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1、1,北京海綿城市建設技術實踐,2,一、對海綿城市的認識二、北京海綿城市建設實踐歷程三、北京的主要技術措施四、相關實踐經驗五、工程實例,匯 報 內 容,3,一、對海綿城市的認識,1、城市發展所產生的雨水問題,4,城市發展，下墊面硬化、人口增加城市發展產生的雨水問題缺水與雨水流失問題暴雨水多成災雨水污染問題世界各國的情況相類似,2、國外應對城市雨水問題的相關理念與措施,3、我國的相關概念與措施,雨水利用雨水入滲、收集回用、調蓄排放等的總稱。建筑與小區雨水利用工程技術規范GB50400-2006 采用人工措施直接對天然降水進行收集、存儲并加以利用。雨水利用包括雨養農業、人畜生活供水及城市雨洪利用等。2、中國水利百科全書（2006版）雨水控制與利用削減徑流總量、峰值及降低徑流污染和收集回用雨水的總稱。包括雨水滯蓄、收集回用和調節。雨水控制與利用工程設計規范DB 11/685-2013雨洪利用對雨洪資源加以攔蓄、入滲回補并加以利用的工程技術措施北京水務知識詞典,3、我國的相關概念與措施,城市雨水利用 城市雨水利用有狹義和廣義之分。狹義的城市雨水利用主要指對城市匯水面產生的徑流進行收集、調蓄和凈化后的直接利用。廣義的城市雨水利用是指在城市范圍內，有目的的采用各種措施對雨水資源的保護和利用，包括收集、調蓄和凈化后回用的直接利用；也包括利用各種人工或自然水體、池塘、濕地或洼地使雨水滲透補充地下水資源的3、間接利用；還包括回用與滲透相結合，利用與洪澇控制、污染控制、生態環境改善相結合的綜合利用。百度百科城市雨水徑流污染控制城市地表徑流污染控制城市面源污染控制,低影響開發強調城鎮開發應減少對環境（包括已建成區域已有設施）的沖擊，其核心是基于源頭控制和延緩沖擊負荷的理念，構建與自然相適應的城鎮排水系統，合理利用景觀空間和采取相應措施對暴雨徑流進行控制，減少城鎮面源污染。室外排水設計規范 內澇（pluvial flood/local flood）強降雨或連續降雨超過城鎮排水能力，導致地面產生積水災害的現象。室外排水設計規范 內澇防治系統用于防止和應對城鎮內澇的工程型設施和非工程性措施以一定方式組合的總4、體，包括雨水收集、輸送、調蓄、行泄、處理和利用的天然和人工設施以及管理措施等。室外排水設計規范GB50014-2006（2014年版）,3、我國的相關概念與措施,各類措施在各國城市的應用普遍嗎？否！發達國家城市非全城都做城市雨洪水問題徹底解決了嗎？沒有！源頭徑流削減與污染減控河湖水體污染降雨徑流沖刷的面源污染城市管理 雨污分流不徹底，餐飲業錯接、誤接，環衛清掃雨水口等等雨水排水系統（雨污分流、雨污合流）城市局部洪澇流域性洪水威脅城市如何系統根本解決？世界各國都在探索:Eco-city,Climate Adaptation,Resilience 城市雨洪資源綜合利用(海綿城市),4、城市雨洪水問5、題應對效果,海綿城市建設技術指南 低影響開發雨水系統構建的定義,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。,10,5.“海綿城市”的內涵,5.“海綿城市”的內涵,海綿的水分特性吸水、持水、釋水“海綿城市”在中、小重現期降雨情況下應當能夠發揮滲透、積存、凈化、回用雨水的作用，在較大重現期降雨甚至超標準降雨情況下，應當具有應對洪澇壓力的壓縮、回彈、恢復能力。