“海绵城市”屋顶绿化（精选十篇）
“海绵城市”屋顶绿化 篇1
立体绿化是指除平面绿化外的所有绿化,包括垂直绿化、屋顶绿化、护坡绿化、高架绿化、阳台绿化、廊柱绿化、树围绿化等。海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称为“水弹性城市”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
如今,城市建设的重点早已不是“水泥森林”,而是要像海绵一样去“呼吸”,作为海绵城市建设不可或缺的一部分,立体绿化不仅能优化景观效果,减缓热岛效应,还能保温隔热,节约能源,也可以滞留雨水,缓解城市排水压力。立体绿化占地少,绿化效益高,可有效解决城市绿化用地紧张的状况,在海绵城市建设中将发挥“城市绿肺”的作用(见图1)。
2专家诠释立体绿化与海绵城市建设
2016年3月31日在“绿色建筑与立体绿化暨海绵城市国际高峰论坛”上,中国工程院院士孟兆祯、王浩等专家在发言中指出:立体绿化是海绵城市建设过程中不可或缺的一环。
王浩称,国外城市建设的水敏感设计、地下泄洪系统等先进理念,能发挥3大生态效应:下雨时消纳并储存雨水、水质提升、雨后回收利用。国内海绵城市建设应多借助自然力量,解决现代城市病。本着天人合一的精神,尽可能多地采用绿色、蓝色基础设施,最大限度地减少灰色基础设施。建设海绵体需从平面消纳雨水向立体消纳雨水发展,从空中屋顶花园、高层建筑和立交桥的立面,到地面坑塘、洼地、湿地、草地、下凹式广场,再到地下管廊系统、地下深层隧道等,雨水立体化消纳系统总共可分十几层。顶层是屋顶花园,每年可吸收、储存100～400mm/m2的降水量,通过层层消纳,最终达到建成海绵城市的目的。可以说,屋顶绿化是海绵城市建设的首道关卡。
孟兆祯说,要把城市和建筑建在绿色中,城市雨水不能一味地强排,必须依靠园林绿化等生态设施就地储存,回收利用。当前,城市土地紧张、绿地率不高,立体绿化具有不占土地、枯黄晚、返青早、无虫害等优点,是城市绿化不可或缺的重要补充。我们居住的空间是三维、立体的,应该提倡立体绿化,但是在城市土地越来越紧张的情况下,要预留空地做绿化和公园非常困难,回归建筑本身、实施建筑绿化和打造高空的城市花园,不失为一种解决城市绿化问题的好方法(见图2)。
3绿色植物是天然的海绵体
我国很多城市水资源匮乏、缺水严重,同时又有更多城市饱受洪水、内涝困扰,90%的旧城未进行防洪规划,面对如此严峻的形势,更要努力重建城市与自然生态之间的共生关系。
增加绿色植被,扩大绿化面积是构建城市和自然生态之间共生关系最重要的一环。然而,面对城市土地过度开发、硬化地无处不在的现实,立体绿化是提高城市绿化覆盖率的重要措施和手段,可解决“无地供绿化”的问题(见图3)。
研究表明,植物具有良好的储水功能,能利用自身根部所储存的水自我供养,对水的调节功能极为强大。从海绵城市角度看,植物是一种天然海绵体,无数植物所产生的吸水、储水效果惊人,大面积绿化是达到海绵城市指标的重要条件之一,绿量越多,生态效益越好,留蓄雨水量就越大,海绵体也越有效。因此,立体绿化是建设海绵城市的重要组成部分。
4绿色屋顶率是海绵城市建设的单项指标
在我国,传统的雨水处理方式相对粗暴,海绵城市建设要运用低影响开发理念,改变传统城市建大管子、以快排为主的处理方式,借助自然力量排水,“源头分散”“慢排缓释”,就近收集、存蓄、渗透、净化雨水,让城市如同生态“海绵”般舒畅地“呼吸吐纳”,实现雨水在城市中的自然迁移,达到30%排出,70%在城市中截留的要求。
海绵城市建设中,“海绵体”绿色设施的其中一项是建设绿色屋顶,绿色屋顶率在海绵城市建设中是单项指标,研究数据表明,做了绿化屋顶后的覆土在30cm的情况下,雨量径流系数为0.3～0.4,这说明有0.6左右被土壤、植被层截留,这也是屋顶绿化纳入海绵城市建设第一项开发措施中的原因。
以北京为例,立体绿化发展从2003年开始,到目前为止屋顶绿化实施已非常广泛,对于海绵城市建设的主要贡献是截留雨水。从发布的文件看,北京市规委、园林局、建委、交通委、水务局、国土局等,对于屋顶绿化在雨水截留方面都有明确指示。截至2013年,北京屋顶绿化总量已达160万m2 (见图4)。
上海“十二五”期间实现了150万m2立体绿化,屋顶绿化面积达100万m2;2013年以来,上海市加大对立体绿化的扶持力度,将立体绿化列为政府年度重点建设、绿色建筑、应对气候变化节能减排、市政府实施项目等重点计划,为“海绵城市”建设增添了一份绿色力量。
5立体绿化对于城市建设的积极作用
城市海绵城市园林景观实施 篇2
转型换档是大背景，去库存是新形势，未料一二线城市房价暴涨；行业层面，海绵城市每平方公里投资过亿，总共拉动投资有望超过1.2万亿元，开放式小区讨论的余音还在绕梁，住建部发文要求综合管廊建设采取周报制度。这些看似不着边际的事件（还有PPP、垂直园林建筑等）背后，有着怎样深刻的联系，中央布的是怎样一个大局？企业层面，按照行业的一般特征，将海绵城市业务内容分为规划、设计、设备、材料（建材）、施工、运营、模拟、投融资和综合类（参与三项以上），对初步调研的企业进行分类统计，超一半省份没有专门从事海绵城市建设的企业，这背后有多大的企业机会和个人机会？本文将逐一给出观点。
一、海绵城市建设之建设内容
什么是海绵城市？
海绵城市，是比喻城市能够像海绵一样，下雨时吸收、存蓄、渗透、净化雨水，补充地下水、调节水循环。在干旱缺水时，将蓄存的水“释放”并加以利用。从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。海绵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”。
海绵城市示意图海绵城市核心理念是“低影响开发”
海绵城市核心理念是“低影响开发”（Low Impact Development，LID）或低影响设计（Low Impact Design，LID），是指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征，其核心是维持场地开发前后水文特征不变，包括径流总量、峰值流量、峰现时间等。简单来说，海绵城市就是在城市建设过程中，尽量模拟原有的自然生态水循环模式，削峰补枯，从传统“人定胜天”开发模式转向新型的“天人合一”的生态文明开发模式。海绵城市建设并不存在技术障碍，以目前技术水平完全可以实现。
海绵城市雨水生态循环图 我国大多数城市土地开发强度普遍较大，仅在场地采用分散式源头削减措施，难以实现开发前后径流总量和峰值流量等维持基本不变，所以还必须借助于中途、末端等综合措施，来实现开发后水文特征接近于开发前的目标。“海绵城市”核心在“海绵孔”和“海绵孔”之间通道，还原到城市建设中就是城市中的各个调蓄水设施和给排水系统。海绵城市核心调蓄水方式包括入渗、蒸发、滞留、蓄集等，采用的基本设施有生物滞留带、绿色屋顶、植草沟、雨水花园、储水池等。
”海绵城市“开发建设是一个立体的系统工程
传统的城市建设过程中，对于水的考虑主要围绕着“给水”和“排水”两个环节，在一定程度上其设计规划是线性和平面的，但正如海绵是三维立体的，“海绵城市”的规划建设自然也是立体工程。虽然“海绵城市”概念提出针对的是城市的“水”问题，但由于水本身涉及到生产生活的各个方面，“海绵城市”的开发建设注定是一个立体的系统工程。根据《海绵城市建设技术指南》，海绵城市建设涉及到城市水系、绿地系统、排水防涝、道路交通等多领域规划，同时需要政府规划、排水、道路、园林、交通等部门与地产项目业主之间协调合作，以及排水、园林、道路、交通、建筑等多专业领域协作。城市改造建设牵一发而动全身，一般周期又相对较长，这就决定了海绵城市的建设需要详尽合理的顶层设计。
海绵城市-低影响开发雨水系统构建途径示意图
海绵城市示范区总体建设技术路线框架
海绵城市建设和地下综合管廊建设互为补充
海绵城市建设和地下综合管廊建设互相补充，是新型城镇化建设的重要内容。地下综合管廊是重要市政管线（供水、热力、电力、通信、广播电视、燃气、排水等）的公共隧道，旨在提高城市在供排水等公共服务领域的综合负载能力。海绵城市建设重在低影响开发（LID）雨水系统，通过源头分散、储存的方式，降低地下管廊排水负担。二者互相补充，可有效提高城市排水负载能力。海绵城市建设与地下综合管廊建设均涉及对地下排水系统的改建，均属稳增长、惠民生的“有效投资”，未来有望常态化，成为基建投资稳增长的最重要方向。
海绵城市设计趋势一：
弹性城市和垂直园林建筑建筑是城市最基础的细胞，如果建筑对雨水能呈现海绵特性，那么城市离“海绵”也就不远了。这里需要引进弹性城市和园林建筑的设计理念。一是引入弹性城市的设计理念。弹性城市（Resilientcity）是目前国际上非常流行的概念。所谓弹性城市，是指城市能够准备、响应特定的多重威胁并从中恢复，并将其对公共安全健康和经济的影响降至最低的能力。联合国建议打造“弹性城市”应对自然灾害，城市必须在制定低碳可持续发展路线的同时，采取措施提高其弹性应对的能力。二是结合园林设计的理念。如果把中水和雨水在建筑中的充分综合利用，就可以把整个园林搬到建筑上去，即垂直园林建筑。这种建筑整体上呈现出海绵状态，能将雨水充分收集利用，实现中水回用，排到自然界中的水体污染物几乎等于零，所有的营养素都能在建筑内循环利用，并且绿色植物还能够固定二氧化碳。如果城市广泛推广垂直园林建筑，不仅可显著减少地表水径流量，而且会营造出一个非常美妙而且可以四季变化的城市景观。
海绵城市设计趋势二：
海绵社区结合水景观再造海绵建筑推而广之就是海绵社区。快速城镇化到来之前，我国许多地方曾经有过良好的城市水景观被称之为“山水城市”，当代城市规划师应该传承历史文化，回归社区魅力，增加社区的凝聚力。通过由下而上的再设计，将社区水的循环利用和景观化、人性化相融和，并结合特定的历史文化，开展海绵社区建设。
海绵城市设计趋势三： 海绵城市建设智慧化海绵城市建设可以与国家正在开展的智慧城市建设试点工作相结合，实现海绵城市的智慧化，重点放在社会效益和生态效益显著的领域，以及灾害应对领域。智慧化的海绵城市建设，能够结合物联网、云计算、大数据等信息技术手段，使原来非常困难的监控参量，变得容易实现。未来，我们将实现智慧排水和雨水收集，对管网堵塞采用在线监测并实时反应；通过智慧水循环利用，可以达到减少碳排放、节约水资源的目的；通过遥感技术对城市地表水污染总体情况进行实时监测；通过暴雨预警与水系统智慧反应，及时了解分路段积水情况，实现对地表径流量的实时监测，并快速做出反应；通过集中和分散相结合的智慧水污染控制与治理，实现雨水及再生水的循环利用等等。此外，建筑智慧化方面，可以通过公共建筑水耗在线监测，显示公共建筑水耗、能耗的排名情况。根据试点城市调查，建筑单位面积水耗最高和最低相差十倍之多，有的建筑由于设计和运维问题，水管出现了严重的漏损，这些缺陷都可以通过公共建筑水耗在线监测系统诊断出来。将水耗情况在媒体进行公开排名，有助于建筑管理和产权单位清楚的认识水耗情况，主管部门可以要求对水耗最高的建筑进行强制性改造，明确控制性指标性和针对性措施，从而推动整个城市的水循环利用和用水效率得到提升。在这方面，新西兰和澳大利亚做的非常好，低影响雨水设计系统通过数字模型和信息化技术的精细化管理，能够把GIS、云计算这些技术落实到位，并将其作为一种手段，使海绵城市智慧起来。
二、海绵城市建设之市场规模
海绵城市全国性市场形成才刚开始
