基于问题导向的老城区海绵城市建设系统化方案编制探讨

老城区海绵城市建设应基于问题导向,从全流域系统的角度,统筹源头-过程-系统的项目体系。为推进海绵城市专项规划落地,优化具体项目设计,保障海绵城市建设的整体实施效果,编制海绵城市系统化方案十分必要。以某城市老城区的海绵城市建设系统化方案编制为例,阐述系统化方案的编制目的、编制的技术思路,并对现状本底分析、水环境改善方案编制、水安全提升方案编制及工程体系系统融合等方面对系统化方案的要点进行探讨。     

《嘉兴市海绵城市设施运行管理技术指南》简介

以海绵城市试点建设和十三五水专项研究为契机,通过科学的调查研究、归纳总结,形成低影响开发设施运行管理技术指南。指南从低影响开发设施日常巡查与养护、应急响应与管理、运行管理评价、养护定额等方面详细阐述,为嘉兴市低影响开发设施的运行维护提供技术支撑。     

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。     

深圳前海某地块海绵城市建设目标实现途径初探

海绵城市作为中国新一代雨洪管理系统,逐步应用于全国各大城市建设中;建设目标作为海绵城市实施的首要任务,其实施途径还未完全成熟。文章以深圳前海合作区某地块为例,对其年径流总量控制率、雨量综合径流系数及径流污染负荷率等建设目标的实现途径进行探讨,并归纳总结出“WSFM”实施方案,即“加权平均法+软件模拟法+公式法”。此外,还对海绵城市建设目标实施的可行性进行了分析,为前海合作区海绵城市建设顺利进行提供了理论依据。     

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。     

池州海绵城市建设中排涝问题分析

本文分析了池州市城区排涝现状,提出海绵城市建设中城市排涝泵站建设建议,为有效解决城市排涝问题,保障城市健康和可持续发展提供参考。     

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。     

深圳市罗湖区海绵城市建设规划研究

文章以深圳市罗湖区海绵城市建设规划与为案例,通过构建模型,对全区现状年径流总量控制率等指标进行了分析,摸清区域特点与海绵城市建设条件,明确高度城市化暴雨地区海绵城市建设的理念、规划等问题。通过数值模拟,分析规划用地条件下LID组合措施效果,发现针对高度城市化地区,开展海绵城市建设,需统筹水网、路网、土地更新,在不具备大规模建设蓄水设施的前提下,采用植草沟、下沉式绿地、透水铺装等措施效果较好。     

萍乡市海绵城市发展需求与建设思路初析

江西省萍乡市是全国第一批16个海绵城市试点之一。为将萍乡市建设成生态友好的海绵城市,在认真分析地理、河流、水资源、用水情况等的基础上,提出了萍乡海绵城市建设的思路及重点控制指标。萍乡市海绵城市建设主要从建筑与小区类、公园与广场类、道路管网类、河流湖泊类等项目入手,构建新型的城市低影响开发雨水系统。针对该市海绵城市建设的各类项目,制定了相应的保障、监管与考核措施。     

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。     

萍乡市城市地表径流污染物浓度变化特征分析及数值模拟

以海绵城市建设试点城市萍乡市地表径流污染物（以SS和TP为代表）浓度变化特征与预测模型适应性为研究对象,根据两场次的降雨资料及实测径流污染物浓度数据,确定所建地表径流污染物浓度变化预测模型Sartor-Boyd和p/r模型的参数,并模拟和分析了地表径流污染物浓度变化过程。结果表明：萍乡市地表径流污染物（SS和TP）浓度受初始冲刷效应的影响,降雨过程前期随雨强的峰值而达到最大,降雨过程后期污染物浓度受雨强的峰值波动影响较小;受模型参数的影响,Sartor-Boyd模型模拟值的统计学指标RPD、R²、NSE均小于p/r模型的相应指标,p/r模型对萍乡市降雨地表径流污染物排放规律的预测精度较好,模型可信度较高。结合萍乡市地区降雨状况建立的p/r数学模型可为该区域海绵城市建设过程中地表径流污染物浓度的预测及管理提供参考。     

