临海市海绵城市建设实施方案编制实践与思考

针对目前海绵城市建设实施方案主要从市政角度考虑、强调低影响开发措施应用、缺乏海绵城市系统建设理念的现实,以临海市为例,从流域治水角度,从问题与需求出发,统筹外围保障工程与内部实施方案两大工程体系,总结海绵城市实施方案编制实践要点,对未来我国海绵城市建设的推广提出建议。     

基于精细化排水数值模型的流域海绵规划研究——以清河流域为例

海绵城市建设规划中径流控制指标受城市功能区、下垫面类型及排水条件的综合影响,在排水区尺度科学分解该指标具有较大的挑战性。针对该问题,本研究选择典型城市流域——清河流域,基于高分辨率的管网、河网、地形和下垫面等资料,构建精细化流域综合洪涝模型,涵盖降雨产流、管网汇流、河道汇流和地表漫流等过程。以该模型为基础,开展现状年径流总量控制率分析,结合不同海绵措施实施方案,模拟不同暴雨重现期下降雨径流削减率,提出流域尺度的海绵城市建设径流控制目标,为海绵城市规划和建设效果评估提供技术支撑。     

石狩川流域雨洪涝灾害应对经验对中国海绵城市发展的启示

海绵城市中年径流总量控制率这一指标对小雨或者中雨资源的控制是显而有效的，但如果遇到暴雨或极端降雨事件，城市依然存在较高的雨洪涝灾害风险。首先用一个超过百年系列的降雨与受灾统计数据，说明仅仅依靠低影响开发措施无法控制城市雨洪涝灾害；然后整理了石狩川流域在城市雨洪涝应对措施方面先后采取实施的雨水贮留渗透计划与流域综合治水对策；最后，通过借鉴石狩川流域采取的措施，结合我国海绵城市成功经验，提出通过多途径协同控制洪涝径流的海绵城市建设方法，以提升中国特色海绵城市在雨洪涝防灾减灾中潜力。     

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。     

海绵城市监测对象体系建立与实施——以镇江为例

为有效应对城市内涝和水污染问题,中国提出海绵城市雨洪管理理念,以“年径流总量控制率”“城市面源污染控制”和“城市暴雨内涝灾害防治”等为评估指标,旨在综合提升城市的水资源、水安全、水环境、水生态质量。在海绵城市规划、建设、运行维护过程中,需要建立完备的在线监测对象体系,辅助海绵城市建设的全生命周期管理。以国家第一批海绵试点城市镇江市为例,构建由气象(降雨)监测、下垫面监测、陆域(海绵设施、项目地块、排水分区)监测、河湖、流域监测等组成的多层级有机嵌套海绵城市监测对象体系,明确其监测指标、布点原则、监测频率、数据的筛选/识别及有效利用。海绵城市监测对象体系构建与实施对评价海绵城市建设成效与优化运行、加强城市内涝治理实施、系统化全域推进海绵城市建设具有重要理论意义和实用价值。     

福州市某岛区海绵城市建设方案研究

为解决福州市某岛区旧城子流域黑臭水体问题,整治水系提升景观环境,实现“历史文化+海绵城市”的新建设模式,明确其建设目标和控制指标,编制可行的技术路线,列出了详细的建设方案,并建立了完善的建设运营模式及管理体系。该研究方案可为相关部门在海绵城市的建设运营提供参考借鉴。     

基于效果评价的海绵城市监测体系构建——以厦门海绵城市试点区为例

效果评价是海绵城市建设重要的评价手段之一,通过监测体系对海绵城市建设效果进行评价,可为海绵城市的规划、设计、建设及时提供数据支撑与反馈,也能够为海绵城市建设积累基础数据。以厦门海绵城市试点区为例,根据住建部《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》,结合在线监测和人工监测的技术手段,构建设施、地块、流域3个层级的监测体系,可为下一步模型和监测的效果评估提供依据,并以期为其他城市的海绵城市建设效果的监测评估提供参考。     