海绵城市建设效益突出，具备全国推广潜力。海绵城市对于北方城市将主要起到“止涝济旱”，防止地面沉降、地下水漏斗的作用。对于降水量较大的南方城市，则主要起到防灾减害，分化利用的作用。预计在400毫米等降水量线以南城市（涵盖我国城市数量90%以上）将作建设海绵城市的强制性要求。当前全国658个城市中仅有130多个城市制定了海绵城市建设规划，全国性市场形成才刚开始！
海绵城市每平方公里投资过亿
据测算，建设下凹式绿地、透水铺装、绿色屋顶等“绿色投资”每平方公里投资需求约在3000~5000万元。新城建设将加入管线建设等基建内容，整体投资需求每平方公里在1亿元以上。按照国务院设定目标，海绵城市不仅在新城建设中将起到吸纳雨水，综合利用的作用，还将在旧城改造，推动水环境综合治理中扮演重要角色。旧城改造难度大，与原系统兼容性要求高，设计复杂。单位投资将超过新城建设。整体而言，海绵城市每平方公里投资将超过1亿元，达到1.5亿左右。
海绵城市市场规模测算一：
据国泰君安预测，根据国家近期提出海绵城市75号文要求，657 个城市在2020 年全面完成任务——即不低于20%的海绵城市建设任务。按照海绵城市建设导则，海绵城市每平方公里建设投资成本在1.5-1.9 亿元之间，全国657 个城市如果都要在2020 年完成任务，整体投资接近10 万亿元。海绵城市市场规模测算二：据住建部城建司副司长章林伟估算，海绵城市总的建设成本大概在1.6亿-1.8亿元/平方公里。2013年我国城市建成区面积已达到47855.28平方公里，近5年来一直保持约5%的增长率，依据2020年城市建成区20%以上的面积要达到目标要求，由此可得，2020年我国海绵城市建设投资规模至少需达2万亿（47855.28*（1+5%）7*20%*1.6）。据悉，首批16个城市的国家级“海绵城市”试点城市已公开的数据显示，16个城市公开计划投资已达1359.23亿元。在海绵城市建设试点方面，中央财政对16个试点城市的专项资金补助目前在200亿元左右，未来有望扩大试点并加大补助预算。仅16个试点城市，已披露的未来三年投资额已近1200亿元。其中，湖南常德未来三年计划投资高达266亿元，山东济南计划投资148.75亿元。16个城市平均每个城市投资额71.6亿元。试点面积约400平方公里，平均每平方公里投资额高达2.8亿元。我国共有332个地级行政区，若海绵城市建设试点铺开，保守假设每个地级市未来投资60亿元建设海绵城市，则未来3-5年，全国海绵城市建设投资总额将至少高达2万亿。市场规模测算二：16个试点海绵城市投资规划统计
市场规模测算二：16个试点城市试点面积和试点区域海绵城市
市场规模测算三：根据公布的2015年海绵城市建设试点名单，按照“一定3年，直辖市每年6亿元，省会城市每年5亿元，其他城市每年4亿元“的补贴政策，仅试点城市未来三年的补贴约为(6*1+5*4+4*11)*3=210亿元，如采用PPP模式达到一定比例的，上述补助基数奖励10%，最高可至231亿元。从现有公开信息可以看到，目前16个试点城市2015年到2017年拟投资金额将达到1300亿元左右，每个城市平均投资约83亿元。2013年开始，李克强总理明确提出新型城镇化战略，旧城改造和新城建设并重。即使不考虑新城镇建设的增量投资，一旦海绵城市建设由试点推广到全面铺开，假定过去三年中出现内涝的300多个城市中一半需要进行海绵城市改造，按照每个海绵城市83亿元投资额估算，总共拉动投资有望超过1.2万亿元。海绵城市建设投资既是补旧债，又是启新程，当下中国经济面临下行压力，这种类型的基础设施建设投资将尤其被政府重视。
海绵城市的投资构成
以安徽省池州市海绵城市试点建设项目为例，未来三年规划相关项目共117个，总投资约221.6亿元，包括道路交通海绵城市系统、园林绿地系统、建筑小区系统、水生态及水安全系统、能力保障系统5大类，全方位打造城市水环境整体解决方案。从投资金额看，建筑小区系统投资金额最多。
海绵城市投资带动作用
（一）除海绵城市-低影响开发雨水系统的投资之外，海绵城市所必需配合的传统排水管网的改造、水体生态修复等都是动辄数亿级别的投入。有城市曾做过测算，仅现有排水管网改造，每平方公里大致需要1亿元投资。水体生态修复也耗资巨大。例如，江苏宜兴对城区西氿湖进行的生态修复，计划投资10亿元。此外，在中央政策扶持和地方政府政绩驱动之下，海绵城市建设与全国城市地下综合管廊、棚户区、危房改造有机结合，将掀起新型城镇化和生态文明建设。
海绵城市投资带动作用
（二）海绵城市建设将带来我国绿色技术创新，我国工程设计界长期以来沿用灰色排水方案，造成城乡社区大量的硬化地面，生态环境受到破坏。实施海绵城市技术以后，新的技术规范和技术体系将逐步建立。社会资本被引导到绿色科技领域投资，大量的企业创新转型，相应的产业技术装备也会跟进，形成新的绿色产业链，带动就业及经济增长。另外，海绵城市建设也将在我国节能减排领域发挥关键性的作用，并带动产业转型，绿色生态产业将成为我国的支柱产业。以北京市为例，北京市现有2万多个社区，假设每个社区投资500万元进行生态修复，仅北京市的投资就是一个很大的数字。有专家估计，我国城乡生态修复领域的投资，将从最初的几千亿元发展到成熟期的数万亿元，市场规模庞大，生态工业体系将得到完善。
三、海绵城市建设之掘金方向
海绵城市涉及上下游多个行业
海绵城市要求构建低影响开发的先进雨水系统，包括从前端的对城市原有生态系统的保护和生态恢复，中端的低影响开发建造多种雨水系统组件，如透水性铺装、绿色屋顶、植被覆盖、雨水蓄水池、下渗装臵、雨水管道等，到后端的污水污泥处臵，涉及包括生态修复、园林绿化、绿色建材、管网建设与运营、智慧城市与物联网技术、污水污泥处理等多个行业，投资巨大，将拉动新一轮城市建设的热潮。
海绵城市受益领域
海绵城市建设是立体的系统工程，从设计施工到运营维护涉及到多部门多领域，市场也将会让多个领域受益。对于长期的系统工程，首先获益的将是具备相当实力的城市规划设计公司。事实上，第一批海绵城市试点申报过程中，部分实力雄厚设计院通过申报方案的设计已经中获得了不菲的收入。
掘金海绵城市之建筑建材
1.建筑路面。海绵城市的建设过程中对建筑建材的需求最大，据相关专家估计，海绵城市建设的过程本质上是过去城市化建设的“升级版”，住建部印发的《海绵城市建设技术指南》中明确了对海绵城市建设过程中建筑与小区建设进行了详细规定，要求建筑屋面和小区路面径流雨水能通过相关设施进行有组织的汇流与转输。这一规定将使特殊建筑屋面、绿色建材的需求大幅增加，业务已涉及该领域的企业将直接利好。
2.城市工程。国务院办公厅下发《关于推进海绵城市建设的指导意见》中明确提出，人民政府是推进海绵城市建设的主体，要从城市规划层面上对新老城区区别推进海绵城市建设。由此，从事水务工程，具有城市综合工程经验的企业有望受益。
掘金海绵城市之水处理
海绵城市对污水净化要求很高，而我国现阶段水污染严重，城市污水中含有大量氮、硫、磷等物质，易造成水体富营养化，形成恶臭水质。在海绵城市建设会增加城市雨水的留存，这些留存的水如不能得到很好的净化处理，将造成很大的城市污染。海绵城市的构建，将对雨水回收系统、净化系统、供排水系统产生大量需求，相关企业将受益。
掘金海绵城市之地下管网
海绵城市建设将大量地表径流转至地下，大大增加了地下水流量，需要在地下铺设大量管道，原先落后的地下管网系统难以适应地下水流量的大幅增加。雨水在地下的分散过程中将提高对地下管道、管材及设备的需求，布局立足于综合管廊工程、管网材料及设备制造的企业。
掘金海绵城市之园林产业
海绵城市建设强调回归自然，加大园林建设，园林设计过程中需要改良增强土壤渗透性能、选择适宜乡土植物和耐淹植物等方法，避免植物受到长时间浸泡而影响正常生长，影响景观效果。建设海绵城市过程中需对城市内部已有湿地、山体进行扩建、复建，为了维持城市生态空间的比例，需要建设一系列人工湿地、生态公园等设施，将极大程度地使涉足园林修建、生态设计的园林企业受益。
掘金海绵城市之智慧海绵
信息化管控平台在建设中有重要地位。立足城市规划实践，海绵城市建设的首要阶段就需要对现有规划进行海绵评估，评估数据需用于对新一轮规划的前置性参考文本和专项规划，后续形成的大量数据也将用于实现海绵城市的常态化建设，包括对城市高程信息、水文气象条件、城市排水设施和雨水利用设施进行动态信息管理和监控，进而得出海绵城市建设中的方法、技术指南和相关费用效益。信息化管控平台将在海绵城市建设中具有良好的运用前景。
四、海绵城市建设之竞争态势
超一半省份没有专门从事海绵城市建设的企业
截至2015年8月，从事海绵城市建设的企业总数约为84家，覆盖我国48.4%的省（市、区），超过一半的省份基本没有专门从事海绵城市建设的企业。其中海绵城市建设企业数量位居前5的省（市、区）依次是江苏、广东、北京、上海和山东，占行业企业数的比例分别为22.6%，19.0%，17.9%，16.7和6.0%，前5个地区的累计总和约占行业总量82.2%。
海绵城市从业企业涉及的业务数量分析
按照行业的一般特征，将海绵城市业务内容分为规划、设计、设备、材料（建材）、施工、运营、模拟、投融资和综合类（参与三项以上），对初步调研的企业进行分类统计。84家初步统计的企业当中，通过对从事的业务数量分析，81.0%以上都能够承担三项以上的业务能力，承担一项的主要是材料（建材）和模拟；承担两项的主要是设备、施工等。
海绵城市从业企业涉及的业务领域分析
从单项业务分析来看，规划、运营和投融资领域的专业企业目前没有。由于海绵城市规划具有跨学科、跨专业的特点，涉及空间规划、市政排水、园林绿化和生态环境等专业。因此，传统的城市（乡）规划设计院、水利规划设计院、市政设计院和景观设计院等涉及城市排水领域，但是，从事雨水综合利用规划的专业人员较少。运营需要有稳定的市场和有效的盈利模式，才可能促进市场化的公司发展，特别是私营部门的参与，当前，海绵城市正处于培育阶段，运营即便要开发，主要还是依托公共部门。而投融资领域专业企业的空白，主要是行业处于培育期，但不排除有相关的融资机构正在考虑这一新兴市场。而海绵城市工程设计、设备和施工类的企业占总调研企业数83.3%以上。从事城市雨洪模拟的企业有两家（北京、上海），其中北京HY企业有雨水排水模块的开发，而上海WB企业则能够为城市提供区域性商业化的雨洪风险预报服务。从事海绵城市材料（主要指建材），约占11.9%，企业数量与分布均分散和有限。
海绵城市供需矛盾严重不平衡
经估算，2013年，7个省（区）份洪涝直接经济损失超过当地GDP的1%，包括海南（2.05%）、江西（1.66%）、广西（1.38%）、吉林（1.30%）、甘肃（1.17%）、四川（1.12%）和湖南（1.08%），而安徽接近1%（0.91%）。海绵城市行业可认为是传统城市市政排水行业的子领域，行业产能和规模占城市排水行业总量的比例微乎其微。有限的产能主要集中在北京、上海、广东和山东等地，其中东北、华中和西部（包括西南）严重空缺。我国城市雨洪灾害空间分布极为不均衡，主要集中在华东、华中、华南和中西部地区，其中华北和东北同样存在较高的城市雨洪风险。将产能和洪涝分布对比可见，以江西、湖北为代表的中部地区供需矛盾严重不平衡。
五、海绵城市建设之PPP模式
PPP模式将会大规模应用于海绵城市建设
由于海绵城市的建设涉及的资金规模大，以及国家对PPP模式的政策补助，可以预见PPP模式将会大规模应用于海绵城市建设过程中，而项目本身的复杂性又要求PPP项目公司有强大的统筹、协调和规划能力。这几方面的特性将会使有雄厚的资金实力、同时又具有相当市政项目施工经验的城市规划设计公司成为PPP项目合营公司的热门之选。
海绵城市将成为未来环保PPP领域的最重要模式之一