承受得起洪澇,11,海綿的力學特性壓縮、回彈、恢復,5.“海綿城市”的內涵,“海綿城市”的內涵從資源利用的角度，城市規劃建設必須順應自6、然，通過構建水源涵養型城市下墊面，使城市降水能夠被積存、凈化、回用或入滲補給地下。從防洪減災的角度，要求城市能夠與雨洪和諧共存，采取有效措施最大限度地降低洪澇風險、減小災害損失，速恢復生產和生活。從生態環境的角度，要把城市應放在大自然中，科學設置開發強度，把綠水青山保留給居民。,12,5.“海綿城市”的內涵,“海綿城市”應當能夠很好的應對重現期從小到大的各種降雨，使其不發生洪澇災害同時又能合理地資源化利用雨洪水和維持良好的水文生態環境。,城市雨洪資源綜合利用,6.海綿城市建設的措施體系,15,二、北京海綿城市建設實踐歷程,1989-2000年，探索階段 國家自然基金資助下開展了科學研究20007、-2005年，研究+示范階段 中德合作項目資助下開展了6個不同雨水利用示范工程建設2006-2012年，技術集成示范+推廣應用階段 承擔十一五支撐計劃課題、水利部公益項目 承擔中心城雨水利用一期工程的規劃設計和建設指導 承擔相關規劃；2012 全面強化推廣“7.21”后的強制性政策 強制性地方標準實施 水影響評價,1、雨水控制與利用的研究應用歷程,16,應對城市雨水問題的認識歷程,排水管道主要道路雨污水管線4719km，雨水2065km各類街區、社區雨水管線，約8000km泵站雨水泵站77座，設計標準污水泵站12座城市河湖河道355.8 公里 城市河湖29個，水面面積621.59公頃，總蓄水容8、積1154.01萬m3，總正常蓄水容積986.18萬m3，總有效調蓄容積167.83萬m3。,18,2、雨水排水設施建設,城市防洪工程體系水庫84座，總庫容93.5億m3閘210座，總蓄水量0.81億m3塘壩256處，總庫容830萬m3橡膠壩65座，總蓄水量7000萬m3滯蓄洪區：小清河分洪區骨干河道堤防 429km，標準2050年，永麻盧段左，最大可能洪水城市河湖輸排滯蓄河道355.8 公里湖泊29個，有效調蓄容積167.83萬m3,19,3、洪澇防治設施與工程,防汛預案永、潮、北，3河防御洪水和洪水調度預案密、官、十，3庫防御洪水預案城市河湖水系雨洪調度預案小清河分洪區運用預案 山洪災害防9、御預案 排水泵站和易積水立交橋：“一站一預案”、“一橋一預案”防汛搶險隊伍國家級應急搶險隊伍：2支（永定河、水工機閘）區縣應急搶險隊伍：2支（昌平、延慶）城區排水應急搶險隊伍：8支 部門專業搶險隊（交通、電力、人防 等）駐京部隊防汛指揮體系1+7+5+16,20,4、雨水災害應急響應與防控,氣象預報紅、橙、黃、藍，四級顏色的天氣預警系統紅色為最嚴重，其次是橙色、黃色和藍色氣象部門現在還可以采用微博發布氣象信息 報汛站點市級報訊站點121個防洪排澇專項規劃基于Resilience理念洪澇風險圖清河流域永定河巨災情景中心城,21,5、洪澇災害預報和預警,22,三、北京的主要技術措施,23,基本工程10、措施,調控排放（滯、調、凈、排）,收集回用（蓄、凈、用）,入滲地下（滲、凈）,1.雨水利用基本技術形式與措施,1）入滲地下,綠地（土地）入滲,下凹式綠地下凹式綠地增滲設施,1.雨水利用基本技術形式與措施,1）入滲地下,透水地面入滲,1、基本技術形式與措施,1）入滲地下,透水地面入滲,1.