多尺度海绵城市系统雨洪控制研究

雨水的开放性与流动性使城市洪涝灾害的产生具有多尺度特征,海绵城市系统中也存在多种规划建设层级与尺度,且各层级尺度下的规划建设内涵与雨洪控制目标各不相同。本文基于SWMM模型,以位于广州市的三个不同空间尺度区域(局域集水单元、城市汇水区、城区小流域)为研究对象,通过现状解析、海绵改造方案设计与模拟的方式,对不同尺度海绵系统雨洪控制措施的合理设置,以及实现城市排水治涝与海绵城市建设的综合控制目标进行系统性实例研究。研究结果表明：在小尺度海绵系统中应通过微观控制措施实现系统径流、出流要素控制,在中、大尺度海绵系统中应通过兼顾绿色与灰色基础设施、管渠与调蓄设施、源头与终端结合的控制措施,分别实现流量峰值的控制与积水情况的缓解。研究可为海绵城市的统筹规划建设及不同单一尺度区域的海绵城市规划设计与研究提供明晰的参考。     

从城市雨洪控制与利用到海绵城市建设——近30年北京城市防汛排水科技支撑巡礼

作为建党100周年纪念的献礼,系统分析了近30年来北京城市防汛排水方面的科技发展,介绍了从雨洪控制与利用、到水源涵养型城市生态下垫面构建、到海绵城市建设、再到城市综合的研究和实践历程,从雨洪控制与利用、城市洪涝防治及海绵城市建设等方面总结了北京城市防汛排水科技的主要成果和应用成效,提出了需要进一步研究解决的问题,有助于支撑北京城市洪涝防治和海绵城市建设的深入开展.     

从城市雨洪控制与利用到海绵城市建设——近近30年北京城市防汛排水科技支撑巡礼

作为建党100周年纪念的献礼,系统分析了近30年来北京城市防汛排水方面的科技发展,介绍了从雨洪控制与利用、到水源涵养型城市生态下垫面构建、到海绵城市建设、再到城市综合的研究和实践历程,从雨洪控制与利用、城市洪涝防治及海绵城市建设等方面总结了北京城市防汛排水科技的主要成果和应用成效,提出了需要进一步研究解决的问题,有助于支撑北京城市洪涝防治和海绵城市建设的深入开展。     

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。     

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。     

海绵城市建设中相关支撑技术简介

城市化的快速推进给城市防洪治涝及城市河流生态环境的保障工作带来了严重挑战。海绵城市的建设理念是解决这些问题的方法之一,并且很具发展潜力。文章综述了国内关于海绵城市建设理念的研究;并基于海绵城市的理念,分析了海绵城市建设过程中的关键技术难点,包括在其规划设计、评价改进及调度管理等阶段遇到的技术难点;初步建立了海绵城市建设的技术体系,并系统地介绍了相关的关键技术在国内的应用现状;分析了关键技术在海绵城市建设过程中的应用前景。     

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"。     

基于全生命周期的海绵设施雨洪管理成本与效益模拟研究

针对当前海绵城市建设的成本与效益问题,以江苏省某市的新建医疗中心二期工程为例展开研究。基于场地现状确定不同类型的海绵设施组合,使用SWMM对场地在不同降雨条件与不同海绵设施组合下的雨洪管理效果进行模拟,最后基于全生命周期进行成本与效益评价。结果表明：海绵设施可有效加强城市雨洪管理,可使峰值径流量减小53.32%～70.14%,使出水口流量减小6.67%～53.33%;不同海绵设施的雨洪控制能力和成本效益值与暴雨强度呈反比,其中基于透水下垫面的海绵设施的单位面积径流控制量与成本效益值均高于基于不透水下垫面的海绵设施。研究成果对于场地尺度下的海绵城市规划设计具有参考价值。     

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。     

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HydroInfo的海绵城市建设效果分析——以天水市为例

合理设定海绵城市建设措施及规模是海绵城市科学规划设计的关键。径流总量控制作为海绵城市的刚性指标,是衡量海绵城市建设效果的关键标尺之一。以分析海绵城市建设预期效果为目标,以天水市为例,采用HydroInfo多维耦合降雨径流模型,将研究区剖分为10 902个三角形网格、5 748个计算节点,采用MUSCL途径提高离散精度,对海绵城市建设的径流总量控制进行定量计算和验证。结果表明:在设计降雨条件下,研究区域现状外排比例为81.2%,增设14%绿地和25%蓄水设施后,下渗、蓄水、外排比例分别为64.9%、20.1%、15%,可以实现渗蓄比例高于85%的径流总量控制目标;在20年一遇暴雨情景下,海绵城市建设后外排系数为43.9%,蓄存比例为12.8%,下渗比例可达30.5%,蓄滞水量由14.14万m~3增加到118.69万m~3;该海绵城市建设方案有效提升了研究区渗、滞、蓄水能力,降低了城市排水压力和内涝风险。研究成果为海绵城市规划和建设提供了实用方法。