财政部鼓励海绵城市的建设采用PPP模式，新型城市化建设的整体战略，一个地区的海绵城市建设方案将是经过系统设计的城市水资源整体利用方案，包括雨水利用系统、排水管网系统、污水处理系统、水环境监测系统的提标改造或建设运营等，因此我们认为海绵城市将成为未来环保PPP领域的最重要模式之一。DBFO（设计-建造-融资-运营）是其常见商业模式。此外还有ROT(改建-运营-移交)、BOT（建设-运营-移交）等模式相结合。项目收入一般由项目运营收益、政府购买及财政补贴三部分构成。其中运营收益将受政府特许经营权的保障；政府购买费将列入政府跨财务预算，其支付的费用所形成的回报率按合同约定执行，通过人大代表会议审核
海绵城市PPP项目DBFO模式示意图
DBFO（设计-建造-融资-运营），由社会投资人负责项目的设计、投融资、建设、运营、期满移交等相关工作。①项目参与公司和试点城市当地政府授权部门联合建立PPP项目特许经营公司，并负责相关管理，具体工程建设招标及建成后运营；②政府在运营期开始后依据绩效考核标准进行付费；③合作期满，项目资产使用权和经营权按约定方式移交至政府指定机构，或委托项目公司继续运营。
六、海绵城市建设之趋势前瞻
海绵城市项目进展处在初级阶段
目前海绵城市项目进展处在初级阶段，国家支持PPP 模式在海绵城市中的运用。根据16 个试点城市工作会议（武汉召开），16 个试点城市目前进展大多数还处在项目规划以及小尺度项目建设阶段。对于试点城市，国家已经提出重要奖励要求，即采取PPP 社会资本合作模式的项目、国家给予10%的资金奖励。从16 个试点城市的中期工作汇报情况来看，所有试点城市对PPP 运作尚未有实质性成果，有的城市还没有思路，有的城市仅有1-2 个项目马上开始招标。因此2015 年4 季度投资机会预计不会太大。但是在4 季度还有不到3 个月的时间里，所有关心投资和基础设施建设领域的机构一定在思考75 号文带来的影响、以及自身如何介入海绵城市投资方向。
海绵城市建设资金来源尚处探索阶段
号文中最核心内容之一是第9条“创新建设运营机制”，即要和以往运营机制有所不同。此前污水处理领域执行的是单个项目，采取的模式是BOT、TOT 等，是传统成熟的市场化运作模式，这种模式也促使国内污水处理在近10 年内实现高速增长，但是海绵城市建设领域产生的是社会效益、环境效益、生态效应，看不到经济效应。从国外情况来看，欧美许多城市的建设项目资金部分通过激励机制来解决，即如果通过收费不能解决径流排放任务，那么管理部门将征收管理费。但是我国目前尚未有城市开展此项工作，更多还在政策探索阶段。
2016年或是海绵城市项目落地黄金时段
预计 2016 年1 季度将成海绵城市项目落地黄金时段。第一批16 个示范城市从名单公布走到今天，经过三部委上报3 年行动预算以及专项规划工作等流程，近期已有一部分城市的先期项目（如道路、局部小区等）开始进入招标程序，有些规划设计也在招标。财政部正式下达拨款以来，2015 年下半年是海绵城市紧锣密鼓的准备阶段。目前从市场来看，海绵城市还没有实现产业爆发，需等到2016 年。2016 年第1 季度预计第一批16 个示范城市的绝大部分PPP 合作方均将确定。
海绵城市单独对大型企业的资金压力不会过大
海绵城市单独项目金额在20-40 亿元，对于大型企业产生的资金压力不会过大。未来5-6 个月内，海绵城市PPP 招标中比较大的合同包金额应该在20-40 亿元，10 亿元级别项目比较常见，很少会有50 亿以上。所以对大型企业的资金压力不会太大。
七、海绵城市建设之对策建议
建议一：选择标的城市非常重要 与以前污水厂单一标的不同，PPP 项目比较复杂、尤其是海绵城市的PPP项目，甲乙双方无论在商务条款还是具体技术实现互信都需要长期标前沟通。针对具体项目，只要有意向投标、均要提早准备，因为后面成立PPP 项目公司需要政府与企业长时间合作，像一次婚姻，需要长期的沟通过程。城市选择公司、公司选择城市属于双向选择，公司也将在具体合同中投资很大，选择标的城市非常重要。
建议二：强化集约化运作能力
海绵城市项目模式未来发展趋势是从“碎片化”走向“集约化”，对企业综合实力要求不断提高。从整个海绵城市建设运营来看，国家未来明显趋势是不希望项目碎片化运营。例如16 个城市申报项目之时，需要完成不低于15平方公里的建设任务，但是有些城市报了400-500 个项目，数量众多不便于管理。住建部希望把碎片化项目进行集约化运作。集约化运作对投资机构的要求比较高：首先要具备资本实力，即融资成本要低，其次需拥有运作资本能力，此外还要有解决方案的整合技术。因此海绵城市工程是系统性工程，目前具备综合实力企业或投资机构很少，有些企业资本实力很强、但是解决方案技术来源存在问题；有些企业原本做下游终端产品、长期做雨水利用产品并积累了大量经验，尤其在北方缺水地区的雨水利用企业经验确实丰富，这些企业也看到了海绵城市行业未来具有良好发展前景，因此目前存在相关企业欲从下游走向上游。这对该类下游企业是一大挑战：虽然这类企业在雨水利用产品方面拥有丰富经验，但是要提供海绵城市全流程解决方案并不容易，这些企业可能仅掌握海绵城市建设的某几个环节，但是全流程的海绵城市建设要求还达不到。
建议三：建筑企业需要做两大方面准备
针对海绵城市，建筑企业需要做两大方面准备：一是资金筹措，二是技术储备。从资金筹措方面看，如果公司是上市公司，则可以制定并上报定增计划；公司自身资产、以及资本运作（集中资金、或采取低成本资金）也可用于海绵城市项目。从规划、设计、建设、运营产业链来看，公司需要在人力资源、技术细节、产品储备实现明显改善。如果公司不具备相关业务优势，可以通过收购拥有甲级资质的设计院进行外延式拓展，如缺乏道路业务经验、则可并购具备道路建设资质公司来满足海绵城市建设需求，为后续工作提供保障。建议四：好项目特征=擅长领域+回报率高+支付能力
海绵城市与海绵城市债 篇3
关键词：海绵城市债 城投债 财政补贴 PPP模式
2015年10月16日，国务院办公厅发布《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》，明确提出将海绵城市建设中符合条件的项目列入专项建设基金支持范围，支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金，用于海绵城市建设项目。国家鼓励对海绵城市建设项目的投资，为债券发行带来新一轮契机。
海绵城市相关概念
（一）海绵城市的定义
2012年4月，在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中，“海绵城市”概念首次提出。2013年12月12日，习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调：“建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。
根据《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》（国办发〔2015〕75号），海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。其内涵是现代城市应该具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能，以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态功能的能力。
（二）海绵城市试点
海绵城市的申报有两个要点，一是要求目标的合理性，二是要求投融资模式的创新性。主要考核以下内容：
1.是否以将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体，提高城市防洪排涝减灾能力、改善城市生态环境、缓解城市水资源压力为目标。试点城市年径流总量目标控制率是否达到《海绵城市建设技术指南》的要求，排水防涝标准、防洪标准是否达到国家有关技术规范。
2.是否有效整合现有资金渠道加大政府投入，是否客观评价地方财力可承受度，建设和运营模式是否有效采取政府和社会资本合作（PPP）模式，采取PPP模式部分投资占项目总投资比例，是否充分体现“以地方及社会投入为主”，是否能够实现政府和社会资本的有效合作等。
2015年4月2日，财政部、住房城乡建设部、水利部公布了第一批海绵城市试点名单，共16个城市和地区，涉及16个省市；2016年4月22日公布第二批试点城市名单，共14个城市，涉及14个省市（见表1）。
国外海绵城市建设经验及我国发展现状
（一）国外海绵城市建设经验
“海绵城市”的概念脱胎于20世纪70年代以来美、德、日对于雨水的管控、处理和英、澳对于城市内涝、水环境治理理念。国外对于雨水的处理态度经历了20世纪70年代之前的“视同负担，一排了之”，70到80年代的美国“就地滞洪蓄水”，再到90年代的重视水质管理的BMPs（最佳实践管理）。
在典型的海绵城市模式中，美国提出了“强化建设水敏城市”概念，德国提出了“排水零增长”的水处理相关法案，日本提出了“雨水贮存渗透计划”，英国建立了“可持续城市排水系统”，澳大利亚形成了“雨水源头控制理念”，新西兰建立了“低影响城市设计与开发体系”。
1.美国：水敏城市建设
水敏城市的建设内容与海绵城市基本相同，但更加侧重于城市生态管理和城市景观建造，综合运用城市建设管理和可持续水系统管理方法，在生态机能的理念上进行城市基础设施建设和城市空间布局。
美国通过发行一般责任债、联邦和州给予补贴与贷款等方式来鼓励雨水的科学化处理。一般责任债属于美国市政债券的一种，其发行获得政府信贷及“征税权力”担保，而不是项目收入担保。
2.德国：高效集水
先进的绿地管理水平和排水设施使得德国能够有效的进行雨水收集，并同时进行污水和雨水处理，城市地下管道能够有效地平衡生态系统，完成收集、中转、储蓄整个过程。
德国各城市根据自身的情况制定了不同的雨水费用标准，并将该项资金主要用于雨水项目的投资补贴，以鼓励雨水利用项目的建设。
（二）我国海绵城市发展现状
住建部部长陈政高表示，海绵城市建设投资约为每平方公里1亿元到1.5亿元。根据已发布海绵城市建设规划的试点城市信息，2015到2017年每个城市的规划投资平均规模约为 80亿元，估算我国目前330个地级行政区未来五年内投资总额约为3万亿元。
1.试点城市初见成效，已有成功案例
首批试点的16个城市计划建设项目993个，投资279亿元，截止2016年5月已开工建设且形成实物工作量的项目593个，占比59.8%，完成投资184亿元。1部分城市的内涝问题和水环境问题已得到一定改善。例如，作为海绵城市的项目试点案例，金华燕尾州公园的改造取得世界建筑节最佳景观奖，该公园建成后经受住了金华市百年一遇的洪水；遂宁、萍乡在治理城区内涝中取得较为显著的进展。
2.建设因地制宜，各试点城市建设重点不同
试点的海绵城市中有地级市、县级市、直辖市、单列市，地理范围上涉及华北、华南、华中、西北、东北地区，囊括了中国内陆地区所有的有内涝、干旱等问题的城市及地区。在住建部发布的《海绵城市建设技术指南》的基础上，各个试点城市又推出地方性政策来推进海绵城市项目建设进行。
3.摸索中前进，问题待解决
（1）巨额投资，回报机制不明。海绵城市的建设时间长，除前期需要投入大量的建设资金外，后期的维护、运营管理还需要大量的资金和政策的跟进。