雨水利用基本技術形式與措施,屋頂雨水入滲地下 花壇式散水 直接入綠地下滲 收集后集中入滲,屋頂雨水直接入綠地,調蓄式下滲式散水,調蓄式下滲式散水,1）入滲地下,1.雨水利用基本技術形式與措施,1）入滲地下,增滲設施入滲,滲水槽滲水井回灌井,1.雨水利用基本技術形式與措施,2）收集回用,灌溉綠地沖洗廁所洗車營造水11、景觀,1.雨水利用基本技術形式與措施,屋頂雨水收集回用 分散收集回用 集中收集回用,屋頂雨水分散收集回用,屋頂雨水集中收集回用,屋頂雨水收集洗車,2）收集回用,1.雨水利用基本技術形式與措施,城市雨水灌溉綠地4種模式,引入綠地下滲模式,收集存儲灌溉綠地模式,地下調節灌溉綠地模式,雨水入滲與收集綜合模式,1.雨水利用基本技術形式與措施,3）調控排放,雨水調控方法,屋頂雨水管線,1.雨水利用基本技術形式與措施,調控排放系統的布置,1.雨水利用基本技術形式與措施,結構:1)帶側堰流槽 2)調蓄池 3)砂過濾層 4)清水池,工藝流程:初期徑流-流槽-流量控制井(外排)-后期雨水-水位上升-側堰溢流-調12、蓄池-砂過濾-清水池-水位下降-水泵提水使用,調控排放系統的雨水綜合池,1.雨水利用基本技術形式與措施,在具有足夠承載和防滲能力的屋面，將降落的雨水臨時滯留在屋面上，通過限流措施以較小流量排入雨水管道。,2.新型技術措施,屋頂雨水滯蓄排放,雨養型屋頂綠化,2.新型技術措施,融景觀與一體的旱溪、干塘、濕塘,融景觀與調蓄雨水于一體，有水無水皆是景。,2.新型技術措施,雨水花園（rain garden）,利用淺洼地形（深約3cm-45cm），種植當地的濕地生植物，通過吸附、滲透和過濾等原理對降落在不透水表面的雨水進行控制利用，具有良好的景觀效果。,2.新型技術措施,39,路邊生物滯留槽,道路雨水生物13、滯留槽,2.新型技術措施,40,植被淺溝,2.新型技術措施,鋪裝樹陣雨水就地滲蓄自灌技術,系統由雨水收集系統、雨水儲存系統、自動灌溉系統三部分組成。,鋪裝樹陣雨水就地滲蓄自灌系統示意圖,透水地面,蓄水框,灌溉,滲濾溝,透水地面,集水管,2.新型技術措施,成本滲蓄自灌系統：30元/m2 運行費滲蓄自灌系統：無 特點節省綠化養護費用節水、基本免人工灌減流、控污、削峰，防洪與生態效應應用 公園綠地樹陣 路邊人行道的行道樹樹木：3246棵、樹陣總面積：75260 m2 與傳統微灌方式相比建設階段節省費用37.63萬元運行期間每年節省費用6.86萬元。,2.新型技術措施,鋪裝樹陣雨水就地滲蓄自灌技術,形14、成小區、河道、城鄉聯調3個層面的城市雨水利用技術體系,43,小區層面,河道層面,城鄉聯調層面,城市雨水利用技術體系,入滲地下,收集回用,調控排放,下凹式綠地,透水鋪裝地面,強化滲透設施,其它入滲技術,組合入滲技術,滯蓄技術,流量控制技術,利用沿河公共綠地,回用供水技術,多功能小區雨水綜合利用技術,入滲,回用,調控排放,利用河道河床,利用附近砂石坑,凈化后回用,直接提取回用,排水系統水文模擬,河湖水系聯合調度,多功能河道雨水綜合利用技術,聯調軟件,聯調硬件,城鄉雨水利用宏觀規劃模型,城鄉雨洪資源聯合調度模型,閘壩調控雨洪,滯蓄洪區調控與利用,其它聯調設施,城鄉雨洪多目標聯調技術,城市雨水利用評價15、技術,物理處理,初期徑流棄除,化學處理,其它處理,處理技術,單一下墊面,多種下墊面,下滲后收集,收集技術,2、城市雨水利用技術體系,3、城市雨水利用工程模式,（1）小區雨水利用模式,44,小區雨水利用模式，指依據小區內建筑、綠地和硬化地面的特點，采取適宜的入滲地下、收集回用或調控排放等措施進行雨水利用。