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。     

海绵城市系统构建模式

海绵城市是我国城市水问题综合治理的一种新理念。目前科学界和实践部门因各自的专业所限和视角不同,对于海绵城市的本质内涵、构建模式和建设途径还存在诸多不同观点,缺乏统一认识,在一定程度上阻碍了海绵城市研究与实践的深入。本文试从对城市水问题的基本判断出发,分析指出海绵城市的科学内涵,综合提出海绵城市构建的系统模式。该模式从系统思维出发,总结了海绵城市建设的本质内涵、系统诊断、基本途径和耦合平衡,并统合于海绵城市"一片天对一片地"核心思想,突破专业限制,从宏观上提出了涵盖海绵城市全要素全过程的系统科学范式,可为海绵城市研究、规划与建设提供基础理论支撑。     

水生态文明城市与海绵城市的初步比较

结合文献资料及各地规划建设工作,初步梳理了水生态文明城市和海绵城市的区别与联系。结果表明,水生态文明城市和海绵城市虽然具有一定交叉性,但在技术源流、基本内涵、建设内容及构建途径上均有明显差异:水生态文明城市注重城市人水关系的整体和谐与协调,其服务目标的多元性和建设内容的综合性明显超过海绵城市;而海绵城市则专注于城市雨洪综合管理,其核心是将雨洪管理及低影响开发贯穿于城市规划建设,构建综合性城市雨污水系统;海绵城市是对城市雨洪管理的细化和深化,可视为水生态文明城市的一个重要组成部分;水生态文明城市建设应充分吸收融合海绵城市建设的经验与成果,更加有效地推动我国城市水问题的系统解决。     

海绵城市专项规划编制

海绵城市建设与城市排水防涝、黑臭水体治理、水生态保护与修复、全面推行河长制等工作密切相关,是系统化解决城市当前存在的涉水问题、落实生态文明理念的重要措施。专项规划是海绵城市建设的重要依据。文章以河南省中牟县为例,介绍了海绵城市专项规划的编制思路和主要内容,为面向水生态文明的海绵城市建设实施提供了技术支持。     

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。     

城市水管理与海绵城市建设之理论基础—城市水文学研究进展

过去数十年来,我国经济社会快速发展,城市化进程不断加快,但由于不合理的城市规划和建设,自然水循环系统受到无序的干扰和破坏,引发了一系列城市水问题,城市水管理工作面临巨大挑战。城市水管理的理论支撑就是以研究城市水循环为核心的城市水文科学,"海绵城市"建设作为我国现代城市水管理的重大战略,必须以城市水文学理论为依据,深入研究城市水循环机理和规律。本文围绕城市水管理支撑理论,系统梳理了国内外在城市化水文效应、城市产汇流理论、城市雨洪模拟与管理方面的研究进展,指出城市水文观测与预报、城市化水文效应与产汇流理论、城市综合水系统模型研究是当前和未来一段时间研究的重点和难点。提出了我国当前城市水管理和海绵城市建设所面临的城市产汇流基础理论、城市气象水文监测和水文过程模拟技术问题,以及城市水文学研究应对变化环境下城市复杂的综合水问题开展基于多学科理论的全面精细化模拟分析的基本思路。     

城市规划中海绵城市理念的应用

正城市的排水防涝,雨水径流污染,水资源短缺不足已是我国城市存在的严重问题,由于城市建设规划的不合理,城市地下排水系统的不科学不健全,已严重影响我国城市居民的生活水平。海绵城市的提出便是针对这一系列问题提出的新概念和新的解决途径,关注海绵城市的规划建设,汲取海绵城市的优点弥补各项问题,已成为我国城     

海绵城市雨洪管理系统建设浅议

近年来,水资源短缺与城市内涝逐渐成为中国许多城市的顽疾,这与雨水资源的利用有着密切的关系。顺应城市雨洪管理不断创新与发展的趋势,建设海绵城市逐渐成为我国新时期解决城市水问题并建设节水型社会的新方向与新思路。文章以黑龙江省佳木斯市为例,对佳木斯市海绵城市与节水型社会建设工程技术措施的可行性进行探索。并对推进佳木斯市海绵城市建设与节水型社会建设提出建议。     

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。     

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。