（2）PPP撬动巨额资金，收益模式是关键。关于海绵城市的建设，国家政策要求是予以信贷支持，大力引进社会资本，将PPP模式资本的占比作为是否列入试点城市的重要标准。引入社会资本大力推广PPP模式，具体来说就是采用基金、众筹、资本证券化等金融组合方式运作。国外相关经验显示，海绵城市项目收益具有较强的外部性，主要外部收益包括减少地表径流进而防治内涝、降低排水负担、增加供水、改善供气质量和增加房产价值等。在我国，如何发掘海绵城市建设中的收益点，多元化收益模式，是海绵城市项目建设和管理中的要点。
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海绵城市建设相关政策
（一）国家层面政策支持
国家层面，财政、金融支持力度加大，规范、指导政策陆续出台。
财政政策上，中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助，一定三年，具体补助数额按城市规模分档确定，直辖市每年6亿元，省会城市每年5亿元，其他城市每年4亿元。对采用PPP模式达到一定比例的，将按上述补助基数奖励10%。中央支持有条件的城市政府对海绵城市项目给予贷款贴息。
在金融支持方面，国家对于海绵城市建设的融资除了引入PPP模式外，还通过鼓励债券融资、信贷便利和PSL支持等方式拓展海绵城市建设的融资渠道。（1）支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金，用于海绵城市建设项目。（2）农发行可为海绵城市建设提供信贷便利，将在贷款期限、利率等方面提供优惠政策，期限最长可达30年；积极开展购买服务协议预期收益等担保创新类贷款业务；还将开通绿色办贷通道，提高对海绵城市建设项目的贷款审批效率。（3）对于符合使用抵押补充贷款资金条件的贷款项目，可执行人民银行确定的优惠利率。在风险可控、商业可持续的前提下，项目的购买服务协议预期收益等可作为农发行贷款的质押担保。
（二）地方政府层面政策支持
在中央和各部委的政策鼓励下，有17个省市相继发布了地方对于建设海绵城市的相关政策。从内容上看，可以概括为5个规划设计导则、7个推进意见、1个详细方案。如鹤壁市出台了详细的海绵城市建设方案。在鹤壁市的3年投资方案中，总投资34.8亿元，其中建设单位自筹0.1亿元，占比0.4%，地方政府以财政收入支持16.6亿元，占比47.7%，中央财政支持12.1亿元，占比34.8%，社会资本6亿元，占比17.1%。地方政府和社会资本投入基本比例为3：1。
海绵城市建设项目运作模式
海绵城市的建设有三种途径，一是传统方式，即各部门分段实施，进行碎片化管理来改造海绵城市；二是城投模式，即以城投公司为主来推进工程项目整体进行；三是PPP模式，即引入社会资本进行投资、运营，政府采取补贴和购买的方式进行回收。
PPP模式的应用条件强调四个要素，即界面、产出要求、绩效指标、收益来源。2对于海绵城市的建设来说，界面大概可以分为两个大类和三个小类，一是蓄水、保水的绿地、湿地、流域，其中以城市园林生态修复为主；二是雨水、生活污水、工业污水的治理，包括管道、渗水材料的铺建和市政污水的处理。第一类项目公益性较强，且没有显著的盈利模式和结构，对政府的补贴有很强的依赖性；第二类项目有较为清晰的收益结构，即政府付费、污染者付费、受益者付费，对于PPP模式来说较为合理。从统计的海绵城市计划建设项目中可以看到，属于第二类的项目为22个，占总数的18.8%，投资额为14.09亿元，占总投资额的6.7%。
通过对海绵城市建设项目模式的梳理，我们发现现有的试点海绵城市运营模式有如下特点：各个城市在海绵城市项目建设中都提出了引入社会资本拓展PPP模式，都有较为合理的政府出资和社会资本占比规划。为引进社会资本的投入，地方政府除了采用政府购买、税收优惠等措施外，最重要的是对海绵城市建设项目的收益模式进行详解。在这方面，迁安市、厦门和鹤壁市分别代表了三种不同思路，迁安市将非经营性和可经营项目打包出售，让社会资本获得收益的同时参与公益性项目的建设；厦门市则将公益性项目和经营性项目区分开，社会资本只参与经营性项目的建设，公益性项目仍采取政府购买、付费的方式；鹤壁市则将项目进行细分，不同的项目采用不同的融资及运营模式
海绵城市类债券的筛选
我们对企业债、公司债和中期票据进行筛选，基于募集资金用途寻找具有海绵城市概念的债券，并从发行人所在城市的海绵城市建设项目是否纳入地方政府采购计划、是否有国开行和国开证券参与、主体评级及债券募集资金项目的偿还方式四个方面进行筛选。
海绵城市类城投债发行募集的主要用途为：（1）城市污水处理及配套管道改造项目；（2）水环境治理，湿地环境与生态保护项目；（3）河道治理及清淤。
我们统计出海绵城市类的债券，其中企业债72只，发行额920.5亿元；中票3只，发行额23亿元；公司债1只，发行额6.5亿元。
从债券募集资金投入项目的用途上看，污水处理类债券最多，为60只，发行额744亿元；生态环境治理类3只，发行额33亿元；河道治理类10只，发行额117亿元。同时包含污水处理和生态环境治理类2只，发行额46亿元，包含三项内容的1只，发行额10亿元。
（一）项目是否纳入试点海绵城市地方采购计划及中长期财政规划
地方政府将海绵城市建设项目纳入地方采购及中长期财政规划，是对海绵城市类债券募集资金项目的资金支持。在30个试点城市中，除玉溪、大连、上海、青岛、北京外，其余25个城市都将海绵城市建设项目纳入地方采购计划中。根据是否已经进行公开招标、完成招标，及政府性文件中是否明确提出将海绵城市建设列入地方政府采购范围的标准，我们筛选出5只债券（见表2）。
上述债券发行人所在城市的地方政府财政收入如图1所示。作为试点海绵城市，重庆市城投企业发行的海绵城市类债券数量最多，为3只，重庆市的地方政府财政收入在将海绵城市建设项目纳入地方政府采购计划的试点城市中排名第二。
在未将海绵城市建设项目纳入地方采购计划的试点城市中，有上海、青岛、大连发行了城投债，共6只（见表3）。
（二）是否有国开行、国开证券参与发行
国家开发银行及国开证券参与程度，从国家开发银行或国开证券是否是债券的主承销商、是否对债券发行进行担保、是否是债券的监管人三个方面进行考量，筛选出以下债券。其中12辽源国资债、14嘉峪关债、15兴泸债的主承销商为国开行和国开证券，并由国开行地方分行进行监管（见表4）。
（三）债项及主体评级
按主体评级和债项评级，进行如下分类：债项和主体评级均为AAA的债券，见表5；主体评级为AA+，债项评级为AA+和AAA的债券，见表6；主体评级为AA，债项评级为AA和AA+的债券，见表7。
（四）募投项目收益模式
债券所募集资金的收益模式从一定程度上度量了债券的偿付能力和违约风险。通过梳理海绵类债券的募集说明书，我们大致将海绵城市概念债券募集资金所投项目的收益模式分为四类：政府进行回购、收购类项目；经营性收费项目，或企业代建政府付费项目；企业自主运营性项目；公益性项目，政府通过财政补贴进行支持（见表8）。
在财政补贴城投债中，2011年到2013年胶州市财政局分别直接给予14胶州城投债的发行人财政资金3.5亿元、2.31亿元、1.94亿元；14青岛城阳债的项目收益主要来源是水利建设补贴，达到总收益的50%以上；等等。
作者单位：招商证券
责任编辑：罗邦敏 孙惠玲
“海绵城市”屋顶绿化 篇4
1.1 下凹绿地
通过蔡剑波等人的研究结果可以发现,下凹绿地可以有效降低雨水的径流速度及径流系数,但要注意下凹绿地的深度不宜大于1.5m,以免导致积水太深,不利于植物的生长与人民生活的便利。
1.2 路基安全防护
绿化带建设不合理会影响道路路基的稳定,因为绿化带中水分会渗透进入路基之中,对地基产生一定的破坏作用。为了降低这方面的影响,确保道路的稳固,可以采用以下措施:(1)在绿地与路基相连接处,添加防水设置;(2)设置阻水墙,常用材质为混凝土;(3)在绿地下凹前建立缓冲地域,便于降低径流速度,减少渗水影响。
1.3 布置进水口及渗透管(或溢流口)
侧石切口的作用是将道路及其附近区域内的雨水进行收集,将其排入绿地下凹处,完成对雨水的生态管理,其在“绿色海绵”系统中充当雨水进入口的作用。如果雨水径流量过大,超过“绿色海绵”的处理上限,就可以通过渗透管或者溢流口将多余的雨水排入其它雨水管理设施中,从而保证雨水管理工作的全面实施。
1.4 土壤具有一定的渗透性
土壤除了要具备保证植物生长所必需的营养以外,还应有适当的渗透性。因此在施工建设以前要检测分析土壤的性质,构建“绿色海绵”通常选用砂质土,因其渗透性好,便于雨水渗入地下。但如果土壤为粘质土或壤土,则需要改善土质。
1.5 种植土上铺设覆盖材料
道路上车辆川流不息,排出了大量尾气,严重污染了空气和雨水,而“绿色海绵”会将雨水滞留,为了避免被污染的雨水污染种植土壤,可以选择一些当地美观的且不污染环境的材料构建覆盖层,保护土壤。
2“绿色海绵”在城市道路中的应用
2.1 行道树绿带
树池式行道树,即在人行道上采用树穴种树的方式进行绿化,并依据人行道的具体宽度,确定覆盖形式。同时其还通过使用透水材料铺设人行道,便于雨水进入土壤被植物吸收,进而对其净化、存储,形成“绿色海绵”系统。在人行道上以连接带的形式种植行道树,并用侧石将其划分为不同区域,进而再次建立一个“绿色海绵系统”。由于人行道的本职作用是便于路人行走,因此连接带的规模有一定的限制,所以一般绿地构建的模型都是池壁垂直和底部平坦的下凹样式。同时,由于行道树的遮蔽,树下光照较少,因此在选择树下植被时要选择适合背光处生长的喜阴植被,如麦冬草等喜阴植物。
2.2 分车绿带
道路中的分车绿带主要作用是处理道路上的雨水。为了实现道路绿化生态美观的建设要求,道路绿化建设多以“绿色海绵”和常见植被作为绿化带的主要构成部分。其绿化带中“绿色海绵”和绿化植被的建设规模可参考当地降水量,经专业排水机构分析商定后确定。“绿色海绵”的长度与雨水径流流速成正比。为了降低雨水径流流速,可建立“景观坝”用以降低径流速度。在分隔带侧石上留30~40cm宽的雨水汇集口,便于将“绿色海绵”搜集的雨水汇集,注意沟底的坡度,横向坡度可以倾斜而纵向坡度要稍微缓和。“绿色海绵”的构造方式自由,只需注意根据干湿带的地质不同选择相应的绿化植物。
2.3 路侧绿带
人行道与道路红线中间的绿带即路侧绿带,其目的是处理人行道及其附近的雨水。靠近人行道的路侧绿带的设计要求限制很少,只需注意“绿色海绵”系统的绿地地形,应是浅宽面状的下凹绿地。“绿色海绵”的边坡根据情况可设计为倾斜或者垂直形状,底部则是平底或者有一定坡度,同时根据绿化带的规模决定是否建设“景观坝”,绿地景观的形状并无太多要求,可以根据实际情况进行建设。
2.4 植物选择
(1)尽可能地选择本土植物作为园林绿化植被,也可以挑选一些合适的、已被驯化的其它地域植被;(2)选择根系强健,茎叶茂盛、能有效净化污染的植物;(3)选择生命力强、适应性强的植物;(4)选择可和谐共生的植被群,以免不同植株间存在竞争关系,影响植被的生长发育,保持绿化景观的持续旺盛。同时由于不同地域的地理环境影响,绿地的含水量并不是一定的,含水量随着季节而发生变化,夏季降水量较大植被发挥调蓄作用,而冬季降水量较少,因此,所选植被要具备抗旱和抗涝2种能力。
3 结语
现阶段海绵城市建设在我国已被大规模实施和推广,社会各界人们都在为城市化的健康发展而努力。项目规划者更要以严谨科学的工作态度完成海绵城市的建设,充分发挥其所应具备的功效。
摘要：基于海绵城市的理论,阐述了城市道路中绿色海绵的设计策略及在城市道路中的应用。
关键词：海绵城市,道路绿化,景观设计
参考文献
[1]迈克·怀特.雨水公园:雨水管理在景观设计中的应用[M].张光磊,张瑞梨译.桂林:广西师范大学出版社,2015.