,45,45,（1）小區雨水利用模式,特點在相對封閉的各類小區內部實施雨水利用工程以小區業主、開發商、所有者或管理者為主投資建設控制范圍較小，按hm2計，單位控制面積投資較大適用范圍居民小區、機關大院、校園、商務小區、工廠區等應用案例水電學校、雙紫小區、京東方、企業大道效果1ha小區，年均雨水綜16、合利用量20003000m3，其中入滲補給地下水15002500m3。,3、城市雨水利用工程模式,（2）公共區域雨水利用模式,46,公共區域：公共綠地（含公園）、城市道路、廣場措施：滯蓄下滲、集蓄利用或調控排放等設施，或其組合。,3、城市雨水利用工程模式,47,47,（2）公共區域雨水利用模式,特點在公共區域滯蓄、下滲或回用雨洪水以政府為主投資建設控制范圍較大，面積按km2計，單位控制面積投資較小適用范圍公園綠地、城市道路、廣場應用案例海淀公園、奧運中心區、北小河公園效果1km2控制區域，年均年雨水綜合利用量3050萬m3。減輕控制區域的滯澇威脅，提高防洪能力,3、城市雨水利用工程模式,（3）17、河道及砂石坑雨水利用模式,48,河道及砂石坑雨水利用模式，指在季節性河道、砂石坑等建設滯蓄下滲、集蓄利用或調控排放等設施，或其組合，進行雨洪水綜合利用。,3、城市雨水利用工程模式,49,49,（3）河道及砂石坑雨水利用模式,特點利用河道本身或設施坑滯蓄、下滲或回用雨洪水控制范圍較大，面積按km2計，單位控制面積投資較小以政府為主投資建設適用范圍季節性河道，有條件的砂石坑應用案例南旱河與北塢村砂石坑效果聯合調蓄雨洪、入滲雨洪、利用雨洪減輕控制區域的滯澇威脅，提高防洪能力,3、城市雨水利用工程模式,（4）基于精細化高效管理的雨水利用模式,基于精細化高效管理的雨水利用模式，指通過建立城市雨水系統的數18、字化整體模擬系統，通過智能化的管理，入滲、回用或調控排放城區的雨水。,50,3、城市雨水利用工程模式,51,51,（4）基于精細化高效管理的雨水利用模式,特點利用現代化的預報技術、信息技術、模擬技術、監控技術等進行雨洪水管理由政府投資建設有充足時間提前進行雨洪管理利用的準備適用范圍具有數字地圖、管網資料的高度城市化區域效果提前對城市雨水系統進行診斷，以便通過工程措施改造和完善雨水系統；提前獲得降雨過程及分布信息，提前預報積滯水點，并及時采取應對措施；通過尋求并最佳調度點進行實時調控，做到安全行洪、適當下泄、高效利用城市雨洪。,3、城市雨水利用工程模式,52,四、相關實踐經驗,2000年12月119、日，北京市政府66號令2003年3月，關于加強建設工程用地內雨水資源利用的暫行規定（市規發2003258號），2004年10月，北京市實施中華人民共和國水法辦法2005年1月，北京城市總體規劃（2004年2020年）2005年5月，北京市節約用水辦法2006年4月，北京市水務局等7家單位聯合發布雨水利用倡議書，2006年11月，北京市水務局、發改委、規劃委、建委、交通委、園林局、國土局、環保局聯合發布關于加強建設項目雨水利用工程的通知。,實施12項城市雨水利用管理政策,53,1、領導重視，政策推動、多部門協作,2012年4月，北京市節約用水辦法2012年8月，市規劃委發布新建建設工程雨水控制與20、利用技術要點2012年9月，北京市園林綠化局關于進一步加強雨水利用型城市綠地建設的通知2013年8月，市政府關于進一步加強城市雨洪控制與利用工作的意見2014年，水影響評價,54,實施12項城市雨水利用管理政策,1、領導重視，政策推動、多部門協作,水影響評價與海綿城市建設的對應關系,55,水土保持方案雨水控制與利用新建區域年徑流總量控制率不低于85%其他區域年徑流總量控制率不低于70%年徑流總量控制率雨水通過自然和人工強化的入滲、滯蓄、調蓄和收集回用，場地內累計一年得到控制的雨水量占全年總降雨量的比例。