萍乡市西门片区海绵城市建设水文响应与成本效益分析

海绵城市是当前国家大力推行的城市水问题综合治理理念,目前已从三年试点期转入大规模建设阶段。针对当前海绵城市建设的效果评价问题,为了对海绵城市建设成效进行综合评估,以萍乡市西门片区为例开展了研究。基于SWMM构建了西门片区城市水文模型,将原始情景和海绵情景进行对比,分析海绵城市建设的水文响应和成本效益。结果表明:对于设计面积下的组合海绵措施情景,在2～100a一遇的设计暴雨情景下,西门片区径流峰值减控率为18.34%～14.93%,径流总量减控率为17.91%～14.90%,海绵措施的径流减控率随着设计暴雨重现期的增加而减小。不同海绵措施的"经济-有效性"均随着设计暴雨重现期的增加而减小,其中,下沉式绿地的成本效益值在各不同设计暴雨情景下均最高。研究成果对于丰水地区海绵城市绿色基础设施建设具有参考价值。     

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。     

生物滞留系统去除城市地表径流中多环芳烃的研究进展

低影响开发(LID)生物滞留系统是净化城市地表径流的重要措施。多环芳烃(PAHs)作为难降解有机污染物,是城市雨水径流中的重要成分之一。通过总结城市地表径流中PAHs污染现状和国内外应用生物滞留系统去除PAHs的研究动态,系统分析了PAHs类污染物的去除机理、效果和影响因素。研究结果表明:生物滞留系统主要通过填料吸附、微生物降解、植物吸收、挥发等作用去除PAHs,平均去除率在30%~90%。影响去除效果的主要因素包括PAHs性质、系统组成与设计、微生物及环境因子等。建议关注生物滞留系统中PAHs的积累和长期运行效果,并开展系统优化设计和作用机制研究工作。     

典型LID措施对城市降雨径流过程影响

为探讨海绵城市建设中低影响开发(low impact development,LID)措施对城市降雨径流的影响,以深圳市光明区某居民小区为研究对象,通过建立区域SWMM模型,分析不同LID措施及其组合对城市雨洪过程的影响。利用研究区几场典型的降雨径流数据对模型校核验证,结果表明：构建的SWMM模型可以较好地模拟研究区降雨径流过程,纳什效率系数为0.868,峰值流量相对误差0.186,模型模拟效果较好;LID对径流峰值和总量都有削减作用,并在一定程度上延缓峰现时间,且LID布设面积越大,LID对径流的削减效果越明显;组合布设方案对径流的调控效果优于单独布设方案,单独布设方案中径流量削减效果最好的是透水铺装,峰值流量调控效果最好的是绿色屋顶,下沉式绿地的径流调控效果在三者中最差。因此,LID布设结构以及布设面积均对城市降雨径流产生影响,合理布设LID在一定程度上可以有效缓解城市内涝。     

城市径流总量控制指标分解及实现路径探索与实践

针对海绵城市径流总量控制目标,提出一种在城市规划体系中控制性详细规划和修建性详细规划阶段分解落实年径流总量控制率的方法。在控制性详细规划阶段分解径流总量控制指标时,分步骤先后确定各项低影响开发措施的面积率和下沉深度;在修建性详细规划阶段,配合径流总量控制指标分解结果,给出适宜的各项低影响开发措施的技术实施导则,以保证各单项指标的正确实施,并以某项目为例介绍了技术实施导则的构建方法。     

海绵城市建设中区域适宜水面率研究及应用

河湖水系水面率控制规划是开展海绵城市建设规划的一项重要工作。根据不同区域的土地利用、防洪工程、地形地貌等具体条件,以集雨区域为空间单元,以河湖水系水位涨幅为控制性指标,建立区域降雨与水系水位安全调蓄变幅的数学模型。确立水位安全调蓄变幅与降雨量成正比的函数关系,且其比例系数与水面率和综合径流系数分别成倒数函数和线性函数关系,推求满足径流控制要求的适宜水面率。研究结果表明,对于水面率较低或因挤占而减少的区域,适当恢复以及扩大河湖水域面积可以显著提升雨洪蓄滞能力。研究成果在珠海河湖水系低影响开发规划中进行了应用,提出了珠海市各管控分区适宜水面率的目标,并分析了目标可达性,对海绵城市建设及城市规划具有指导意义。