海绵城市介绍 篇5
海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。
海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。
建设海绵城市，首先要扭转观念。传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》，今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。
海绵城市的国际样本 篇6
美国的低影响开发技术
1993年夏天，连绵不断的降雨令美国密西西比河流域暴发洪水，造成高达120亿～160亿美元的直接经济损失，这引起了美国各界对于国内雨洪管理的重新思考。
为应对不断加快的城市化进程对于自然原有的“吸水”能力的影响和破坏，一种全新的绿色雨水技术进入人们的视野，这就是由美国东部马里兰州的乔治王子郡及西北地区的西雅图和波特兰市共同提出的低影响开发技术（LID）。
如今，在全美，LID设施已有上万个，对美国的暴雨管理和面源污染控制提供了绝佳的解决方案。
距离美国西雅图市区11公里，有一个能够容纳多收入阶层的混合式居住区。这里是西雅图市的最高点，比海平面高出160m左右。雨季时这里会产生大量的雨水径流并流向较低的街区，也因此得名“High Point ”。
二战期间，作为波音公司和美国太平洋舰队的后援，大批工人聚集在“High Point”形成了社区。1952年，这个区域被西雅图市收回，成为贫民居住地。当时那里有791栋破烂房屋，基础设施不全，社区的排水系统大部分是雨污合流制，携带城市污染物的暴雨径流往往未经处理就直接排放入毗邻的朗费罗河中，造成河水不同程度的污染。
因雨水污染带来的生态影响已经危及到了渔业生产——每年，洄游的三文鱼都会在朗费罗河中产卵。
2003年，基于街道整顿和向更多市民提供优质住房的政策，西雅图市政府的建设部门开始了社区全面改造计划，希望让那里改头换面。
在随后的6年时间里，专家利用植被浅沟、雨水花园、透水铺装等技术与园林景观结合，还将池塘公园、袖珍公园和儿童游戏场地等多功能开放空间的地下部分设计成了地下的储水设施。
为了减少面源污染，该社区又沿街道设立了生物过滤单元，种植了一系列本土的耐旱灌木、乔木和草坪，这些植物和地下经过改良替换的土壤能层层过滤毒素，将暴雨的不良影响降低。
另外，作为一个中心雨水收集池，社区内的池塘能够控制洪水的流量并提供额外的水质处理。
于是，每当大雨来临，来自屋顶、道路和广场等处的雨水，通过植被浅沟的引导和输送，汇入北部的池塘中，经过净化和处理后，达到相关标准的雨水最终被排入朗费罗河，这一过程完全模拟自然的水文环境，朗费罗河的生态平衡由此有了保证。
随着LID多项措施的引入，“High Point”很快成为一个有着较高人口密度的城市居住空间，在人居绿地空间，舒适步行系统和水质的改善及雨水的利用方面均得到了很好的平衡。
如今，每年秋季洄游至此的大批三文鱼正是LID的最大受益者之一。西雅图也成为全世界第一个让三文鱼回归大都市河流的城市。
2011年，美国费城也制定了全市性LID的总体计划，该计划将投资16亿美元用于绿色雨水基础设施的建设，投资3.45亿美元用于增加传统排水设施，投资4.2亿美元用于绿色雨水设施的适应性管理。
欧洲的可持续排水计划
欧洲城市的雨洪管理建设已有几十年历史，与之相关的理论依据和法律政策是当地建筑师、景观师和规划师的必修课。
在欧洲，居住区内的绿地和广场在建立初期就考虑到了雨水调节问题，它们平时可以满足市民的生活需要，而一旦大雨来临，又变身为可蓄洪的地区。
对雨水的可持续性利用是欧洲雨洪管理的重点。
作为雨水收集利用技术是最先进的国家之一，德国利用公共雨水管道收集雨水，进行简单的处理后，达到杂用用水水质标准，便可用于街区公寓的厕所清洗和庭院浇洒。
德国也是最早对城市雨水采用政府管制制度的国家，为此还制订了一系列有关雨水利用的法律法规、技术指引和经济激励政策。
1995年德国颁布了欧洲首个“室外排水沟和排水管道标准”，提出通过雨水收集系统尽可能地减少公共地区建筑物底层发生洪水的危险性。1996年，在本国水法的补充条款中又增加了“水的可持续利用”理念。
目前，德国在新建工业、商业场所或是居民小区之前，均要设计雨水利用设施，如果没有，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。
在自家院子里安装雨水收集器，采集的雨水经过处理后浇花、洗车、洗衣服，如今已成为德国人的新时尚。
不仅如此，雨水的可持续利用还为德国人带来了新的就业机会和经济效益。有媒体报道，2011年全德有超过38万人在可再生能源行业工作。在雨水相关的能源行业，德国Mall公司2010年的一项研究显示，相比2009年，从事“雨水循环”的企业营业额增长了5亿欧元。
2010年，英国政府也全面启动了可持续城市排水系统的建设计划。
据《经济日报》报道，近年来，英国政府愈加重视国内水资源短缺问题。英国环境署预测，英国人均降雨量远低于地中海等地区。随着人口压力的不断上升和气候变化带来的降水分布变化，英国将面临严峻的水资源短缺压力，英格兰东南部地区甚至将不再适宜农业耕种。此外，2014年初的洪水也对当前英国各地的市政排水系统和防洪应对措施提出了挑战。
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目前在英国，越来越多的住宅项目、学校、高速公路服务区以及商业中心已经在设计阶段将可持续城市排水系统纳入，全英国已建成34个重点实践项目。利用渗透沟、洼地、过滤设施、滤水管等技术方法的雨水公园，在英国比比皆是。
英国雨水再利用管理协会的数据显示，近年来，随着水价不断攀升，很多英国家庭开始使用雨水收集系统，其造价一般在1500～3000英镑之间。雨水直接从屋顶收集，并通过导水管过滤后导入地下储水罐储存，用于满足家庭灌溉、洗衣等非饮用水需要。
对于大型市政建筑和商业建筑的雨水利用，英国政府同样重视。
为了庆祝新千年的到来而建设的伦敦世纪圆顶，有着欧洲最大的建筑物内水循环设施。从面积相当于12个足球场大小的10万平方米的圆顶盖上收集来的雨水，经过24个专门设置的汇水斗进入地表水排放管中。其中，每天有约100立方米经过过滤的雨水用以冲洗该建筑物内的厕所。
澳大利亚的水敏感性城市设计
水敏感性城市设计理念诞生于澳大利亚。2004年，澳大利亚政府出台的《全国水资源协定》中将其定义为——“用管理整合城市规划，保护城市水循环，以确保城市水资源管理对自然水文和生态过程的敏感性”。
这一理念综合考虑了城市防洪、基础设施设计、城市景观、道路及排水系统和河道生态环境等，通过引入模拟自然水循环过程的城市防洪排水体系，达成城市发展和自然水环境的和谐共赢。
早在1990年，澳大利亚就开始将城市水敏感设计应用到城市开发的实践项目之中。2000年后，这一理念在澳大利亚成为了必须遵循的技术标准。
如今，在澳大利亚，水敏感城市设计理念已大量实践和推广，包括居住、商业、工业等开发类型，涵盖建筑、场地、地段、街区等空间层次的大批项目相继建成。
在悉尼的皮罗马公园，道路和停车场的雨水径流通过道路生物滞留系统和生物滞留雨水花园来处理，园内高地顶端的东部集水区与位于中间的生物滞留池相呼应。经过收集处理后的雨水用于灌溉公园，可以满足公园公共开放空间用水需求的80%。
澳大利亚联邦的第二大城市墨尔本和世界上其他大城市一样，也面临城市雨洪的一系列挑战。特别是城市雨水径流给这里的河道等水体带来的面源污染，一度让管理者们头疼不已。水敏感性城市设计的理念因此在墨尔本得到大力倡导，令墨尔本一跃而成为城市雨洪管理领域的新锐。
作为墨尔本主管雨洪管理的政府部门，墨尔本水务局参与到了这座城市每个新建设开发的项目之中。
在项目的可行性研究阶段，建设方就要提交项目雨洪管理总体规划，供水务局审查。随后的各个设计阶段中，建设方及其委托的咨询设计公司还需要将工程报告、设计图纸、计算书甚至数学模型提交给墨尔本水务局审核备案。
日本的雨水调蓄设施
与城市内涝相比，人口集中地区水资源缺乏的问题在日本更突出。如何对雨水进行收集利用成为日本政府考虑的重点。
早在1980年，日本建设省就开始推行雨水贮留渗透计划。近年来，随着雨水渗透设施的推广和应用，相关领域内的雨水资源化利用的法律、技术和管理体系在日本正日趋完善。
日本在雨水利用技术上进行了多种尝试，比如降低操场、绿地、公园、花坛、楼间空地的地面高程;在停车场、广场铺设透水路面或碎石路面，并建设渗水井，加速雨水渗流;在东京、大阪等特大城市建设地下河将低洼地区雨水导入地下河等。
但其最具特色的技术手段还是建设雨水调蓄池。
在传统的、功能单一的雨水调蓄池的基础上，日本发展出了多功能调蓄设施，这种设施设计标准高，规模大。在暴雨未至的时候，它还可以全部或部分地发挥城市景观、公园、绿地、停车场、运动场、市民休闲集会和娱乐场所等多种功能。
1992年，日本颁布的“第二代城市下水总体规划”，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施，还要求在城市中的新开发土地每公顷应附设500立方米的雨水调蓄池。
2015年初开始，东京交通枢纽之一的涩谷车站周边地区开始整体开发。其中的一项重要工程就是在地下25米深处，开建一个4000吨的储水池。这种多功能的储水池可以在暴雨期将周边雨水集中储存，解决附近地区瞬间排水能力不足的问题。而在缺水的时候，储水池中储存的雨水又可以被抽出来供地面浇花、洒水等用途，甚至可以在净化后成为市民的日常生活用水来源之一。
2012年落成的日本最高塔——东京天空树也设计了一个雨水回收利用系统。当有灾害发生时，天空树蓄水池中储存的7000吨雨水，可为其所在的东京墨田区的23万人口提供一天的生活和消防用水。
“海绵城市”屋顶绿化 篇7
1 城市内涝原因
在原始自然的条件下, 大部分的雨水由地面吸收并渗入地下, 然后由地表和植物表面被蒸发, 回到大气中, 多余的雨水从地表缓慢地汇集于溪流江河, 排入湖泊海洋。但是, 城市的开发建设改变了这种自然循环, 由于不透水屋面和地面随着城市化的进程而持续不断地快速增加, 能够吸收雨水的地面和水面急剧减少, 地下水的渗入更是匮乏, 从而导致地表径流的不断增加, 加大内涝威胁。无法流入土地的雨水在地面汇集形成径流排入市政排水系统, 但地表径流的增加, 意味着更多原本清洁的雨水经城市地表的污染物所污染, 并且排水管道的压力也随之增加。
