国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示
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137社科研究文_洪菊华 曾繁忱新加坡雨水收集及利用探析摘要:作为一个城市国家,算上填海造地也只有700多km 2弹丸之地的新加坡,在短短50余年时间中取得令全球瞩目的建设成效,其在雨水收集与利用方面也有着非常成熟的经验,作者通过对新加坡的考察学习,总结新加坡在雨水收集与利用方面的政策、措施与方法,对我国正在推行的海绵城市建设提供借鉴。
关键词:雨水;资源;收集;利用新加坡是个严重缺乏淡水的国家,受岛国地质条件限制,新加坡严禁开采地下水,以防止地面沉降,所以,大部分淡水进口自马来西亚,历史上马来西亚经常以此要挟新加坡,两国因此纷争不断。
然而,因其属于亚热带气候,年均降雨量在2400mm 左右,平均每天下一场雨,而且瞬时雨量特别大,很容易形成内涝,这也造成了缺水与多雨的矛盾。
智慧的新加坡人却将雨水作为上天赐予的宝贵财富,加以收集与利用,不仅科学合理的解决了资源问题,对于新加坡可持续发展起着至关重要的作用。
一、新加坡的水资源战略新加坡缺水的严峻现实使其探索出了水缺乏条件下水资源利用的途径,许多值得我们借鉴。
为了提高供水的可靠性和自给自足能力,新加坡谋划“维持可持续性的水供”新策略。
2002年,国家长期水供策略拟定,新加坡人形象的称之为“四大水喉”。
“四大水喉”即淡化海水、新生水、国内集水区和外来供水。
其中,雨水收集与利用是新加坡非常重视的,城市中的各种雨水收集,就在其中起了非常关键的作用。
收集雨水、输送至蓄水池,蓄水池储存雨水净化,既解决内涝又储存淡水,一举两得。
这是新加坡解决洪水问题、变废为宝的秘诀之一。
到2011年蓄水面积占整个陆地面积的2/3。
同时新加坡也在进行海水淡化,使其成为解决今后有可能停止靠马来西亚供水后的途径之一。
新加坡还通过立法,出台了一系列政策、法规来为雨水收集与利用保驾护航。
二、新加坡雨水收集与利用的途径新加坡人均水资源拥有水量世界倒数第二,现在其国内用水需通过从马来西亚进口来供给。
城市排水设施管理服务的国际经验借鉴和案例分析近年来,随着城市化进程的加速推进,城市排水设施管理服务的重要性越来越引起人们的关注。
城市排水设施管理服务是指对城市内雨水、废水进行排放、处理和管理的整体过程,它在城市发展和环境保护中起着重要的作用。
本文将借鉴和分析国际经验,探讨城市排水设施管理服务的发展方向和案例。
首先,我们将借鉴国外一些先进城市的经验,来提升城市排水设施管理服务的水平。
例如,新加坡是一个岛国城市,它面临着严重的排水难题。
为了应对这一问题,新加坡通过创新和技术改造,建设了一系列全球领先的排水设施。
其中包括蓄洪区、地下排水系统和雨水收集系统等。
这些设施不仅提高了城市排水的效率,还有效地减少水灾的发生。
同时,新加坡还通过大力发展生态工程,将排水设施与自然环境相结合,实现了生态和城市的共生发展。
另一个值得借鉴的案例是荷兰的排水管理服务。
作为全球排水设施管理领域的领军者,荷兰以其先进的水利工程技术和综合管理机制而闻名。
荷兰利用先进的防洪系统,包括抗风堤坝、水闸和泵站等,有效地保护了城市和农田不受洪水侵袭。
此外,荷兰还注重水资源的合理利用,通过水循环和水体净化技术,最大限度地减少了废水的排放。
荷兰的成功经验表明,城市排水设施管理服务需要综合考虑洪涝、排水和水资源管理等多个方面的因素,才能实现可持续发展。
除了借鉴国外的经验,我们还应该关注国内一些城市的成功案例。
例如,中国广州市通过启动“十五”期间的市区排水工程建设,成功解决了长期以来困扰城市的内涝问题。
广州市利用先进的排水系统,如地下渠道、地下雨水花园等,显著提高了城市排水能力,并缓解了因暴雨引发的水灾。
此外,广州市还通过建设湿地公园和雨水花园等生态工程,实现了城市生态与排水设施的有机结合。
尽管国际经验和成功案例可以为城市排水设施管理服务提供有益的借鉴,但我们也要根据自身国情和实际情况进行创新。
在借鉴国际经验的基础上,要尊重和保护当地的自然环境和生态系统。
【规划设计】住宅与房地产2019年9月雨水资源利用与“海绵城市”建设刘 侃(深圳市建筑科学研究院股份有限公司,广东 深圳 518000)摘要:在城市化高速发展的当今,随处可见水泥铺设的道路,大面积不透水铺装材质不合理的使用,使城市天然的水循环系统遭到破坏。
城市内涝问题越发严重,在一定程度上影响了城市建设的有序发展。
另外,对于以对雨水进行吸纳和利用为初衷的海绵城市建设理论来说,雨水资源能否有效被利用,成了海绵城市建设的关键性问题。
关键词:雨水资源利用;海绵城市;城市建设中图分类号:TU992;TV213.9 文献标志码:A 文章编号:1006-6012(2019)09-0066-01随着城市经济建设的不断发展,生态问题越发成为人们关注的重心。
大量的工业用地占用了绿化用地,天然的水循环不断地遭到破坏。
城市地面径流下渗量不断减少,城市缺水严重。
城市遇雨季时下渗量不足,导致路面积水严重,内涝问题加重。
“海绵城市”建设可提高雨水资源的利用率,促进城市发展。
1 雨水资源利用与“海绵城市”建设的关系“海绵城市”建设是将城市建设得像海绵一样,可以在雨洪期吸纳、储蓄水资源,在枯水期将水资源“挤出”用来缓解旱情。
从我国季风气候的大前提现状来看,气候与降水时间和空间上的不平衡导致雨水资源很难保留来进一步地合理利用。
有效的雨水资源利用不仅可以进一步缓解城市缺水问题,也可以使水污染得到进一步的控制。
进一步削减雨水峰期的地面径流,缓解城市内涝。
同时,储藏部分雨水资源,补给城市地下水,促进水循环,进一步恢复自然生态的水循环系统。
因此,良好的雨水资源利用可以促进“海绵城市”的建设,使“海绵城市”理论在当今现代化城市的建设进程中得到进一步的实践。
进一步促进生态城市的发展。
2 低影响开发雨水资源利用案例分析2.1 英国由于气候以及地形等自然因素的限制,高强度的降雨引发城市内涝,传统的排雨系统,尽可能地疏通雨水避免大量的地面径流对城市交通带来更多的影响,却忽视了水循环的重要性,因而不仅没有解决原有的内涝问题,而且进一步加大了下游发生洪水的风险,而在这一过程中雨水资源遭到了严重浪费。
丨2018年第5期·97·可持续雨水管理与海绵城市构建的美国经验黄金良1*,王思齐2,卢豪良1(1.厦门大学环境与生态学院,福建厦门 361011;2.美国环保署,美国华盛顿DC 20004)【摘 要】 随着中国经济的快速发展,越来越多的水环境问题开始涌现。
海绵城市的提出正是立足于当下中国城市内涝及相关环境问题。
基于此,本文简要分析了中国城市内涝的原因及海绵城市相关构建思路,重点阐述了美国可持续雨水管理经验与守护水资源上的实际做法,并给出了美国雨水管理实例,以期为中国海绵城市建设提供参考。
【关键词】 低影响开发;城市内涝;雨水管理;可持续发展;海绵城市【中图分类号】TU984 【文章编号】1674-6252(2018)05-0097-007【文献标识码】A 【DOI】10.16868/ki.1674-6252.2018.05.097中国政府自2013年起提出构建海绵城市的理念并由中央财政支持30个海绵城市建设试点。
海绵城市的构建被视为增进城市防涝能力的重要举措,其做法是通过加强城市规划建设管理充分发挥建筑、道路和绿地等基础设施对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用以有效控制雨水径流。
海绵城市的构建是一项大规模的系统工程。
在水资源的管理上,美国具有悠久的历史和丰富的经验。
早在1899年美国就颁布了“Refuse Act of 1899”,规定除了得到陆军部的许可,任何垃圾废物都不得投入水体。
1972年联邦《清洁水法》(Clean Water Act, CWA )颁布后,定点排放水体的许可证审核权被转到联邦环境保护署用来执行水污染物排放许可证制度(NPDES )各项净水的工作。
陆军工兵署(U.S. Army Corps of Engineers )仍继续执行CWA 404许可证之审核与发放并同时负责湿地、河流、湖泊、近海等水体的管理。
