"海绵城市"在城市水土保持中的应用

控制城市的水土流失,城市水土保持是重要手段,其在城市建设中,已成为十分重要的环节。“海绵城市”的发展理念越来越受到人们的重视。海绵城市理念,符合城市水土保持的生态服务功能,为城市水土保持提供了技术指导,这与城市水土保持的生态服务功能相契合。而海绵城市理念的成功运用,实现了自然渠道与人工措施结合,对降低城市径流污染程度起到了重要作用。在城市建设中的应用,可以充分发挥城市绿地的功能。在此基础上,结合海绵城市的概念、应用原则和具体应用实例,阐述了海绵概念在水土保持中的应用优势。     

基于LID的水生态修复技术在海绵城市建设中的应用——以常德市为例

低影响开发(low impact development,LID)是海绵城市建设的一种重要技术措施,也是解决城市水问题的有效方法。依据常德市海绵城市建设中部分工程实践经验,结合海绵城市建设规划,以基于LID理念的水生态修复技术措施为重点,分析和评估LID技术在常德市海绵城市建设中发挥的作用,探讨支撑我国海绵城市建设的关键技术方法,为海绵城市建设规划方法和技术研究提供参考。     

基于BIM的海绵城市规划建设运维管控关键技术研究

针对传统二维措施无法有效应对海绵城市全生命周期跟踪统筹、水文涝情精准决策等管控问题,基于海绵城市规划建设运维管控特点分析,探索提出基于BIM技术的海绵城市规划建设运维管控关键技术,包括技术框架设计、海绵城市BIM创建方法和海绵城市BIM管控平台构建等三方面。首先从BIM创建、数据库、应用管控平台三方面提出基于BIM技术的海绵城市规划建设运维管控技术框架,形成顶层设计;其次,提出海绵城市三维可视化模型的创建、分类、集成方法,并以此模型成果为载体构建海绵城市BIM管控平台,通过提取、关联、集成海绵城市全生命周期数据,实现从源头-过程-末端全过程三维立体可视化统筹管理海绵城市建设与运维。     

国内外海绵城市建设经验及研究成果浅谈

介绍了美国、德国、新西兰等国家城市雨洪管理研究进展、雨洪管理相关法律保障体系及工程建设成效,分析了我国海绵城市建设背景、现状及建议成果。经过对国内外海绵城市建设成效的对比分析,对我国海绵城市建设提出了如下意见和建议,即海绵城市建设在核心技术方面需结合城市特点汲取西方发达国家的先进技术和管理体系;应制定相关法律法规、技术规程,建立制度保障体系和技术体系;加强部门之间的联动作用,落实海绵城市建设的目标责任制以及加强对城市水科学方面的研究,加强科技创新,以为海绵城市建设提供科技支撑和技术保障。     

智慧化海绵城市的探讨与展望

海绵城市和智慧城市都是新一代的城市管理理念,都是为了让城市变得更加美好。将智慧城市的智慧化理念融入到海绵城市之中,实现海绵城市的智慧化,对于加快推进海绵城市的建设步伐和更好更高效地发挥海绵城市的作用,有很重要的意义。本文首先介绍了海绵城市的智慧化理念,然后从海绵城市的规划建设、运行管理和绩效评价三个阶段分别探讨了智慧化理念在海绵城市中的应用,以期为智慧的海绵城市发展提供一些借鉴和启示。     

海绵城市建设与城市水土保持

针对我国面临的水资源短缺、水环境恶化和洪涝灾害严重等问题,中华人民共和国住房和城乡建设部组织编制了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》(试行)。文章学习理解了海绵城市雨水控制利用的低影响开发理念,并将海绵城市理念与水土保持工作进行了结合,认为海绵城市的提出为水土保持的雨水控制利用方面做出了重要的技术指导,水土保持工作应依据海绵城市理念进一步细化。同时,从城市水土保持角度对海绵城市的建设提出几点意见。     