控制指標硬化地面透水率項目區除市政道路范圍外，全部透水鋪裝面積占全部硬化地面面積的比率。綠地21、下凹率下凹綠地面積占總綠地面積的比率。調蓄模數單位面積硬化地面所需的雨水滯蓄空間容積,洪水影響評價排水影響評價建設項目對區域管網排水的影響區域外排雨水總量和峰值不大于開發建設前的水平區域防澇內澇發生的可能性、影響程度、損失程度設計防澇標準內不產生內澇損失防洪影響對河道行洪的影響及洪水對項目的影響,6項市級城市雨水利用規劃,58,2002年，21世紀初期首都水資源可持續利用規劃 雨洪利用專項規劃2006年，北京中心城雨洪利用工程規劃（20062008年）2007年，北京市雨洪利用規劃北京市水資源綜合規劃課題的子專題之一“十一五”北京市水務發展規劃之專題規劃2009年，北京城市雨洪利用近期規劃 222、010年，海河流域規劃修編之一北京市雨洪利用專項規劃 2011年，北京市“十二五”雨水與再生水利用規劃,2、規劃引領，標準支撐，注重科技創新,59,2004年，北京經濟技術開發區雨洪利用專項規劃 2004年，奧林匹克公園中心區雨洪利用規劃2004年，黃村工業(園)區雨洪利用規劃 2005年，中關村環保科技示范園雨洪利用總體規劃2005年，中關村國際生命醫療園雨洪利用規劃2005年，豐臺區“十一五”雨水利用專項規劃 2011年，海淀區“十二五”雨水利用專項規劃2011年，房山區“十二五”雨水利用專項規劃 2011年，懷柔區“十二五”雨水利用專項規劃,12項區縣級和區域級雨水綜合利用規劃,2、規劃23、引領，標準支撐，注重科技創新,2001年2月，部標雨水集蓄利用工程技術規范-國標GB/T50596-20102005年2月，建材行業標準透水磚2006年9月，國標建筑與小區雨水利用工程技術規范2007年1月，市規委北京市小區雨水利用工程設計指南2010年4月，地標城市雨水利用工程技術規程和透水磚路面施工與驗收規程2013年3月，地標城市雨水系統規劃設計暴雨徑流計算標準2013年，雨水控制與利用工程設計規范,地標6，企業標準 10,60,2、規劃引領，標準支撐，注重科技創新,培育了一批從事雨水控制與利用相關方面研究、規劃、設計、施工、運維的單位和設備產品開發生產的單位逐步建立了涉及雨水利用、面源24、污染減控、雨水排水、內澇防治、城市防洪等領域的雨水行業的產業鏈。到2014年，全市已建設雨水利用工程2178處，其中城鎮雨水利用工程975處，全年利用雨水量2092萬立方米，郊區共建成農村雨洪利用工程1203處，年綜合收集利用雨水4500萬立方米。,61,3、培育產業鏈、推進行業發展,62,五、工程實例,1.奧運公園中心景觀區,奧林匹克公園概況北部是森林公園，面積680公頃。中心區面積330公頃，矗立著“鳥巢”、“水立方”。南部區面積140公頃總面積1150公頃,北部森林公園,奧運公園中心區,奧運公園南區,1 奧運中心景觀區,系統總體流程,透水地面,1.奧運公園中心景觀區,混凝土透水磚地面,透25、水地面,1.奧運公園中心景觀區,風積砂透水磚地面,透水地面,1.