在《清洁水法》中,几乎所有的水体(包括地表径流)都被视为国家的资产而被称为Waters of the United States 。
国外雨水利用新理念及其对我国雨水利用工程的启示作者:白旭佳韩大为李亚楠来源:《中国科技博览》2018年第17期[摘要]近年来,随着全球范围内水资源缺乏、城市化进程的加快和气候变化后果的日益突显,寻求新的水与资源管理模式已经成为发达国家探索可持续发展之路的一个重要议题。
我国传统的“让雨水尽快排放”思路和“灰色基础设施”所导致的一系列问题引发了人们对于雨水排放模式的新思考。
在这些方面,国外学者已经进行了一定的探索,并且在树立新的雨水排放理念方面达成了一定的共识。
[关键词]雨水利用;低影响开发;可持续排水系统中图分类号:TV213;F812 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0200-01引言长期以来,我国雨水设计存在理念落后、对雨水资源的认识不足、设计标准偏低、忽视雨水入渗与调蓄等问题。
近年来我国开始逐渐调整传统雨水尽快排除的观念,充分借鉴发达国家雨水利用的先进理念与技术措施,以达到减少洪涝灾害、充分利用雨水资源、实现“低影响开发”的雨水排除与利用模式。
城市雨水利用技术在一些发达国家已开展几十年,并且有相关的规范和工程实例,充分地证明了该技术的必要性和有效性。
1 雨水利用问题的提出背景1.1 水资源短缺问题越发突显我国人均水资源占有量不容乐观,仅占世界人均水平的1/4,同时由于多数城市采用地下水作为城市供水水源,导致今年城市地下水水位急剧下降,在传统的发展模式和“灰色基础设施”下,雨水难以入渗地下。
在“资源型缺水”的同时,由于雨水未经处理而直接排入水体所引发的水体面源污染问题亦日益严重,随着雨水排放总量的增加和径流冲刷作用的增大,大量污染物随径流进入城市水体,加剧了城市水环境污染,带来水体富营养化等问题,加剧了“水质型缺水”严重性。
传统的排水系统将大量城区雨水直接排放,会严重影响城市水环境及整个流域地表水体和地下水的水文循环,影响城市生态系统甚至危及城市饮用水源。
1.2 城市化进程加速导致洪涝灾害频繁随着经济社会的发展和城市化进程的加快,大量未利用土地被逐步开发为道路、住宅、商业区和停车场等城市配套设施。
国外流域水污染治理经验及对我们的启示国外流域水污染治理经验及对我们的启示近年来,随着工业化和城市化进程的快速发展,水资源的需求日益增长,而水污染问题也愈发严重。
为了有效治理水污染,各国纷纷采取了一系列措施,并积累了丰富的经验。
本文旨在探讨国外流域水污染治理的经验,并从中汲取对我国的启示。
一、美国的经验美国在水污染治理方面积累了丰富的经验,这与其长期以来高度重视环境保护相关立法的制定以及公民的环保意识有着密切的关系。
1. 立法和政策措施美国通过《清洁水法案》等法律法规制定了一系列的环境保护标准和污染物排放限制。
此外,美国还建立了各级政府部门以及环境保护局等机构来监督和管理水污染治理工作。
2. 水体修复与保护美国注重对污染源的治理,并且采用了一系列的水体修复措施,如造湿地、沿海保护带的建设,以及退耕还湿等措施,在一定程度上改善了水质。
二、荷兰的经验荷兰位于欧洲的河流和海洋交汇的地区,水资源宝贵且脆弱。
荷兰对于水污染治理的经验值得我们学习,尤其是在水资源管理和防洪方面。
1. 水资源管理荷兰通过建立水资源管理的相关机构,加强了对水质和水量的监测和管理。
此外,荷兰还注重提高农业和城市排水的效率,减少水资源的浪费。
2. 防洪措施由于地势低洼,荷兰一直以来都面临着严峻的洪灾威胁。
为了应对洪水,荷兰采取了一系列的防洪措施,如建设堤坝、开辟洪水容量区等,有效保护了土地和人民的安全。
三、日本的经验作为一个岛国,日本水资源的管理与治理成为其长期以来一项重要工作。
同时,从国家到地方,从政府部门到民间社会,形成了全面参与环境保护的社会氛围。
1. 水资源分配与利用日本采取了严格的水资源分配与利用政策,建立了全面监测和管理水资源的体系,并推动各部门和企事业单位减少用水的浪费,提高用水效率。
2. 河流和湖泊改善日本积极注重对河流和湖泊的治理和生态修复。
通过改善河道和湖泊的水质,保护了生态环境,提升了水体的功能。
四、国外经验对我国的启示1. 制定相关法律法规对于水污染治理,我国应该制定更完善的法律法规,明确污染物排放的标准和责任,建立健全的环境保护机制。
国外水环境治理对我国水环境保护的启示摘要:本文从立法、经济、制度、提高污水处理率四个方面梳理了德国、美国、英国、日本水环境治理和保护情况,对我国水环境保护提供了经验。
由此得出我国水环境保朋可以从完善我国水资源水环境保护法律制度、建立流域综合统一管理关制, 加大投入综合运用经济措施促进水环境治理、积极增强公众参与意识、不断加大生态保护和修复技术力度五个方面考虑,努力建设绿水青山美丽中国。
关键词:国外;水环境保护;治理引言水是人类生存和发展不可缺少的资源,水环境是人类生存发展的基本环境。
由于水资源的不可替代性、稀缺性,随着经挤的快速发展,水环境污染问题日益成为关注的焦点和凾待解决的问题。
世界各国均采取有效的措施开展水环境治理,保护水资源。
1国外水环境治理和保护1.1严格立法德国《联邦水法》对水资源管理和保护做出了具体规定,是水资源管理基本法,修订后的《联邦水法》对水质、水量管理做出了全面规范,便于水质水量统一管理,利于水资源保护。
美国水环境保护方面发挥着重要作用是《清洁水法》,该法严格控制地表水污染,以污染控制技术为基础对不同类型的点源污染源排放进行限制,对面源污染、填埋物、油类物质与危险物质泄漏事故等方面的控制也做出了明确规定,《海洋倾倒法》《海岸带管理法》等专门性法律规章制度,主要是禁止在海上倾倒放射性等有害物质和保护沿海地区的生态系统。
日本有较为完善的水环境污染防治立法体系,包括《水污染防治法》《湖泊水质保护特别措施法》《关于有明海及八代海再生的特别措施法》《濑户内海环境保护特别措施》等法律,其中《水质污染防治法》明确了水污染控制对象,水污染防治制度、排水设施和排水情况申报制度、超标排放强制措施等内容。
1.2经济调节德国采取自来水定价、征收生态税和污水排放费,建立节水基金、对私营污水处理企业减税等措施促使居民和单位节水、降低水耗、提高水的重复利用率,从而保护水资源。
美国实施水污染排污权交易,参与交易的污染源类型主要有点源与点源,点源与非点源、非点源与非点源三种。
第4期(总第186期)中阖彳成*我No.4(Serial No.186) 2016 年 8 月CHINA MUNICIPAL ENGINEERING Aug.2016DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.04.011澳大利亚水敏性城市设计经验对我国海绵城市建设的启示夏镜朗,崔浩(沈阳市规划设计研究院,辽宁沈阳110004)摘要:“以水定城”提上国家战略层面后,海绵城市建设成为我国城市发展的重点。
早在1984年,面对雨洪风险、淡水资源短缺、水体恶化的威胁,澳大利亚开始水资源可持续管理研究,并建立水敏性城市设计(WSUD),与美 国的低冲击(LID)和绿色基础设施(GI)、英国的可持续城市排水(SUDS)、德国的分散式雨洪管理(DRWM)相互促进,发展至今。
通过梳理水敏性城市设计的主要特征、工作路径、工作内容和研究进展,着重强调水敏性 城市设计具有系统性和前瞻性,能够给城市带来更多的环境效益,为我国海绵城市建设提供参考。
关键词:水敏性城市设计;海绵城市;经验借鉴;设计方法中图分类号:TU992 文献标志码:A文章编号:1004-4655 (2016 ) 04-0036-05“十三五”规划将水安全问题纳人国家战略,明 确提出建设海绵城市、建设节水型社会。
2014年 10月住建部出台《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》,2015年12月中央召开城市工 作会议,再次强调推动绿色城市建设模式,2016年 1月住建部印发《海绵城市建设国家建筑标准设计 体系》,我国正全力投人关于海绵城市建设的探索和 实践。