屋顶绿化在海绵城市中的应用前景

近年来,城市洪涝问题频繁发生,而建设具有自然积存、自然渗透、自然净化特点的"海绵城市"的构想为屋顶绿化的发展指出了发展方向——基于海绵城市的屋顶绿化改造。主要阐述了屋顶绿化目前的研究与发展状况,通过分析屋顶绿化具有的积蓄水能力、对城市雨水的截留能力等,指出其对降低城市地表径流系数、降低峰值流量、缓解城市排水管网的负载压力的作用,进而达到缓解城市内涝的目的;同时还阐明了屋顶绿化在改善城市环境生态及海绵城市建设相关领域中广阔的应用前景。另外,通过分析屋顶绿化目前面临的挑战,就其技术方面和管理方面提出建议及相关解决措施,为将来海绵城市建设提供了相关的技术指导。     

海绵城市建设中灌渠的保护与再利用——以北京市通州区为例

通州作为北京城市的副中心和第二批海绵城市试点城市,在新一轮的海绵城市建设之前,梳理通州的生态本底,以现存的上千条灌渠为基础,建立发达的灌渠系统,对于控制径流污染和雨洪调蓄具有事半功倍的作用。采用文献查阅、实地调研、GIS模拟、案例对比等方法,从宏观尺度上梳理了灌渠的演变历程和现状,并对灌渠在海绵城市建设中的再利用价值进行了辨析;以西集镇为例,从中观和微观尺度上结合具体的城市规划过程,分析了灌渠再利用过程中遇到的问题,并针对以上问题从城市蓝线的划定角度对灌渠在海绵城市建设中的保护与再利用提出了建议。研究成果对我国河网发达的平原地区的海绵城市建设具有一定借鉴意义。     

海绵城市建设研究进展与展望

建设海绵城市是缓解城市水资源短缺、城市内涝、雨水径流污染的重要战略举措。本文回顾海绵城市的缘起及通过分析海绵城市概念,提出生态学理论、景观学理论及低影响开发模式是海绵城市建设的理论基础。通过梳理海绵城市的发展脉络,从海绵城市建设的理念文化、规划建设、影响评估和实践探索四个方面阐述了海绵城市建设研究进展。研究发现,我国目前多采用低影响开发技术构建海绵城市;在当前我国海绵城市建设研究过程中,发现存在技术研究基础不足、建成绩效难以评估、新旧城区改造难度大等问题。对目前海绵城市建设研究情况分析,展望未来海绵城市建设发展趋势。     

我国海绵城市建设中的水科学难题

在总结我国海绵城市建设实践和相关研究成果的基础上,分析海绵城市建设提出的背景和承载的期望以及可能存在的问题,从水科学学科体系的10个方面(水文学、水资源、水环境、水安全、水工程、水经济、水法律、水文化、水信息、水教育),阐述水科学在海绵城市建设中的应用和海绵城市建设中可能遇到的6方面水科学难题:海绵城市建设水文效应与水系统模型、水资源高效利用机理及方案优选、面源污染物通过土壤渗虑消减机理及效应、"渗、蓄、滞"作用机理与城市雨洪计算、水安全风险管控及适应机制、水管理体系研究,并初步提出这些难题的解决途径,旨在为海绵城市建设的研究和实施提供参考。     

丘陵区海绵城市建设模式研究——以凤凰县为例

针对丘陵区城市的地形地貌和降雨径流特点,从生态海绵流域的全局视角,以现代化湿地花园城市为目标,合理布设"渗、滞、蓄、净、用、排"等海绵建设设施,并在措施布设时考虑丘陵地区对水土流失防治、地质灾害防控、水系景观美化等特殊要求,提出丘陵区海绵城市建设方案。以丘陵区城市湖南省凤凰县为案例,具体分析了海绵城市建设的目标指标和适宜建设措施。研究结果表明:通过海绵城市建设,凤凰县新建区年径流总量控制率达到83%,总的年径流总量控制率为80%;丘陵区海绵城市建设不应局限于建成区内,应针对产汇流过程急速形成、易出现山洪和内涝灾害的"两碰头"等问题,通过低影响开发措施和建成区外海绵体措施,开展生态海绵流域建设;丘陵区海绵城市应区分建成区内和建成区外,设定相应的建设目标和控制指标,建成区外应对堤防达标、雨水排放、水源保护区、水土保持、地质灾害防治等开展系统性建设和整治,建成区内应对可渗透地面、下凹式绿地、污水集中收集处理、地表水体水质、非常规水源利用、城市管网等方面开展系统性建设和整治。研究成果对丘陵区探索海绵城市建设模式具有重要的参考意义和实用价值。     