奧運公園中心景觀區,露骨料透水砼地面,雨水收集系統,1.奧運公園中心景觀區,樹陣雨水滲集自灌系統,1.奧運公園中心景觀區,透水地面,蓄水池,灌溉,滲濾溝,透水地面,平面圖,剖面圖,下沉花園雨水利用,1.奧運公園中心景觀區,LDPE雨水滲透井,風積沙滲濾井,無動力棄流井,滲濾排水溝,滲濾型雨水口,1.奧運公園中心景觀區,下滲設施,6700立方米,地下蓄水池10個,5年一遇降雨調蓄在水系內,水系調蓄,下沉花園蓄洪溝7000方,透水地面25萬平米,1.奧運公園中心景觀區,2、利用沿河公共綠地滯蓄消納雨洪示范工程,工程控制面積12.5km26、2工程設計引水最大流量1.5m3/s，洪峰削減率3.9%2009年度，有效引蓄河道雨洪水3次，總引水量5.0萬m3，回補地下水3.6萬m3。,2 利用沿河公共綠地滯蓄消納雨洪示范工程,砂基滲井,卵石滲井,砂石坑入滲,流量監測系統,3利用季節性河道和砂石坑滯蓄下滲雨洪工程,工程控制面積18.49km2砂石坑及旱河工程平均年雨水綜合利用量86581m3，平均年地下水回補量34108m3。根據觀測結果，建成以來到2008-2010年底的綜合的雨水綜合利用量25.58萬m3、地下水回補量10.23萬m3。,3利用季節性河道和砂石坑滯蓄下滲雨洪工程,77,概況昌平 北七家面積 10km2科技城建成后將新27、增184萬m2的不透水地面.規劃目標降低開發影響，維持現狀水文生態減少徑流排放，提高內澇防控能力削減污染排放，維護水體良好水質實現雨水管理，安全高效利用雨水,4 北京未來科技城雨水利用,78,控制利用標準多年平均汛期外排徑流系數0.15控制利用率應當不小于85%，控制雨量32.5mm。,4 北京未來科技城雨水利用,降雨,開發建設地塊,地塊周邊道路,公共綠地,收集回用,入滲地下,調控排放,下凹綠地,透水地面,綠地、水面滯蓄,管渠、水池滯蓄,雨水花園,增滲設施,收集存儲回用,市政雨水管道,綠化帶雨水下滲,下凹綠地,生物滯留槽,雨水花園,環保雨水口,非機動車道雨水利用,透水地面,坡向綠地,滲蓄自灌,28、環保雨水口,機動車道雨水利用,排水道牙,適當回用,調控排放,排入綠地,下凹綠地,增滲設施,入滲+調控,滯蓄設施,透水地面,適當集用,排出,屋頂綠化,水景補水,雨水洗車,道路灑水,回用,綠地灌溉,79,80,提出開發建設地塊、道路、公共綠地的控制目標和具體指標,4 北京未來科技城雨水利用,81,溫榆河入流,600 ha 區域,561.73 ha區域,10 ha區域,溫榆河出流,溫榆河河灣斷面,溫榆河斷面,土溝橡膠壩,規劃1閘,規劃2閘,檢查井,管網,魯疃西溝,土溝排水渠,方氏渠,內澇防控措施規劃建立了InfoWorks雨水系統模擬模型，可以對降雨徑流進行模擬、預警，同時為下一步科技城規劃建設提供支撐。,4 北京未來科技城雨水利用,5 杜仲公園雨洪利用工程,海綿城市建設應當從小區、區域、流域等不同層面，針對從小到大不同重現期降雨，系統研究并統籌考慮水安全、水環境、水資源問題盡管在海綿城市建設方面，北京市具有一定的基礎，但是距全面建成海綿城市、打造和諧宜居首都的目標還有較大差距需要深入學習和貫徹落實落實習總書記關于“加強海綿城市建設”的講話精神和“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水思路，全面開展海綿城市的建設，在京津冀協同發展的大背景下，建設和諧、生態、宜居的中國特色世界城市,83,84,謝謝！Thanks！,