在此方面,澳大利亚是全球最早开展可持续水管理的国家之一,积累了众多的成果。
有鉴于 此,本文对澳大利亚的水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design,简称 WSUD)的相关经验和研究进展进行梳理,结合我国当前发展阶段和工 作方向给出建议。
1水敏性城市设计的主要特征1.1理念解析一一实现“水-环境-社会”和谐的理念诞生在澳大利亚的WSUD,是注重水资源可持续管理和环境保护的一种城市设计新范式[1]。
66 HUANJINGYUFAZHAN▲国外水环境治理措施比较及对我国的启示黄世裕1,罗秋容2(1.河源市市区城南污水处理厂,广东 河源 517000;2.河源市污水处理厂,广东 河源 517000)摘要:水资源是维系人类生存、维持自然环境及促进经济发展的重要资源,保障良好的水资源环境对于国家的每一位公民都具有重要意义。
随着国民环保意识的加强,政府针对水资源的治理工作不断完善,但在具体的治理过程中仍然暴露出一些问题。
在西方一些国家中,水环境治理经验较为丰富,其先进的治理经验可为我国的治理方式提供有益的参考。
在此背景下,本文将介绍国际上较为先进的水环境治理经验,并结合我国实际情况提出相应的治理措施。
关键词:水环境治理;国际经验;相应措施;启示中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2018)02-0066-02DOI:10.16647/15-1369/X.2018.02.035Comparison of foreign water environment management measures and its inspiration to ChinaHuang Shiyu 1, Luo Qiurong 2(1.South City Sewage Treatment Plant, Heyuan City, Heyuan Guangdong 517000, China; 2. Heyuan City Wastewater Treatment Plant, Heyuan Guangdong 517000, China)Abstract: Water resources are an important resource for maintaining human existence, maintain the natural environment and promoting economic development. Ensuring a good water environment is of great note to every citizen in the country. With the strengthening of national environmental awareness, the government has continuously improved the governance of water resources, but some problems still remain exposed in the process of specific governance. In some western countries, experience in water environment management is abundant, and its advanced governance experience can provide useful reference for our country’s governance. , this article will introduce the more advanced international experience in water environment management, and put forward a favorable response measures in light of China’s actual conditions.Key words: Water environment governance; International experience; Corresponding measures; Enlightenment随着我国经济的快速发展与社会的不断进步,对于改善生态环境的要求得到了社会各界的广泛关注。
海绵城市案例海绵城市是指在城市规划和建设中,通过合理利用和管理地表水资源,减少城市内部的雨水径流,提高城市的自然保水能力,减少城市内部的洪涝灾害,并改善城市的生态环境。
海绵城市的建设可以减少城市内部的雨水径流,提高城市的自然保水能力,减少城市内部的洪涝灾害,并改善城市的生态环境。
海绵城市建设的一个典型案例是新加坡。
新加坡作为一个小岛国家,面临着严重的雨水管理问题。
在城市化进程中,大量的土地被城市建设所占据,导致雨水无法渗透到地下,而是形成大量的雨水径流,引发城市内部的洪涝灾害。
为了解决这一问题,新加坡政府开展了海绵城市建设试点项目。
通过改善城市的排水系统,增加绿色植被覆盖面积,建设雨水花园和蓄水池等措施,成功减少了城市内部的雨水径流,提高了城市的自然保水能力,有效地缓解了城市内部的洪涝灾害。
另一个成功的海绵城市建设案例是荷兰的鹿特丹。
鹿特丹是一个低洼城市,常年面临着洪涝威胁。
为了应对这一问题,鹿特丹市政府实施了多项海绵城市建设措施。
他们开展了城市绿化工程,增加了城市的植被覆盖率,改善了城市的排水系统,建设了地下蓄水池和雨水花园,成功地提高了城市的自然保水能力,减少了城市内部的雨水径流,有效地缓解了城市内部的洪涝灾害。
除此之外,中国的深圳市也在海绵城市建设方面取得了一定的成就。
深圳市政府提出了“海绵城市”理念,通过改善城市排水系统,加大城市绿化力度,建设雨水花园和湿地公园等措施,成功减少了城市内部的雨水径流,提高了城市的自然保水能力,改善了城市的生态环境。
综上所述,海绵城市建设是解决城市内部洪涝灾害和改善城市生态环境的有效途径。
通过合理利用和管理地表水资源,减少城市内部的雨水径流,提高城市的自然保水能力,可以有效地缓解城市内部的洪涝灾害,改善城市的生态环境。
希望各地政府和城市规划部门能够重视海绵城市建设,加大投入,推动海绵城市建设取得更大的成就。
海绵城市:国际雨洪管理体系与国内建设实践的总结与反思束方勇;李云燕;张恒坤【摘要】本文系统梳理了国际雨洪管理技术体系和国内海绵城市建设实践案例,在比对国际先进经验的基础上,总结国内海绵城市建设在研究范围、水文循环、规划管理和实践地域上的不足,并指出维护生态格局和水文循环、加强城市规划监督、促进各部门统筹协作是海绵城市建设的方向.【期刊名称】《建筑与文化》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】2页(P94-95)【关键词】海绵城市;雨洪管理;低影响开发;反思【作者】束方勇;李云燕;张恒坤【作者单位】重庆大学建筑城规学院;重庆大学建筑城规学院;重庆长寿经济技术开发区【正文语种】中文1.引言近年来,我国北京、上海、武汉等地雨洪灾害频发,生命财产损失严重。
仅北京2012年“7.·21”暴雨事件就造成77人罹难,经济损失116亿元。
究其原因,是由于快速城镇化导致城市地表不透水面积大幅增加,形成的雨水径流超过了雨水管网的排放能力,造成雨水大面积滞留。
因此,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,成为解决城市内涝问题的必然路径。
本文即通过梳理国际雨洪管理技术体系和国内海绵城市建设实例,总结国际经验和国内实践的不足,对我国海绵城市建设提出策略建议。
2.国际雨洪管理技术体系欧美国家代表性的城市雨洪管理技术体系包括美国的最佳管理措施(BMPs)和低影响开发(LID)、英国的可持续排水系统(SUDS)和澳大利亚的水敏感城市设计(WSUD)。