高密度老城区海绵城市径流控制研究

针对老城区海绵城市建设缺乏专项治理措施的现状,为了解决老城区海绵城市建设的内涝问题并实现径流控制,基于"老城区以问题为导向,以点带面"的基本思想,同时考虑高密度老城区"人口密度大,改造难度大和遗留问题多"等特点,海绵城市建设需要因地制宜,采取合理有效的技术方案实现对老城区的径流控制。以国家首批海绵城市建设试点城市萍乡试点区中的典型老城区西门内涝区为例,提出针对高密度老城区海绵城市建设的径流控制方案,主要包括源头地表绿色设施的减量控制以及末端地下调蓄设施的二次控制。总结了地表绿色设施组合的技术思路,介绍了地下调蓄设施的计算方法、布设以及抗浮设计等。结果表明:高密度老城区径流控制不能单靠绿色设施进行源头控制,也需要地下调蓄设施进行末端治理,其中单靠绿色设施实现了55.7%的径流控制率,加上地下调蓄设施后完成了75%的径流控制目标。该方案为类似老城区径流控制提供了可借鉴、可复制的成功经验,对老城区海绵城市建设径流控制具有重要的参考意义与实用价值。     

福寿沟建设理念对于现代海绵城市建设的启示

近年来,传统灰色基础设施带来的"城市病"越发凸显。突发罕见的暴雨所导致的城市内涝给我国多地造成了重大的人员伤亡和财产损失。海绵城市建设是防治城市内涝的主要技术措施之一,其核心理念是将排水功能归还于自然。福寿沟是我国宋代时期建成的地下排水系统,是世界上早期最杰出的排水系统之一。福寿沟通过利用自然本身进行雨洪调蓄,其精妙的设计思想、工作原理对于现代海绵城市建设具有极强的指导意义。从国内外海绵城市的研究现状入手,充分挖掘海绵城市的深层含义,探究海绵城市构建的哲学思想,再引入福寿沟的建设理念,通过剖析福寿沟结构、工作原理、建设思想,结合《海绵城市建设技术指南》中海绵城市建设的五大基本原则,最终得出福寿沟建设理念对于现代海绵城市建设的三大启示,即规划引领,因地制宜,核心是"天人合一";生态优先,统筹建设,关键是"以人为本";根除病根,城镇转型,方法是"绿色先行"。     

基于海绵城市理论的地下水库工程设计

为构建以城市水系统为核心的海绵城市系统治理工程,在总结当前海绵城市建设存在的问题基础上,提出了应用地下水库系统工程作为城市海绵体的海绵城市建设思路。基于海绵城市理论建立了以7大系统为配套工程、囊括“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施的地下水库系统工程整体架构,得出了以地下水库工程为主导的海绵城市水循环路径,成功构建了以城市水系统为核心的海绵城市系统治理工程,对增强城市防洪涝能力、高效利用水资源、修复城市水生态环境具有显著效益。本地下水库系统工程设计为海绵城市建设提供了切实可行的水工程技术支撑和行之有效的良性水循环保障体系。     