2 海绵城市建设机制
海绵城市, 就是要让水在城市中的迁移活动更加“自然”, 使城市开发建设后的水文特征接近开发前, 有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境。
城市的建筑多, 绿地少, 排水及雨水收集系统不发达等情况都造成了城市内涝防治以及雨洪控制利用成为当前城市面临的的热点问题, 依赖大规模基础设施和管网建设的传统雨水排放思路已经无法满足现代城市雨水管理的要求, 国内外许多城市开始实践新型雨洪管理的理念, 将雨洪蓄渗工程技术与城市绿地景观相结合设计, 构建以自然积存、自然渗透、自然净化为目标的“海绵城市 (LID) ”。
城市绿地具有改善城市生态环境功能, 比如:净化空气、水体和土壤;改善城市小气候, 调节温湿度;降低噪声等, 同时绿地率也是衡量一个城市的重要指标之一。现代化城市都有许多的城市问题, 比如内涝。这与城市具有建筑物多、绿地少、路面硬化度高等特点有关, 同时也与城市生态系统的缺失有关, 如绿地、河湖多数仅仅是景观, 不少城市的河湖风华不似当年, 河湖调蓄功能大大下降, 城市之肾不能正常代谢。下水道再完善, 河道承接能力不足, 内涝依然不可根治。土壤成为城市的稀有资源, 绿地系统蓄水性弱, 硬化路面渗水性差, 城市之肺不能正常呼吸。
3 池州概况及其城市绿地现状
池州位于安徽省西南部, 北与安庆市隔江相望, 南接黄山市, 西南与江西省九江市为邻, 东和东北分别与芜湖市、铜陵市、宣城市接壤。池州是长江南岸重要的滨江港口城市, 省级历史文化名城、皖江城市带承接产业转移示范区城市、全国双拥模范城市, 也是安徽省“两山一湖” (黄山、九华山、太平湖) 旅游区的重要组成部分, 皖南国际文化旅游示范区核心区域。2015年池州确定为海绵城市建设试点城市。
池州市具有园林城市、森林城市的称号, 绿地面积大, 三面环山, 具有得天独厚的条件。建设海绵城市, 归根结底是要恢复水在自然和城市中的正常循环。这需要保护好河塘沟渠湿地等城市内原有的自然水系, 维持好自然水系的水文功能, 合理建设一些公园、草坪和人工蓄水池等设施, 在城市地面硬化中采用一些透水铺装材料, 并增加城市绿地、植草沟、人工湿地等可透水地面。池州市区的主要水系, 清溪河、平天湖并没有得到很好地利用, 平天湖景区缺乏好的管理, 很多地方植物情况比较糟糕;清溪河作为市区的重要河道, 两岸的居住区生活用水直接排放到水体中, 污染比较严重。而且河道驳岸多是用的硬质材料建造, 周边绿地都高于道路, 绿地不能储存很多水分, 雨水不能得到很好的利用, 水循环不合理。
4 池州市海绵城市绿地建设设计建议
海绵城市建设, 不是重建一个城市, 而是对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等三个方面。突破传统、建设海绵城市, 使城市绿地切实的发挥其生态作用。对于池州海绵城市建设, 主要从以下几个方面提出绿地建设设计方案:
(1) 在城市绿地建设时, 统筹考虑绿地与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等, 大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园, 提高绿地的蓄水能力。在绿地或公园内部构建低影响开发系统, 使其不仅服务周边市民的游憩, 更服务于周边雨水的消纳与净化。
(2) 城市广场及商业区等活动场地, 一般面积较大、硬化程度较高, 可以大力推行透水路面、植草沟、生态树池、建立生态滞留区等, 同时利用广场地下空间设置雨水调蓄设施, 储存下渗雨水, 就近用于绿化浇洒等。
(3) 在居住区可以大力推行屋顶绿化、竖向绿化、家庭绿地等, 增加蓄水面积。在有条件的小区 (家庭) , 可以试行家庭雨水收集利用系统, 减少自来水的需求。
(4) 对于城市道路, 在满足道路交通安全等基本功能的基础上, 充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LID树池等低影响开发措施, 削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统, 道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、人渗和净化, 超标雨水溢流排放。采用透水路面, 强化雨水入渗, 考虑到车行道污染相对较重、荷载较高, 采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等, 应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流, 人行道树木可采用LID树池形式。
(5) 在整个城市的绿地建设中, 不应该把一块块的绿地孤立对待, 整个城市的所有绿地应该形成一个整体, 相互之间能够联系, 整个城市绿地应该成为一个大的“海绵体”, 起到合理利用水资源的作用。
5 总结
海绵城市建设是一项重要的惠民工程, 也是符合可持续发展战略的重要工程。它的建设不是一蹴而就, 也不是一个部门或个体能够完成的, 需要多方面的共同协作。作为城市生态系统重要的组成部分的绿地, 在海绵城市的建设中发挥着无可替代的作用。科学合理建设城市绿地, 充分发挥城市绿地的功能, 是建设海绵城市的重要举措。
摘要：海绵城市建设是一件刻不容缓的事情, 2015年4月, 国家公布了16个海绵城市建设试点城市, 池州赫然在列。本文通过分析“海绵城市”的建设机制, 结合池州绿地的现状及使用情况, 针对池州市海绵城市建设, 提出比较合理的绿地建设方案, 使城市绿地切实的发挥其生态作用。
关键词：海绵城市,池州,城市绿地
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“海绵城市”屋顶绿化 篇8
关键词：海绵城市,建设模式,因地制宜
1 海绵城市建设背景
我国作为世界人口最多的国家,拥有位居世界第六位的河川和径流量,但水资源人均占有量<2 300 m3,远低于美国、俄罗斯、巴西等国,是世界上较为缺水的国家之一[1]。此外,我国正面临着水资源短缺、水质污染、城市内涝等一系列水危机。因此,“海绵城市”理论是政府应对我国水情特征和水问题而提出的国家发展战略。
2 天灾人祸是推行海绵城市的主要原因
1)极端气候频发是海绵城市建设的大背景。近年来,由于极端气候造成降水不均和局部过强,使得我国暴雨洪涝灾害愈发严重,如:2008年深圳“6·13”特大暴雨事件,2010年广州“5·7”暴雨事件,2012年北京市“7·21”特大暴雨,79人遇难,经济损失近百亿元。暴雨事件数量之多,不胜枚举。暴雨引起的洪涝灾害不仅对城市水利、交通等造成巨大经济损失,也对自然资源减少、环境污染和生态退化等造成难以估量的影响。在极端气候影响下,海绵城市的建设有助于城市抵抗暴雨引起的洪涝灾害。
2)城镇化过度开发加速海绵城市建设的必要性。2011年,我国城镇化率首次超过50%,标志着我国从一个农业大国迈入一个城市化的工业大国[2]。但快速城镇化引发大规模的城市扩张,导致水资源过度开发、水质严重污染、河湖水体破碎、不透水面增加、地表水与地下水连通中断[3]。自20世纪90年代以来,缩河造地,盲目围垦湖泊、湿地和河漫滩等行为,导致全国湖泊面积减少15%,陆域湿地面积减少28%,其中围垦面积占据80%以上,使河道行洪、蓄洪能力下降。海绵城市倡导建设的绿色生态设施,将有助于城市降低城镇过度开发所造成的影响。
3)城市缺水是海绵城市建设解决的关键问题之一。我国淡水资源总量较多,而人均水资源严重贫乏,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一[4];我国水资源分布总体上呈现为“南多北少”,长江以北水系流域面积占全国国土面积的64%,而水资源量仅占19%,可见水资源空间分布和水土组合极不平衡[5]。目前我国每年平均缺水约500多亿m3,2/3的城市缺水,每年因缺水造成直接经济损失达3 500亿元[6]。海绵城市主推的“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,将有助于城市解决水资源短缺的问题。
4)水质性缺水的问题也是海绵城市建设需要解决的关键问题之一。中国的丰水区也存在水质性缺水问题,这是沿海经济发达地区共同面临的难题。造成水质性缺水的主要原因是:大量排放的污废水造成淡水资源受污染,使得清洁水源严重不足。据统计1997年中国污废水排放量约416亿m3,其中工业废水约227亿m3,占54.6%。城市生活污水处理率不到20%,工业废水大部分未经处理直接排入水体。七大河流流经15个主要城市河段中,有13个河段的水质受到严重污染,不宜作饮用水源;淮河、海河、辽河几乎整个流域都没有Ⅲ类以上的水体。而海绵城市主导的生态净化设施,将有助于城市解决淡水资源受污染的问题。
通过以上数据和事件,凸显我国城市用水和水安全等问题急需有效解决。为此,在我国新型城镇化建设和水生态环境恶化的时代背景下,海绵城市作为人与自然和谐共存,引导城市可持续发展的有效途径,将成为我国和地方政府解决城市雨洪综合管理和污水生态降解的指导方针和战略目标。
3 海绵城市既有案例
“海绵城市”概念源自于行业内和学术界习惯用“海绵”比喻城市的某种吸附功能[7],更多的学者是将海绵用以比喻城市或土地的雨涝调蓄能力。“海绵城市”是对城市建设中生态雨洪管理思想的形象化表达。
近年来在雨水控制技术方面开始逐渐向雨洪调控和污染控制转型[8],虽然晚于国外发达国家,但是在“海绵城市”一词正式提出前经过各方努力,雨洪调蓄已初见雏形并取得一定成果。以上海市为例,典型案例如下。
3.1 辰山植物园雨水花园案例
辰山植物园景观水体是园中景观的纽带,2007年4月水质监测数据显示园中水体除硝态氮(NO3-N)和总磷,其他金属及重金属含量均超标,水体易产生大量异味并对湖中藻类造成危害,从而大大降低辰山植物园的景观水平。因此,基于以上环境构建辰山植物园雨水花园(见图1)。
该雨水花园分为两类:雨水渗透型(以控制径流量为目的)和雨水收集型(以控制径流污染为目的)。前者通过绿环渗透及温室屋顶的滞留控制雨水径流量,既减少区域雨洪径流量,地下水得以回灌,同时也美化环境、净化水质;后者以收集雨水、控制径流污染为主,水体边缘结合雨水渗透设施控制径流污染,对水质进行生态修复,改善园内景观水体水质。辰山植物园结合雨水的“渗、蓄、排”等特点,以整体性设计为指导,利用雨水景观化设施在园区内水生专类园不同区域之间错落布局,彼此在景观艺术性上形成相互关系,把雨水花园融入到辰山植物园水生专类园整体布局中,是植物园节水发展的需要,也将更好地表现雨水利用景观营造的需要。