2.1 最佳管理措施(BMPs)和低影响开发(LID)最佳管理措施(Best Management Practice,BMPs)最初是针对农业用水污染提出的末端处理措施,现已发展成为面向水量、水质等多方面的综合雨水管理体系。
BMPs通常分为工程性措施和非工程性措施两类。
工程性BMPs指运用各种雨水处理与调节设施控制降雨引起的内涝和径流污染问题,主要包括雨水花园、人工湿地、植草沟等(图1)。
利用绿色街道推进我国海绵城市建设——美国绿色街道建设的经验启示作者:黄欣茹,宋彦,陈燕萍来源:《国际城市规划》 2018年第2期摘要:由美国提出和主要倡导的绿色街道是低影响开发理念落实到街道雨水管理实际工程的重要手段。
经过几十年的实践和推广,绿色街道目前被公认为最先进的雨水管理方式之一,改善了当地街道暴雨洪水问题的同时为城市创造了更多绿色空间。
本文在全面分析美国绿色街道建设过程以及先进建设案例的基础上,从成熟的绿色街道建设工程技术、完善的绿色街道实施保障机制和多方协作参与建设绿色街道三大方面梳理归纳了美国绿色街道建设过程中的先进经验,并指出我国应当借由发展海绵城市建设的机遇,结合各城市的实际情况积极借鉴美国绿色街道建设经验,以绿色街道建设为着手点和推动力促进海绵城市建设。
Abstract: Green street is an important practical engineering ofdevelopment storm water management proposed by the United States.After decades of practice and promotion, green street is currentlyrecognized as one the most advanced means to improve the local street’srainstorm flooding problem as well as creating more green space. Basedon analysis of practice of green streets in the United States, the articlesummarizes three sets of experience: construction technology, measuresof implementation, and multilateral collaboration in constructing greenstreets. We provide recommendations on how China should learn fromthe advanced experience of the United States that could promote theconstruction of sponge city by developing green streets.关键词:绿色街道;海绵城市;雨水管理;美国Keywords: Green Street; Sponge City; Stormwater Management;The United States国家自然科学基金海外华人、香港、澳门学者联合研究基金资助项目(51728802)引言由于气候变化和城市化进程加快,我国由暴雨和沿海风暴引起的洪水问题愈发突出。
第38卷第2期Vol.38No.2水㊀资㊀源㊀保㊀护Water Resources Protection2022年3月Mar.2022㊀㊀基金项目:国家重点研发计划(2018YFC1508204,2017YFC1502705);中国工程科技中长期发展战略研究项目(2017-ZCQ-6);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(Y520016);江苏省博士后科研资助计划(2020Z060)作者简介:王磊之(1991 ),男,工程师,博士,主要从事城市水文和防洪排涝研究㊂E-mail:leizhi668@ 通信作者:胡庆芳(1981 ),男,正高级工程师,博士,主要从事城市水文和水文气象遥感研究㊂E-mail:hqf_work@DOI :10.3880/j.issn.10046933.2022.02.004国内外城市雨洪管理指标体系对比及启示王磊之1,2,云兆得3,胡庆芳1,2,李伶杰1,2,王银堂1,2,熊㊀文4(1.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京㊀210029;2.长江保护与绿色发展研究院,江苏南京㊀210098;3.河海大学水文水资源学院,江苏南京㊀210098;4.南京国环科技股份有限公司,江苏南京㊀210018)摘要:针对当前我国海绵城市控制指标体系存在的问题,在系统分析代表性发达国家城市雨洪管理指标体系的基础上,对比了国内外城市雨洪管理指标体系的异同,总结了发达国家指标体系对我国的借鉴意义㊂我国与发达国家在项目自身设计指标以及衡量建设效果的控制指标方面均存在一定差异,今后可考虑在我国雨洪管理指标体系中新增入渗控制指标㊁洪水控制指标㊁舒适性指标和生态指标,以完善现有海绵城市控制指标体系;应充分结合各地水质条件㊁气候条件和经济发展水平,系统研究制定控制指标,同时应加强部门间的沟通与磋商机制建设,确保指标的实施效果㊂关键词:城市雨洪管理;海绵城市;低影响开发;可持续排水系统;水敏性城市;ABC 水计划中图分类号:TV213.4㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:10046933(2022)02002507Comparison and enlightenment of urban stormwater management indicator system at home and abroad ʊWANG Leizhi 1,2,YUN Zhaode 3,HU Qingfang 1,2,LI Lingjie 1,2,WANG Yintang 1,2,XIONG Wen 4(1.State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering ,Nanjing Hydraulic Research Institute ,Nanjing 210029,China ;2.Yangtze Institute for Conservation and Development ,Nanjing 210098,China ;3.College of Hydrology and Water Resources ,Hohai University ,Nanjing 210098,China ;4.Nanjing Guohuan Science and Technology Co.,Ltd.,Nanjing 210018,China )Abstract :In view of the current problems of Chinese sponge city control indicator system,based on the systematic analysis of urban stormwater management indicator system of representative developed countries,the similarities and differences of urban stormwater management indicator systems at home and abroad are compared,and the referential value of developed countries indicator systems to China is summarized.There are certain differences between China and developed countries in terms of