基于城市“海绵体”环境地质条件的海绵城市建设适宜性评价体系及其应用——以焦作市为例

针对我国因城市化而日益出现的一系列城市水问题,为更有效、更具有针对性地进行海绵城市建设,综合国内外海绵城市建设指标评价方法,从环境地质角度出发考虑城市"海绵体"雨水环境承载力的地质属性,基于大量实际钻孔及原位渗水试验提取城市"海绵体"的环境地质参数。通过研究海绵城市建设中海绵能力和环境地质参数的内在关系,提出针对原始海绵地质条件的海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标,建立海绵城市建设地质环境指标评价体系和方法,最后以中国中部城市焦作市为例进行海绵城市建设环境地质适宜性评价。结果表明:(1)海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标可有效表示海绵城市建设环境地质适宜性能力的优劣,指标值大于1表示该城市"海绵体"环境地质能力足以解决最大降雨带来的城市水问题;(2)焦作市研究区整体来说渗水能力较差,降雨条件下会导致地面产生地表径流,而城市"海绵体"蓄水能力及城市水容量较好,可容纳最大降雨条件下产生的地表渗水及渗水能力不足而产生的积水,不会发生城市洪涝灾害。同时,结合研究区实际情况对比进行分析评价,给出海绵城市建设的详细建议。研究成果可为中原城市群海绵城市建设、城市雨水管理规划设计提供思路及参考。     

海绵城市建设中若干水文学问题的研讨

针对海绵城市建设面临的问题和挑战,提出了以水循环为纽带、将城市暴雨-径流、水污染治理和城市生态绿地、湿地建设与市政建设(排水、排污)规划管理联系为一体的"城市水系统"的概念与方法。基于水文学原理,分析了目前海绵城市建设中最为关键、也是质疑较多的年径流总量控制率概念,指出现行的年径流总量控制率的计算实质是年降水总量控制率。如果回归到水文学概念,年径流总量控制率就必须与水文系统响应的增益因子,即径流系数建立内在的联系;需要研究径流系数并非常数,而是与土壤湿度、降水强度和下垫面组合的时变非线性理论问题。此外,对比分析了现行海绵城市建设低影响开发措施和改进后的年径流总量控制率之间的关系,深入剖析了"城市看海"发生的条件与风险。最后就海绵城市建设与规划的水文学基础亟待改进的方面:径流系数非线性、区分自然条件和城市化后的蓄水量变化的差别、考虑河湖水系调蓄和陆地蒸散发、与流域大海绵调控结合、风险管理等,进行了研讨,并提出了未来我国海绵城市建设的若干建议。     

中国海绵城市建设的水问题研究与展望

随着城市化的迅速发展,我国城市内涝、水体黑臭、河湖生态退化等水问题日益突出。这些问题与城市化的水文效应密切相关,主要表现在城市化改变了城市微气候和下垫面条件,导致水文循环发生变化;污染物排放量增多导致水环境恶化;城市建设挤占原有的生态系统导致湿地退化与湖泊萎缩,进一步引起城市内涝等。针对上述水问题,海绵城市应运而生,并已成为我国城市建设中的热点。虽然海绵城市建设在理论和实践方面均取得了长足的进展,但在水文学基础方面仍然存在着许多薄弱环节。针对我国海绵城市建设,在城市化水文效应分析的基础上,提出了海绵城市建设中关于科技创新与应用基础研究的若干对策与建议。     

陕西省海绵城市建设标准体系研究

海绵城市建设已在全国范围内迅速推广,为了科学有序地推进陕西省海绵城市建设,须构建一套内容全面、层次分明、结构清晰、符合地域特征的海绵城市建设标准体系作为技术支撑。在分析陕西省地域环境对海绵城市建设要求、我国现行基础性标准规范、发达国家城市低影响开发设计导则的基础之上,自顶层设计至具体实施,提出包含规划设计、施工、工程验收、运行管理、评估考核、先进适用技术与产品六大部分的海绵城市建设标准体系,并针对以上各个部分标准的实施提出具体依据与构想,以期为陕西省各地海绵城市建设提供参考与借鉴。     

基于熵权TOPSIS法的海绵城市建设绩效评价——以河南省鹤壁市为例

海绵城市的建设可有效缓解城市雨水洪涝现象。为科学有效地评价海绵城市建设的现状,提高海绵城市建设的绩效水平,构建了包括水生态、水环境、水资源、水安全、建设制度及执行、显示度在内的6项一级指标和22个二级指标的海绵城市绩效评价指标体系,并提出了基于熵权和TOPSIS法的海绵城市绩效评价模型。运用所建立的评价模型对全国海绵城市建设试点城市鹤壁市的海绵城市建设绩效进行了评价。评价结果表明:鹤壁市海绵城市建设水平为良好,与国家发改委对鹤壁市海绵城市中期绩效考核结果基本一致。