3.2 陆家嘴环路生态铺装改造案例
上海陆家嘴金融贸易区是全国金融类行业最为集聚的区域,环路生态铺装改造示范段位于陆家嘴景庭和上海海洋水族馆门前,长约175 m,宽为23 m。由于该区域为金融中心,在改造设计上,为营造出金融城的空间风格特征,选择大面积不透水材料(花岗岩)和小面积透水材料(如彩色透水混凝土和透水路面砖等)作为该区域公共空间人行道铺装材料。通过几种生态铺装透水模式设计,既解决大量花岗岩铺装透水的问题,又营造出宜人的步行空间环境。
同时,为实现透水,该示范段的人行空间分为2种空间类型:通行空间和边界空间,实现该路段人行空间透水模式的综合设计。此外,该区域人流密集,设置生态铺装可以通过户外展示、体验、宣传牌解说等小型化、人性化的方式对来往人群进行生态教育。陆家嘴生态透水铺装示范段的改造,不仅大大提升景观效果,也起到一定雨水下渗作用,减少短时间内路面积水,更为重要的是,它已从单一的通过性空间升级成为既可通过、又可驻足休憩、并具有生态示范作用的多功能空间。陆家嘴环路生态铺装改造前后实景图见图2。
3.3 世博会时期的海绵城市建设
1)活水公园——成都案例馆(见图3)。上海世博会城市最佳实践区成都案例占地2 680 m2,取名“活水公园”,演绎主题为“活水文化,让生活更美好”。该案例是微缩版的成都活水公园,其原型是世界上第一座以水为主题的城市生态环境公园,秉承“天人合一”的东方哲学和“人水相依”的生态理念,将社区和公共空间的雨(污)水进行有效收集,通过对生物自洁功能的发掘,进行水的处理和循环利用,营造园林景观和公共空间与周边环境的和谐相融,启迪人们对水的珍惜和对活水文化的理解。
2)绿色屋顶——马德里案例馆(见图4)。马德里公共住房在屋顶设置蓄水池和光伏能源吸收板材,池中种有植物,既利用雨水浇灌植物,也改善楼体隔热性能,减少能耗,充分发挥“海绵城市”绿色屋顶理念。
以上均是“海绵城市”核心思想的完美体现与诠释。在城市化日益加剧、城市生态问题日渐突出的当下,建设海绵城市迫在眉睫。
4 海绵城市建设模式
4.1 海绵城市建设模式的基本类型
海绵城市根据当地降雨特征、水文地质条件、径流污染状况、内涝风险控制要求和雨水资源化利用需求等,建设模式大致分为5类(见图5)。
1)水资源缺乏的城市或地区。在进行海绵城市建设时可采用水量平衡分析等方法确定雨水资源化利用。
2)水资源充沛的城市或地区。在进行海绵城市建设时可侧重径流污染及径流峰值控制。
3)径流污染较严重的城市或地区。在进行海绵城市建设时可结合水环境容量及径流污染控制,一般转换为年径流总量控制率。
4)水土流失严重和水生态敏感地区。在进行海绵城市建设时宜选取年径流总量控制率作为规划控制目标,尽量减小地块开发对水文循环的破坏。
5)易涝城市或地区。在进行海绵城市建设时可侧重径流峰值控制,并达到GB 50014—2006《室外排水设计规范》(2014年版)中内涝防治设计。
4.2 海绵城市建设模式的选择
在每个城市所选择的海绵城市建设模式中,应根据每个城市所需解决的水资源和水环境的关键问题,对“渗、滞、蓄、净、用、排”等不同的海绵城市工程措施有所侧重。例如:内涝问题严重的城市或地区在进行海绵城市建设时重点考虑“滞、蓄、排”等工程措施;径流污染较严重的城市或地区在进行海绵城市建设时重点考虑“净、用”等工程措施;水资源缺乏的城市或地区在进行海绵城市建设时重点考虑“渗、蓄”等工程措施。
有多种需求的城市或地区,在进行海绵城市建设时应对不同需求加以综合应用。以上海为例,结合该市气候水文和环境等特征,上海已经开展“渗、蓄、排、用”等措施应用。现阶段该市所需解决的水资源问题和水环境问题主要是普遍存在水资源污染问题、部分老城区内涝问题。因此上海在进行海绵城市建设时应重点围绕“滞、净”展开。
综上所述,只有正确选择海绵城市建设模式,才能根本性解决城市或地区所需解决的水资源问题和水环境问题,才有利于一个城市或地区建设一个高效经济且针对性强的海绵城市。
4.3 海绵城市建设模式在不同地区的体现
基于海绵城市理论,全国各地开始大力推进海绵城市建设,目前已有130多个城市制订海绵城市建设方案。但在海绵城市建设中,由于地形和气候千差万别、各地自然禀赋不一、城建基础不同,应结合实际情况,针对所在城市的基底,因地制宜,制定有针对性的规划和建设方案,尽量提高城市“海绵体”规模与质量,最大限度地保护原有河湖水系、生态体系,维持城市开发前的自然水文特征。
1)沿海软土地区。长江三角洲和珠江三角洲地区属于上述模式2和模式5,常年降水充沛,水资源丰富,但可利用的优质水贫乏,而且软土地区浅层土是淤泥,淤泥质软土和地下水位高均不利于雨水下渗。如果在海绵城市建设中坚持下渗,采用换土方式,将会造成代价高、效果差的局面。此外,在道路设计建设时如果简单理解海绵城市理论,将道路路面结构选用透水性路面,大气降水直接下渗,那么下渗的雨水将会破坏路基,违背软土地带路基处理原则。因此,在软土区域坚持海绵城市下渗理论,使雨水直接下渗是不可取的,路面结构应选用快排路面和表层透水路面。
2)西北地区。西北地区属于上述模式1和模式4,常年降水量少,远低于沿海地区,缺水严重,理论上在海绵城市建设时应以下渗、储存为主,而且当地地质结构也符合渗水条件,但在实际中因气候和地质条件大气降水蒸发快、水下渗快,出现降水留不住的情况。因此,西北地区实施海绵城市建设时,需要注重水的储集,补给城市用水。
3)北方地区。北方地区同西北地区一样,属于上述模式1,严重缺水,而且地质结构符合渗水条件,但地下水急需回补。因此,北方地区在海绵城市建设中需要注重下渗回补。
4)城市与郊野的区别。城市和郊野在实施海绵城市建设时也有所区别。城市属于上述模式3,道路交通量大,相应汽车尾气污染存留多,初雨污染严重。因此城市道路在进行海绵城市建设时应重点考虑初雨污染截流问题;而郊野公路除与城市道路建设一样外,一般不设雨污水管,由于郊野公路交通量小,相应汽车尾气污染存留少,所以采用边沟排水,雨水通过植草沟,快排至两侧绿化,通过自然降解污染。
因此,全国在进行海绵城市建设时应把“因地制宜”作为第一原则。根据本地气候水文条件、地质土壤条件、道路工程状况,针对各自对水质的要求,选用易操作、经济性好和易管理、易复制、低养护、低造价等特点的工程措施和植物措施进行海绵城市建设,有利于海绵城市理念在全国推广和实施。
5 结语
国家推出海绵城市发展战略已有一段时间,各个城市和地区正在积极响应中央政府号召开展海绵城市的建设。但在各地建设海绵城市时,对本地区所需要解决水资源问题和水环境问题分析尚嫌薄弱,采用的海绵城市措施精细化研究尚需进一步深化,尤其是在海绵城市后期养护管理重要性认识严重不足。
因此,在海绵城市具体措施实施前,应加强精细化研究,尤其是后期养护管理的研究。只有这些研究有序完成,才能为海绵城市推广提供科学依据,促进全国海绵城市建设,保障环境资源的可持续发展。
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山地城市建设海绵城市的探索 篇9
关键词：海绵城市,山地城市,低影响开发
0引言
近年来,随着我国城镇化建设进程的不断加快,不透水面积增加,降水对地下水补给量减少,地表塌陷和地表土壤的沙化、盐碱化现象频发,水资源循环系统的自然调节能力减弱,“城市里看海”、“城市缺水”、“热岛效应”等城市病开始蔓延,城市水安全、水环境成为建设发展的重大课题。
目前,我国正在大力推进新型城镇化建设。新型城镇化的核心是人的城镇化,而让城市生活美好的重要条件之一,就是要处理好城市与自然的关系,让城市融入自然,让人融入城市。海绵城市的建设是实现城市与自然生态协调发展的重要措施,以源头减量、生态还原、自然调蓄等方法,探索城市以“生态呼吸”实现自我修复的途径,从根本上改善城市生态环境。
2014年以来,国家层面积极推进海绵城市建设相关工作,相继出台一系列政策文件,这意味着我国城镇排水防涝系统的建设理念将从传统“修大管子”为主,转变为致力于建设新的城市“海绵体”。山地城市具有特殊的地形地貌和环境条件,在缓解水资源危机、减轻洪涝安全隐患、改善生态环境等方面具有着更为迫切的要求。山地城市建设海绵城市具有其特殊性和难点,地形高差大,土壤蓄水层较薄,存水量较小,并且目前极少有山地城市建设海绵城市,因此山地城市在建设海绵城市方面需要不断探索,规划建设合理的海绵城市体系。
1海绵城市概念
海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,如图1所示。将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。其核心理念是建设城市过程中,通过“源头控制”、“中途转输”、“末端调蓄”措施,让城市能够在雨量大时蓄水,雨量小时排水,从而发挥调蓄作用,减少城市内旱涝现象的发生。
海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设海绵城市并不是推倒重来,取代传统的排水系统,而是对传统排水系统的一种“减负”和补充,最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
2国内外海绵城市建设经验(改成)
2.1国外案例
英国:英国政府积极鼓励在居民家中、社区和商业建筑设立雨水收集利用系统,以从根源上解决这两大问题。当前英国家庭用雨水收集系统多用于满足家庭灌溉、洗衣等非饮用水需要。家庭用雨水收集系统多在家中设置1000升至7500升的储水罐,雨水直接从屋顶收集,并通过导水管简单过滤或者更为复杂的自净过滤系统后导入地下储水罐储存[1,2]。
同时,英国也在大力推动大型市政建筑和商业建筑的雨水利用。当前大伦敦区最为典型的就是伦敦奥林匹克公园。园内主体建筑和林地在建设过程中建立了完善的雨水收集系统。通过回收雨水和废水再利用等方式,这一占地225公顷的公园灌溉用水完全来自于雨水和经过处理的中水。此外,公园还将回收的雨水和中水供给周边居民,使周边街区用水量较其他类似街区下降了40%[3]。
2.2国内案例
深圳:深圳光明新区,作为国家级的生态城示范区,光明新区规划区范围之内严格实施蓝线和绿线控制,保护重要的坑塘、湿地、园林等水生态敏感地区,维持其水的涵养性能。同时,在城乡规划建设过程中,实现宽大的农村原野和紧凑的城市和谐并存。