project design indicators and control indicators for measuring construction effects.In the future,it s considered to add infiltration control indicators,flood control indicators,comfort indicators and ecological indicators to Chinese stormwater management indicator system in order to improve the existing sponge city control indicator system.We shouldsystematically study and formulate control indicators based on the water quality conditions,climatic conditions and economic development levels of various regions.At the same time,we should strengthen the construction of inter-departmental communication and consultation mechanisms to ensure the implementation effect of the indicators.Key words :urban stormwater management;sponge city;low impact development;sustainable drainage systems;water sensitive urban;ABC water program㊀㊀城镇化是经济社会发展的必然趋势,也是现代化的重要标志㊂在城镇化快速推进的同时,人口膨胀㊁产业集中对资源和环境也产生了重大影响,城市水资源㊁水环境所受负面影响也日益增长[1]:一是河湖水系格局变化和不透水面积增加造成的城市内涝灾害;二是污染物的大量排放造成的水污染;三是水资源供需压力造成的地下水过度开采和水资源短缺[2]㊂例如:2016年和2018年,受连续强降水影响,法国巴黎塞纳河及其支流水位不断上涨,沿线市镇发生内涝,损失惨重[3-4];在澳大利亚布鲁斯班(Brisbane),由于城市沿河发展,城市周边的垃圾填埋场㊁老工业区的废物排放给河流水体造成了严重污染[5];我国2010 2016年平均每年有超过180座城市发生内涝[6],在华北地区,经济社会取用水远大于其资源承载能力,长期过度开采导致地下水位持续下降㊁地面沉降严重等问题[7]㊂这些问题相互交织,进一步制约了城市的可持续发展㊂作为城镇化发展的先行者,自20世纪70年代起,西方国家开始率先尝试解决城镇化进程中面临的水资源㊁水环境问题,并在实践中形成了较为完整㊁成熟的城市雨洪管理体系㊂其中,美国多目标㊁可持续的低影响开发(low impact development,LID)理念通过维持场地开发前后的雨水径流量,减轻了不透水面积增加带来的负面影响,从而减少城市内涝和径流污染[8];英国可持续排水系统(sustainable urban drainage system,SUDS)则提倡以接近自然水循环的方式管理地表径流[9];澳大利亚水敏性城市设计(water sensitive urban design,WSUD)[8]分别以减少面源污染㊁提升雨水利用率为重点,将可持续管理与城市规划设计相融合;新加坡ABC(active㊁beautiful㊁clean)水计划则在注重雨水资源收集与质量的同时强调居民环保意识和与城市景观的结合[10]㊂在西方国家雨洪管理模式的影响下,我国也逐步构建了相应的城市雨洪管理模式 海绵城市㊂然而,由于我国海绵城市建设处于起步阶段,存在理念受限㊁技术不成熟㊁指标体系不完善等问题,一些地方海绵城市控制指标体系大量借鉴甚至照搬其他地区的指标而缺乏因地制宜的考虑[11],加之我国城市建设早期防洪排涝工程建设欠账较多[12],且我国城市水问题具有深刻的复杂性[13],这一系列原因使得我国海绵城市建设效果受到一定制约㊂因此,研究国外城市雨洪管理指标体系,对于完善㊁弥补我国海绵城市控制指标体系具有重要借鉴和参考作用[14]㊂近年来,海绵城市建设成为众多行业和科技领域研究的热点之一,许多学者开展了对海绵城市控制指标的讨论和探索,如马越等[15]对海绵城市建设体系涉水核心指标进行了详细分析和解释,张辰等[16]提出从宏观㊁中观㊁微观3个层次构建海绵城市控制指标体系并运用于上海市海绵城市建设㊂除针对全局指标体系的研究之外,也有部分学者针对其中的某一类指标开展了详细深入的探讨,如王虹等[17]深入解析㊁比较了中美两国在径流控制指标上的异同,沈才华等[18]针对内涝指标提出了一种基于内涝势冲量的评价方法,仇保兴[19]提出了新的海绵城市控制指标 碳排放量㊂目前对城市雨洪管理指标开展的梳理和分析更多是针对其中的某一方面,而对于指标体系开展的系统分析和比较依然鲜见㊂本文结合现有文献及案例,对国内外城市雨洪管理指标体系进行细致梳理和总结对比,力图找出我国城市雨洪管理指标体系存在的短板,并提出相应的改进建议㊂1㊀国内外雨洪管理指标梳理1.1㊀国外a.美国㊂美国早期城市雨洪管理着重于径流峰值控制,近年来随着径流总量控制理念逐渐推广,美国多个州及地方政府在雨洪管理法规中也提出了径流总量控制标准,并进一步将其划分成为降雨入渗㊁面源污染㊁河道侵蚀控制指标[17]㊂降雨入渗控制指标旨在缓解不透水地面对雨水径流的阻隔而影响地下水㊁河川基流的补充等问题;面源污染控制指标侧重于减轻城市发展过程对河湖等受纳水体的污染作用;河道侵蚀控制指标的目的在于保护河湖水系以及沿岸涉水建筑物,减少泥沙运移㊂美国城市洪涝防护控制指标分为小量级洪水控制指标和极端洪水控制指标,小量级洪水控制指标要求根据城市和下游洪水风险的评估而定,而极端洪水控制指标则要求根据下游洪水风险模拟结果而定,不仅如此,极端洪水控制指标对其洪峰值也给出了相对明确的要求[17]㊂b.英国㊂为解决洪涝多发㊁水污染严重等问题,英国将排水体制和系统与长期的环境现状和社会因素相结合,逐步建立了SUDS,以自然水循环的方式管理地表径流㊂SUDS的开发设计主要考虑水力㊁水质㊁舒适和生态4类控制指标㊂其中水力指标更偏向于防洪排涝安全,追求将一次降水过程产生的径流储存或排空,同时防止下游渠道河堤侵蚀,保证不引发其他受水河道的洪水风险㊂水质指标的制定目的是保护受水区河道免受径流污染㊂除重点考虑上述洪涝控制指标和径流污染控制指标之外,在设计指标中,SUDS还重点将视觉美观㊁安全性以及生态效益等理念融入了指标体系,其中视觉美观和安全性指标充分考虑了池塘和湿地等对居民生命健康安全的影响,生态效益指标则通过采用原生种植㊁创建栖息地等方式,加强生物的多样性保护,更侧重于人与自然和谐相处㊂c.澳大利亚㊂澳大利亚对水问题的关注源自水对人们生活的影响,其关注点同样在水体污染㊁水资源短缺和城市内涝等方面㊂与其他国家不同的是,WSUD是将城市设计与雨水管理相结合,为城市解决水问题提供整合管理的整体性㊁综合性解决方案[20]㊂WSUD 的指标主要体现在水质㊁水量㊁供水㊁设施㊁功能5个方面,其首要目标是水质控制㊁雨洪水量控制以及雨水再利用,对应的是水质㊁水量㊁供水这3个部分,其主要方法是通过将地表水管理和城市空间设计结合来实现减少洪峰流量㊁改善水质和废水再利用的目的㊂除上述传统目标之外,WSUD 的目标还包括改善微气候㊁美化城市以及环境效益功能,对应的是设施指标这一部分㊂功能指标这一部分主要是针对项目运行的可持续性㊂表1㊀典型海绵城市控制指标Table 1㊀Control indicators of sponge cities城市年径流总量控制率/%内涝防治标准面源污染控制率/%绿地率/%透水铺装率/%雨水资源利用率/%深圳70(2020年,重点区域)70(2030年,全部区域)50年一遇旱季合流管道无污水进入(2020年)50(2030年)30(建筑类)10(道路㊁停车场)85(公园绿地)20(建筑类)30(道路㊁停车场)5(公园绿地)1.5(近期)3(远期)上海ȡ75100年一遇(中心城区)50年一遇(其他区域)ȡ15(建成区)ȡ34(改建城区)区域规划:ȡ5住宅㊁改建项目:ȡ5新建绿地项目:ȡ10天津ȡ8(新建城区)ȡ85(扩建城区)ȡ70(改建城区)100年一遇65(2030年)ȡ50(新建建筑与小区)ȡ70(人行道㊁广场㊁停车场)ȡ6益阳ȡ75(2020年)ȡ80(2030年)30年一遇对新㊁老㊁改建城区内的建成区㊁居住区㊁公共建筑㊁商业建筑㊁工业企业都有明确规定ȡ60(新建城区住宅㊁公建㊁商业)ȡ40(改建城区住宅㊁公建㊁商业)ȡ30(工业仓储㊁市政)1(近期)3(远期)㊀㊀注:上海㊁天津㊁益阳绿地率为约束性指标;上海建筑与小区系统㊁人行道和高架道路㊁停车场和广场的透水铺装率为约束性指标,专用非机动车道和步行街为鼓励性指标;天津透水铺装率为约束性指标,益阳为鼓励性指标㊂d.