水模块是一种可以用来储存水，但不占空间的新型产品；具有超强的承压能力；95%的镂空空间可以实现更有效率的蓄水。配合防水布或者土工布可以完成蓄水，排放，同时还需要在结构内设置好进水管、出水管、水泵位置和检查井。4.2.2地下蓄水池雨水收集池，由水池池体、水池进水沉沙井、水池出水井、高、低位通气帽，水池进、出水水管、水池溢流管、水池曝气系统等几部分组成。4.3海绵城市---滞其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如，通过微地形调节，让雨水慢慢地汇集到一个地方，用时间换空间。通过“滞”，可以延缓形成径流的高峰。具体形式总结为三种：雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。4.3.1雨水花园是指在园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域，由树皮或地被植物作为覆盖。它通过将雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨地表径流的洪峰，还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。其中浅坑部分能够蓄积一定的雨水，延缓雨水汇集的时间,土壤能够增加雨水下渗，缓解地表积水现象。蓄积的雨水能够供给植物利用，减少绿地的灌溉水量。4.3.2生态滞留区概念上来讲生态滞留区就是浅水洼地或景观区利用工程土壤和植被来存储和治理径流的一种形式，治理区域包括草地过滤，砂层和水洼面积、有机层或覆盖层、种植土壤和植被。生态滞留区在对于土壤的要求和工程技术上的要求不同于雨水花园，形式根据场地位置不同也较为多样，如生态滞留带、滞留树池等。（1）植草沟植浅草沟具有输水功能，具有一定的截污净化功能。适用于径流量小及人口密度较低的居住区、工业区或商业区、公园、停车场及公共道路两边，可以代替路边的排水沟或者雨水管渠系统。植草沟沟顶宽0.5~2m，深度0.05~0.25m，边坡（垂直：水平）1:3~1:4,纵向坡0.3%~5%。可设置在雨水花园、下凹式绿地前作为预防处理。（2）雨水塘雨水塘是渗水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼地进行雨水渗透，补及地下水，雨水塘能有效地削减径流峰值。但雨水塘护坡需要种植耐湿植物，若雨水塘较深（超过60cm)护坡周边就要种植低矮灌木，形成低矮绿篱，消除安全隐患。同时整个雨水塘系统还要形成微循环才能防止水体腐坏。（3）雨水湿地雨水湿地人工雨水湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，将雨水花园、生态滞留池收集的雨水进行集中的净化。而且其具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，极其适合海绵城市建设中多出应用。4.4海绵城市---净通过土壤的渗透，通过植被、绿地系统、水体等，都能对水质产生净化作用。因此，应该蓄起来，经过净化处理，然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同从而设置不同的净化体系，根据城市现状可将区域环境大体分为三类：居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。根据这个三种区域环境可设置不同的雨水净化环节，而现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节：土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。4.4.1雨水净化系统三部分土壤渗滤净化：大部分雨水在收集时同时进行土壤渗滤净化，并通过穿孔管将收集的雨水排入次级净化池或贮存在渗滤池中；来不及通过土壤渗滤的表层水经过水生植物初步过滤后排入初级净化池中。人工湿地净化：分为2个处理过程，一是初级净化池，净化未经土壤渗滤的雨水；二是次级净化池，进一步净化初级净化池排出的雨水，以及经土壤渗滤排出的雨水；经二次净化的雨水排入下游清水池中，或用水泵直接提升到山地贮水池中。初级净化池与次级净化池之间、次级净化池与清水池之间用水泵进行循环。4.4.2雨水净化系统三大区域环境居住区雨水收集净化：居住区雨水收集净化过程中由于居住区内建筑面积和绿化面积较大，雨水冲刷过后大量水体可以经生态滞留区、雨水花园、渗透池收集起来经过土壤过滤下渗道模块蓄水池中，相对来说雨水径流量较少。所以利用海绵城市雨水收集系统将雨水惠存、下渗、过滤然后经过生物技术净化之后就可以大量用于绿化灌溉、冲厕、洗车等方面。工业区雨水收集净化：工业区有别于居住区，相对来说绿地面积较少，硬质场地和建筑较多，再加上工业产物的影响，所以在海绵城市雨水收集和净化环节就要格外注意下渗雨水的截污环节。经过承载海绵城市原理的园林设施对工业污染物的过滤之后，雨水经过土壤下渗道模块蓄水池，在这个过程中设置截污处理对下渗雨水进行第二次的净化，进入模块蓄水池之后配合生物技术再次净化后再次的循环利用到冷却水补水、绿化灌溉、混凝土搅拌等方面。市政公共区域雨水收集净化：市政公共区域雨水收集净化对比前两个区域环境有着不一样的方面，绿地面积大，不同地区山体高程不同所以导致径流量不同，并且河流、湖泊面积较大，所以减缓雨水冲刷对山体表面的冲击破坏和对水源的直接污染是最为重要的问题。就上述问题来讲，市政区域雨水净化在雨水收集方面要考虑生态滞留区和植物缓冲带对山体的维护作用以及对河流、湖泊的过滤作用。在雨水调蓄方面主要使用调蓄池来对下渗雨水进行调蓄，净化后的水一方面用于市政绿化和公厕冲厕，一方面排入河流、湖泊补给水原，解决了水资源短缺的问题。4.5海绵城市---用在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用，不管是丰水地区还是缺水地区，都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害，收集的水资源还可以进行利用，如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养，通过“蓄”把水留在原地，再通过净化把水“用”在原地。4.6海绵城市---排是利用城市竖向与工程设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝。这就必须要采取人工措施，把雨水排掉。当雨峰值过大的时候，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。经过雨水花园、生态滞留区、渗透池净化之后蓄起来的雨水一部分用于绿化灌溉、日常生活，一部分经过渗透补给地下水，多余的部分就经市政管网排进河流。不仅降低了雨水峰值过高时出现积水的几率，也减少了第一时间对水源的直接污染。5关于海绵城市的大数据3100亿：2013年，全国31省（自治区、直辖市）中县级以上城市受淹234个，直接经济损失3100多亿元。（数据来源：住建部）16个：2015年海绵城市建设试点名单，迁安、白城、镇江、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区等16座城市入选2015年海绵城市建设试点范围。（数据来源：财政部、住建部、水利部）865亿：政府计划3年内投资865亿元，建设面积450多平方公里，在此基础上推出一批可复制、可推广的经验和模式，按此计算，每平方公里投资约1.9亿元。（数据来源：住建部）万亿：16个试点城市已披露未来三年投资总额近1200亿元，平均每个城市投资71.6亿元，海绵城市建设，与全国城市地下综合管廊、棚户区、危房改造相辅相成，构成城镇化建设“升级版”，对于经济的拉动作用不容小觑，预计海绵城市建设将拉动万亿投资。