新加坡㊂新加坡缺少大型纵深河流,降水资源无法留存,因此新加坡雨洪管理的主题是提高城市水系统的功能与承载力[21]㊂新加坡公用事业局(PUB)提出了创新的城市水管理方法 ABC 水计划㊂该计划在保证城市建设与水系统发展相辅相成的基础上,还强调提升居民意识[22],并在 源头路径去向 整体雨洪管理系统的基础上,融入了ABC 水管理策略:在排水过程中保证水质,在滞水时降低洪水风险[21]㊂ABC 水计划不仅针对城市内涝防治效果设置了相应指标,同时针对项目自身设计也制定了相应的工程指南和控制要求,这些要求包括项目位置和规模㊁生长介质㊁植被选择㊁绩效目标㊁侵蚀与沉积㊁蚊虫控制6个方面㊂其中位置和规模控制指标通过将ABC 水计划功能整合到城市设计中来减少土地使用,同时也充分考虑项目选址对于地下水活动及雨水渗透的影响,该指标充分考虑了新加坡土地资源稀缺这一国情,同时兼顾了项目的建设效果;生长介质㊁侵蚀与沉积这两个指标体现了PUB 对项目排水能力㊁雨水滞留能力㊁植被生长环境和污染物控制效果的重视;植被选择与绩效目标指标则体现了水质改善的目标;蚊虫控制则是确保居民优质的生活环境㊂1.2㊀国内1.2.1㊀指标发展过程2014年,住房和城乡建设部颁布的‘海绵城市建设技术指南“(以下简称‘指南“)标志着我国在政府层面首次系统提出海绵城市控制指标体系㊂‘指南“要求控制指标应包括径流总量㊁径流峰值㊁径流污染㊁雨水资源化利用等,各地要根据实际情况,以径流总量控制为首要目标,同时合理选择其中一项或多项作为规划控制目标㊂虽然‘指南“中提及了指标最佳适用范围及地区,但由于是首次提出,指标难免过于单一且缺乏因地制宜的考虑㊂随后,2015年住房和城乡建设部印发了‘海绵城市建设绩效与考核办法(试行)“(以下简称‘办法“),提出了6大类别共18项指标,通过水生态㊁水环境㊁水资源㊁水安全和显示度这5类指标系统评价海绵城市建设的实效㊂2018年,住房和城乡建设部颁布了‘海绵城市建设评价标准“(以下简称‘标准“),‘标准“中关于各项控制指标的描述更加详细具体,如年径流总量控制指标细化为新建区与建成区,且针对不同地区的雨水年径流总量控制率进行了详细规定,同时针对各项指标的控制也进一步的严格,如新标准不仅规定了SS 去除率,且对溢流污染物SS 的实际浓度有具体要求㊂1.2.2㊀典型海绵城市控制指标表1为我国4座典型海绵城市控制指标,包括沿海城市(深圳)㊁内陆城市(益阳)㊁南方城市(上海)和北方城市(天津)㊂深圳属典型南方降雨区,其自然地理㊁降雨特点㊁水文条件均具有明显的地方特色,因此深圳市在制定控制指标时除选取‘办法“中的各项指标之外,还进一步提出了详细明确的近期和远期控制指标要求,并对计划的可行性进行了充分论证;上海市具有 三高一低 地下水位高㊁土地利用率高㊁不透水面积比例高和土壤入渗率低的显著特点,针对这些特点,上海市新增了一系列因地制宜的地块控制指标,如透水铺装率㊁绿地率,以增加透水面积㊁提高水质,同时其控制指标还进一步划分为鼓励性和约束性指标,针对不同的用地类型采取不同的指标要求[23],较好地体现了 因城制宜 的导向;天津市具有夏季降雨强度高㊁浅层地下水位高㊁土壤盐渍化程度高㊁土壤渗透系数低的特点,同时由于气候干旱,不同建成区均以雨水资源的储存与利用为主要控制目标,因此径流总量与雨水资源利用率在控制指标中尤其重要[24];益阳市则结合本市实际问题和需求,其控制指标在重点考虑水安全㊁水环境㊁水资源㊁水生态等功能需求的同时,还兼顾了水景观㊁水文化等方面的需求㊂2㊀国内外城市雨洪管理指标对比分析如前所述,虽然试点城市在控制指标方面考虑了因地制宜的措施,但由于我国海绵城市建设的发展尚处于萌芽时期,存在经验不足㊁可借鉴性不强的特点,试点城市中的城市内涝和水污染等水安全问题依然频发,海绵城市在试点城市的实施效果也不尽如人意,因此,有必要对国内外城市雨洪管理指标体系进行系统的对比和总结,并提出针对性的改进意见㊂表2总结了国内外城市雨洪管理部分代表性指标的差异,其中径流总量控制指标和内涝控制指标属于建设效果控制指标,舒适性指标㊁生态指标和项目建设指标属于项目自身设计指标㊂表2㊀国内外城市雨洪管理部分代表性指标的差异Table2㊀Differences of some representative urban stormwater management indicators at home and abroad控制指标对比国家差异国内国外径流总量控制指标中国㊁美国确定方法介于美国的径流总量计算法和降雨场次百分点法之间;指标无具体划分确定方法为早期的径流总量计算法以及后期降雨场次百分点法和长时期连续数值模拟法;按入渗控制指标㊁面源污染控制指标和河流侵蚀控制指标划分内涝控制指标中国㊁美国㊁英国无内涝控制指标,仅以设施建设提高排水防涝能力;新㊁旧城区防洪排涝标准无划分美国对小量级洪水和极端洪水控制指标均有具体要求;英国将降水事件所产生的径流储存或者使其安全通过,防止下游河堤和渠道侵蚀舒适性指标中国㊁英国无相关指标舒适性指标包括健康㊁安全㊁视觉影响和设施效益生态指标中国㊁英国无相关指标生态指标包括增强开发点生物多样性和建立绿色走廊促进野生动物的迁移项目建设指标中国㊁新加坡无相关指标对项目位置和规模㊁生长介质以及植被选择有具体详细的要求2.1㊀衡量建设效果的控制指标国内外在衡量建设效果控制指标方面的差异不仅体现在指标值的设定上,还体现在指标确定方法和划分实施上,最典型的是中美径流控制指标的具体设定㊂我国与美国在径流控制指标的差异首先体现在确定方法上,美国径流控制指标的确定有3种方法,早期是径流总量计算法,后期分别是降雨场次百分点法和长时期连续数值模拟法㊂研究表明,一年中至少有70%~80%的场次降雨(小量级降雨)污染浓度较高,因此只要控制了相应场次降雨就可以至少控制70%的面源污染,而我国提出的计算方法介于美国的径流总量计算法和降雨场次百分点法之间,主要区别在于降雨场次是以日降水量划分,而不是以实际降雨场次划分,而且降水量没有乘以径流系数而转变为径流量,因而国内方法得到的指标属于年降水总量指标,相比控制场次降雨其控制的效果不甚理想[17]㊂另一差异体现在指标划分实施上,美国径流控制指标划分为入渗控制指标㊁面源污染控制指标和河流侵蚀控制指标,而我国对于径流总量控制指标则无具体划分,对于建设LID措施的地块,明确地块对雨水的入渗目标并监督目标的实现是有意义的[17],例如在我国北方地区,由于水资源过度开发㊁地下水严重超采,加之大规模城市化,原本的天然降雨入渗被严重阻隔,大部分地区的常年河流多已消失,面临着河湖干枯等水资源㊁水生态问题㊂因此,在这些地区明确提出入渗控制指标,可有效缓解地下水资源短缺和我国北方地区河湖湿地生态恶化等问题㊂除此之外,国内外在指标具体制定要求上也具有明显不同㊂如内涝控制指标,我国海绵城市建设对内涝的控制要求是历史积水点彻底消除或明显减少,或者在同等降雨条件下积水程度显著减轻,城市内涝得到有效防范,有关内涝控制指标制定不够具体,相应控制实施力度也不够大㊂而英美等国对内涝控制均给出了详尽的要求,如SUDS在水力指标中规定要能够将降水事件所产生的径流储存或者使其安全通过,以免使公众或财产面临风险,同时尽可能减少或至少不得增加受水河道的洪水风险;美国内涝控制指标也十分明确,划分为对10年一遇㊁25年一遇㊁10~25年一遇等小量级洪水的控制㊂由此可见,对小量级㊁极端洪水的控制是解决城市洪涝问题的基本保障㊂而实现小量级乃至极端洪水控制,离不开城市多用途空间的开发与其他基础设施在雨洪管理中的利用,如荷兰的雨洪广场㊁韩国的多用途雨洪隧道㊁加拿大多伦多的污水处理公园(地下污水处理厂,地面城市水景观公园)[17]等,而我国在雨洪管理基础设施的设计和建设方面存在先天不足,如城市道路建设中绿化带通常高于城市路面㊁城市建设初期排水管网设计不够合理等因素,易加剧城市内涝的发生㊂因此若要达到‘指南“中的海绵城市建设标准,就要求对25~100年一遇的洪水进行控制,需要较大的洪涝滞蓄容积,必须配套强化城市排水系统建设,发挥排水系统的洪涝调蓄功能㊂2.2㊀建设项目自身设计指标国内外在雨洪管理建设过程中项目自身设计指标也具有显著不同,相对于国内,国外普遍更加注重项目的美学观感和生态价值,且对于项目选址㊁规模等也提出具体要求㊂a.舒适性指标㊂我国在海绵城市设计指标中对建设项目的健康安全㊁美学吸引方面并无具体涉及,而英国SUDS在试图解决城市洪涝㊁径流污染问题的同时,还考虑了人类生活环境与主观感受,包括视觉影响以及它们与当地环境和居民的互动,并制定了两个关键指标:一是健康和安全,二是视觉影响和设施效益㊂健康和安全指标主要考虑SUDS可能成为蚊虫㊁疟疾疾病的滋生地,因此应该加入相关的设计特征以避免疾病和蚊虫的影响;视觉影响则是以高质量的视觉效果来最大限度地发挥系统的美学吸引力,同时制定适当的维护计划㊂b.生态指标㊂我国海绵城市设计指标中并无生态指标,而英国在SUDS设计时则充分考虑㊁挖掘SUDS生态价值,认为SUDS带来的生态效益可为增强开发地点的生物多样性作出重要贡献㊂其生态设计原则包括:①保护当地物种极其栖息地;②有助于当地物种多样性保护;③有助于保护栖息地连通性;④创造具有弹性的可持续多样化生态系统㊂c.项目选址规模等相关指标㊂我国海绵城市的建设对于项目选址规模没有涉及,但是新加坡ABC水计划在指标控制效果和项目设计上强调因地制宜,同时对项目位置和规模㊁生长介质以及植被选择提出了具体详细的设计要求㊂对位置和规模的控制,确保了基础设施不会因地下水水位抬升而受到威胁㊂对生长介质和植被的选择,则可通过物理手段延缓水流流动的过程,从而起到促进沉降和去除污染物的作用㊂综合美英澳新等国的项目开发设计理念和指标来看,发达国家的项目建设指标早已不再局限于水量水质等常规指标的控制,还能根据沉淀(过滤)和生物降解等原理,保护和恢复下渗㊁蒸发等自然界中水循环过程,同时还能改善城市区域发展的可持续性,如WSUD将注意力放在水资源利用以及雨洪管理设施与城市生态环境的结合这两个方面,而SUDS 也在水量水质目标基础上关注环境舒适度和实现物种多样性,ABC水计划则将项目设施建设目标融入雨洪控制之中,以形成景观雨洪综合模式㊂2.3㊀指标具体制定和实施国外雨洪管理指标体系大多强调因地制宜的原则,如新加坡虽然国土面积较小,但ABC水计划对项目位置和规模㊁生长介质以及植被选择仍然提出了十分具体详细的设计要求,美国的径流控制指标在各州甚至各城市的差异也很大㊂鉴于我国国土面积辽阔,自然地理要素和气候要素丰富多样且在空间上差异较大,加上我国城市水环境问题的特殊性,这决定了我国海绵城市控制指标更要坚持 因城制宜 ㊁体现 一城一策 的原则㊂因此,应面向我国南北方城市面临的不同问题和任务,充分结合各地区的水质条件㊁气候条件㊁经济发展水平,系统研究㊁制定海绵城市的设施构造与相关参数,避免目标㊁指标和措施单一趋同㊂除此之外,无论在英国㊁美国㊁澳大利亚还是新加坡,雨洪管理指标体系在具体数值上的规定较少,一般指标划定是建立在当地相关管理机构的磋商和讨论基础之上的,这得益于政府部门㊁设计部门良好沟通磋商的体制机制㊂我国由于起步较晚,各部门之间的沟通磋商机制尚未成熟,而海绵城市建设涉及河湖水系综合治理㊁水环境保护㊁水生态修复等方面,与市政㊁水利㊁交通㊁园林等多个领域关系密切,因此,我国在海绵城市控制指标制定中应大力加强部门间的沟通与磋商机制建设,或建立共享数据库,支持进一步的跨学科研究,实现合作的良性循环[25]㊂3㊀启㊀示a.国内外城市雨洪管理控制指标具有明显差异㊂经上述对比分析可知我国在指标细化和改善方面仍存在不足之处,因而建议进一步完善指标体系:一是入渗控制指标,首先要因地制宜,视不同地理㊁地质㊁气候等条件制定相应的入渗控制指标,缓解部分地区地下水资源短缺㊁河湖湿地生态恶化等问题;。
第32卷第1期 Vo1.32 No.1 水资源保护 WA r】 R RES0URCES PR0TECT10N 2016年1月
Jan.2016
DOI:10.3880/j.issn.1004—6933.2016.01.006
国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示 廖朝轩 ,高爱国 ,黄恩浩 (1.台湾海洋大学河海工程学系,台湾基隆20224;2.厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361 102) 摘要:介绍我国海绵城市建设的背景,分析海绵城市建设的必要性,讨论海绵城市建设与雨水管理 之间的关系,认为可借鉴日本、美国、澳大利亚以及欧洲一些国家的“低影响开发技术”、“水敏性城 市设计”、“绿色基础设施建设”等理念和技术,以及一些雨水管理法规与奖励政策,因地制宜地进 行城市排水系统改造、雨水管理信息系统建设等,推进我国海绵城市的建设。 关键词:海绵城市;低影响开发技术;水敏性城市设计;雨水管理;绿色基础设施建设 中图分类号:TV213.4 文献标志码:A 文章编号:1004—6933(2016)01—0042—04
Enlightenment of rainwater management in foreign countries to sponge city construction in China
LIAW Chaohsien ,GAO Aiguo ,HUANG Enhao (1.Deparment ofHarbor&River Engineering,Taiwan Ocean University,Keelung 20224,China; 2.College of Ocean and Earth Science,Xiamen University,Xiamen 361 102,China;)
Abstract:The background of sponge cities construction in China is introduced,and the necessity of construction of sponge city is analyzed.The relationship between the construction of sponge city and rain water management was discussed.Based on that,ideals and technologies including low impact development(LID),water sensitivity urban design(WSUD)and green infrastructure construction(GIC)from Japan,U.S.,Australia and European countries and some rainwater management laws and inspirations are recommended to transform the city drainage system and construct rainwater management information system according to local conditions,helping promot the construction of sponge city in China.
Key words:sponge city;low impact development(LID);water sensitivity urban design(WSUD);rainwater management;green infrastructure construction(GIC).
1海绵城市建设的背景 美国加利福尼亚大学Kahn教授¨ 在2010年 出版了《气候城市》一书,探讨未来气候变暖过程 中,城市如何健康发展。Kahn特别提出“城市竞争” 的概念,即城市之间为了健康发展,将推行各种政策 和措施,以改善环境与设施,让城市更为宜居和更具 吸引力。在气候变暖的趋势下,关键是能否提出在 气候变化背景下本地区应对极端气候灾难的策略。 水资源不足和污水治理是目前大多数城市发展中面 临的问题。随着城市化进程的加速,大量农村人口 人城,使得本已缺水的城市更难以为继。资源型缺 水和水质型缺水的交互作用,使原来的生态平衡被 打破,形成了更为复杂的生态型缺水状态,水成为社 会经济发展的主要制约因素。 在城市化的大背景下,我国新建成的建筑相当 于世界建筑总量的一半 J。随着城市化进程的加 快,城市的不透水面积逐步增加,城市正演变为钢筋 水泥筑成的“硬壳城市”,雨水资源得不到有效利 用,给民众生活带来不便甚至灾难,城市水循环系统
基金项目:国家自然科学基金(41376050) 作者简介:廖朝轩(1955一),男,教授,博士,主要从事雨水利用、暴雨径流管理及水利经济研究。E-mail:chliaw@ms41.hinet.net 通信作者:高爱国,教授。E—mail:aggao@xml1.edu.cn
42· 和生态系统进一步恶化 j。在过去3年中,我国有 360多个城市遭遇内涝,其中60余个城市单次内涝 时间超过12h,水深大于0.5m,北京、济南等城市的 严重内涝甚至导致人员伤亡发生 。 为了解决城市缺水问题,把有限的雨水留下来, 改善城市生态环境,消除城市内涝隐患,杜绝市内 “看海”现象,建设自然积存、自然渗透、自然净化的 海绵城市被提到国家战略层面。2014年10月,住 房和城乡建设部发布了《海绵城市建设技术指 南——低影响开发雨水系统构建(试用)》L5]。2015 年1月,启动了镇江、嘉兴、厦门、济南、武汉、常德、 南宁等16个试点城市的海绵城市建设。2015年9 月29日,李克强总理在国务院常务会议上,部署加 快海绵城市建设,首批海绵城市建设总投资额超过 300亿元。在全国范围内,海绵城市建设已成为城 市建设和改造的重头戏,一场以改善城市生态环境 和水循环的建设热潮已经掀起。 2海绵城市建设与雨水管理 为了克服伴随城市发展、城市地表径流量大幅 增加而引发的洪涝积水、河流水系生态恶化、水污染 加剧等问题,我国政府吸取欧美发达国家的成功经 验,将低影响开发技术(LID)雨水系统的理念由小 区推广到整个城市,将保护原有水生态系统和恢复 被破坏的水生态与推行低影响开发技术结合,建设 海绵城市,构建良好城市生态系统 J。 海绵城市是指通过科学的规划与切实可行的建 设,使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”。在海绵城市建设中,将自然途 行的城市生态环境修复或再造。许多城市已进行了 定的探索,取得了一些成功经验。但是,这项工作 在我国历时短,对海绵城市建设内涵及外延掌握并 不到位,而且海绵城市的理念和建设内容仍在不断 发展、创新和完善中。 美国、日本、澳大利亚以及欧洲等国的城市水资 源利用管理的实践起步较早,他们提出的“低影响 开发技术”、“水敏性城市设计”、“水资源综合管理” 等理念,在城市规划设计中得到了很好的应用,可以 为我国提供很好的借鉴。笔者拟通过分析海绵城市 与雨水管理之间的关系,参考美国、日本、澳大利亚、 欧洲各国城市不同降雨条件下的雨水管理措施,提 出降低城市排水系统负荷和伴随城市开发出现的相 关影响的解决方案,为推动海绵城市建设提供参考。 气候变化造成暴雨频发,以及快速发展的城市 化建设对城市水循环系统造成巨大的冲击,使得兼 顾水循环的持续性雨水管理显得日益重要。海绵城 市的建设指标涵括了雨水径流和非点源污染物的控 制、雨水资源利用、洪峰流量控制等,目标是实现健 全的水文循环、健康的生态系统、可持续的城市景观 等。掌握这些指标及其相互间的关系,建设城市雨 水综合管理体系,是海绵城市建设的主要内容 剖。 所谓持续性雨水管理,是指城市雨水管理中,通过屋 顶绿化、透水性铺面及草沟等方法,抑制雨水排放, 延滞流速,促进雨水渗透和蒸发,恢复因城市化而丧 失的自然水循环 J。雨水管理设施储存及渗透的 评估项目、功能和效益见表1。
3 国外雨水管理的理念与技术介绍 径与人工措施相结合,通过统筹处理降水、地表水、 3.1美国的最佳管理措施和低影响开发技术 地下水和人工给排水,最大限度地实现雨水在城区 最佳管理措施(best management practice,BMP) 的积存、渗透、净化和利用,协调给水排水等水循环 最初关注的焦点是非点源污染源的削减与控制。美 利用环节,从而实现城市和水生态环境的完美结 国1987年修订了《联邦清洁水法案》,公布了《清洁 合 。海绵城市是一个从快排、及时排、就近排、速 水法案的修正案》,制订了非点源污染源控制的条 排干的工程排水时代,跨入“渗、滞、蓄、净、用、排” 款,将雨水径流污染的控制要求纳入国家污染排放 六位一体的综合排水、生态排水时代的战略性转变, 许可制度。1997年通过的《联邦水污染控制法修正 其核心就是雨水的有效管理。 案》(Federal Water Pollution Control Act Amendment. 我国的海绵城市建设,是在政府的支持下,充分 FWPCA),首次将BMP理念纳入立法层次。2003年 发挥所在城市、社区的主导作用,运用成熟的技术进 将BMP目标扩大为涵盖雨洪控制、土壤冲蚀控制及 表1 雨水管理设施储存及渗透的评估项目、功能及效益 评估项目 功能及效益 治水及防灾 水资源利用
生态环境系统保护 环境舒适度
抑制雨水排放、削减高峰流量、减轻河流和雨水下水道负担、防止水涝、降低水害风险、削减管渠维护费用 用于消防用水、环境景观用水、杂用水、庭院及道路的洒水,缓和自来水紧张局面、节水、活用水资源 确保河流基流量、地下水补充及抑制地面下陷、泉水保存及恢复、水域生态系统的保护及恢复、对绿地的水分补给、缓 和城市热岛现象、减轻非点源污染负荷、削减合流式下水道负荷、水环境保护、生态系统保护、改善微气象、水质保护
创造亲水空间(小溪、景观池、群落环境等)、形成城市景观、提升娱乐功能
43·