3重庆市海绵城市建设探索
3.1重庆市降雨、排水特征
重庆属于亚热带季风性气候,降雨主要集中在每年的5月~9月,且暴雨场次逐年增多。重庆是典型的山地城市,地形高差大,属于典型的“喀斯特”地貌,土壤蓄水层较薄,存水量较小。伴随着城镇化进程的加快,城市路面硬化比例不断提高,导致不透水性地面迅速增加。自然地势与人为因素的双重作用,导致降雨汇流速度快,雨水在短时间内大量汇集排入雨水管网,排水管网负荷加重。同时,大量积水积累在地势低洼处,一旦积水不能及时排出,极易形成内涝灾害。
3.2重庆市海绵城市建设实践
作为三峡库区重要的生态环境保护屏障,重庆市具有特殊的地形地貌和环境条件,在推进产业发展、园区开发、城镇建设过程中,应结合美丽山水城市建设目标,构建高透水、高透气、高承载的海绵城市。目前,重庆市海绵城市建设技术措施包括:特细沙源区面源污染控制技术、复杂地质条件下源区促渗减流技术、大坡度道路径流路肩带渗滤技术、组合模块式大坡度径流控制滤池系统、径流入湖强化侧向流生物滤池净化技术、道侧绿地径流滞控技术、微型水景滞存技术,取得了良好的雨水管控效果。
以重庆首个海绵城市试点悦来新城为例,悦来新城在推进生态建设中,尽可能地保留了宝贵的山体和水体,打造了“一半山水一半城”的生态新城。悦来新城建设以建筑、道路、绿地等城市基础设施作为载体,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等技术,设置可吸水的“海绵体”:除市政道路建设采用LID技术外,新建建筑使用屋顶雨水回用与径流控制系统;城区内设置有雨水花园、透水铺装、雨水回用池调蓄设施、透水性广场等;河道生态整治方面,设计防洪生态护岸、沿岸生态河谷LID设施和湿地。
3.3重庆市海绵城市建设启示及建议
山地城市海绵城市建设不同于平原城市,平原城市更多体现雨水的有组织排放,而山地城市则需要保留原有地块中的崖、溪、谷、岸等原有自然地貌,依山就势,顺势而为。
重庆海绵城市建设应加强规划的指引作用,主要包括:推广低冲击开发规划模式,降低环境负面影响;加强透水路面规划指引提高城市透水渗水功能;优先倡导下凹式绿地,减少水资源浪费;做好坡地保护,维护水土保持和水源涵养;健全河湖水系自然生态系统,维护正常水循环;发展绿色建筑,推进保水惜水节水;全面推进雨水渗、滞、蓄、用,优化利用水资源。同时,加强规划管控:加大水资源、水环境监管力度;健全城市海绵体数字化监管体系;完善城市排水防涝体系。
重庆市各地区在海绵城市建设过程中,应首先解决水污染问题和水安全问题,只有在部分缺水地区,可结合经济条件酌情实施雨水资源化利用。山地城市的建设用地平均坡度较大,决定了雨水在城市建设区域的平均流行速度比平原型城市要快。因此,要将一定降雨量的雨水“留”下来,需加强“滞”方面的工程措施,延缓雨水在城市内的流行时间,同时增加“渗”的功能和效果,缓解洪峰的峰值,降低内涝风险。
重庆主城“群山环抱”,长江、嘉陵江是城市外围山体汇水面积的收纳水体,每逢暴雨,城市内涝风险极大。因此,与平原型城市不同,对于重庆市海绵城市建设,除了解决好“高频率,小暴雨”下的雨水存储问题,更应解决好“小概率,大暴雨”的内涝风险问题,在海绵城市建设的过程中,需同时建设城市规划建设区域外的雨水防洪设施。
此外,在对重庆地区海绵城市建设的现状进行分析的基础上,得到以下启示:(1)相关研究院校机构等应针对重庆山地城市的实际需求,加强海绵城市建设技术的不断创新,从而为海绵城市建设提供有力的技术保障。(2)海绵城市建设需要市政、规划、建设、园林等各个部门之间的统一部署、统一规划、统筹协作,不同政府职能部门之间应加强协作。
4结语
海绵城市建设,目标是为了让城市“弹性适应”环境和自然灾害,强调对城市原有生态系统的保护,生态恢复、修复和低影响开发。重庆作为典型的山地城市,对海绵城市建设需求更加迫切,需要在当前积累经验的基础上,不断探索完善,保留原有地块中的崖、溪、谷、岸等原有自然地貌,依山就势,顺势而为,控制开发强度,加强“滞”方面的工程措施,增加“渗”的功能和效果,改善生态水环境,保护水资源、防止洪涝灾害,打造美丽山水城市。
参考文献
[1]Helen Clarke,窦秋萍,刘静.海绵城市之综合低影响开发系统的规划设计(二)英国低影响开发规划设计技术路线[J].给水排水动态,2015(06):27-31.
[2]王媛媛,白伟岚,王莹.基于低影响开发的城市空间雨水景观工程设计方法[J].农业科技与信息(现代园林),2014(02):16-22.
结合海绵城市减少浅析城市内涝防治 篇10
近年来城市内涝灾害频发, 给人民的生产生活带来了严重影响和造成了巨大损失, 也是城市建设与管理的一大问题。本文将从城市内涝产生的原因进行, 中央城市工作会议明确指出“加强城市地下和地上基础设施建设, 建设海绵城市”的要求, 并结合笔者在水利行业积累的部分经验, 提出一些防治措施以供城市规划建设提供一些参考。
1 引起城市内涝的原因
1.1 气候变化因素
根据统计多发生内涝的城市的暴雨一般出现在4~10月, 约占全年降水量的65~85%, 而更为集中的在7~9月, 约占全年降水量的35~55%。
同时人类活动造成的温室气体大量集聚导致使全球变暖, 极端天气事件频发, 一些地方持续大旱, 而一些地方持续暴雨。从城市内涝来说极端天气主要带来的不利影响是暴雨频次增加, 暴雨雨量加大。
我国极端天气多发频发, 极端天气的影响, 雨水集中, 水量大, 短时间降水较大, 降水区域面积较大, 是城市内涝的直接原因。
1.2 城市发展过快, 硬覆盖增加
1.2.1 城市扩张过快, 水域面积降低
前些年由于房地产市场的兴旺, 不合理的规划带来了大规模不科学的城市开发建设, 是内涝灾害频发的重要诱因。随着城市的扩张, 使原本具有蓄水调洪错峰功能的洼地、坑塘、湖泊、水库等被填筑破坏或另做它用, 丧失了他们具有的滞洪、蓄洪的功能。
1.2.2 城市规划赶不上城市化步伐
中国城市面积越来越大, 原有的水塘、湖泊、自然绿地减少, 收集到的雨水越多, 随着城市化进程的加快, 城市土地利用方式显著改变, 相当比例的透水性地面 (绿地等) 被不透水表面 (各种屋面、路面等) 所覆盖。硬化地面加速了雨水径流汇流速度, 使雨水流量过程线变的陡尖、汇流历时缩短、峰值时间提前。同时在城市规划时未合理的规划设置绿地和具有蓄水调节功能的洼地和水塘等。
1.2.3 城市管理不足
城市的排水系统主要为雨水和污水, 对于城市内涝的影响上, 城市维护管理问题主要体现在以下两个方面:
从排水要求上要求雨污分流, 但是大多数的老城区和极少数的城市在雨污分流上由于各种原因未真正的实现雨污分流, 在暴雨期间城市污水进入雨水管网, 加重了雨水管网的负担, 从而是急剧汇集的雨水不能及时的排出, 从而形成了局部的城市内涝。
对现有排水管网的管理不到位也造成了雨季排水不畅。由于供排水部门对城市防涝方面的宣传力度不够, 缺乏好的生活习惯, 部分排水系统的雨水口被杂物堵塞, 减小了雨水过流断面, 导致降雨时地面雨水无法完全通过雨水口进入雨水管网;还有部分城市道路改造时, 特别是现在的“白改黑” (将混凝土路面改造为沥青混凝土路面) , 部分施工单位野蛮施工, 将有的将雨水口完全覆盖, 在验收过程中出现监管不到位, 导致雨水不能通过雨水管网及时排出, 从而造成路面大量积水。
2 城市内涝的防治
中央城市工作会议明确指出:加强城市地下和地上基础设施建设, 建设海绵城市。《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》指出, 到2020年, 城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年, 城市建成区80%以上的面积达到目标要求。
“海绵城市”是指城市能够像海绵一样, 在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性, 下雨时吸水、蓄水、渗水、净水, 需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市是实现从快排, 及时排、就近排、速排干的工程排水时代跨入到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水, 生态排水的历史性、战略性的转变。以下结合海绵城市的建设总结部分内涝防治措施。
2.1 加大宣传, 提高对内涝灾难的认识
市民不文明的习惯也会导致周围排水管道堵塞, 这主要是指一些人为图方便, 将垃圾倾入排水管网, 造成管网的人为堵塞, 从而使排水管网不能正常运行, 影响了雨水的排放。故应加大宣传力度, 提高市民内涝防范意识。
加大对城市内涝方面的研究, 制定科学的雨水排水管道设计标准, 完善城市建设规划的制度和法律, 设立利用雨水的规范。
为正确指导科学的城市建设和城市排水工作, 修改强制性设计规范势在必行:划分城市主次排水系统, 规定对城市主要排水系统的设计标准和研究方法, 规定严格的建设项目水力评价, 规划并保护地表排水通道, 把解决内涝作为民生和国家大事来抓。
2.2 降低城市地面硬化比例
在城市建设中, 道路及商业广场的地面硬化是必须的。但机关学校和社区等空地并非全部需要硬化, 还有就是广场和人行道等地面也无需全部硬化处理, 应结合绿化配置, 绿化区域一般应比硬化地面略低, 以利渗水。在室外专用停车场、内部道路必须硬化的区域, 可采用具有透水功能的材料硬化, 比如有孔面花砖, 生态透水混凝土及其它混合土基层等。这样既能满足需要硬化的地面强度功能, 又能使地面透水透气, 部分降水可能下渗到地面, 达到雨水局部分流作用, 同时兼具了美化环境的效果。
根据统计, 采用透水铺装的地面和传统的地面硬化, 雨水的地面汇流时间如图1所示。
2.3 增强排水能力
由于暴雨期雨水量较大, 汇流速度较快, 应充分采用“高水高排”的方式将地势较高的集水及时排放。结合各个城市的地形情况, 高于城市防洪建筑高程以上的集雨区的雨水尽量通过排洪建筑物自排的方式排出。
在有山地的区域修建排洪渠等设施截流“高水”直接排到城市防洪建筑之外的江河之中, 减小可能形成内涝的区域的集水面积, 避免高水汇流到城市低洼之处形成内涝。
提高城市管网排水的设计标准, 对老城区的现有排水系统进行改造, 对雨水排放设计标准较低, 雨污不分的管网及时进行改造, 逐步提高排水设施的设计标准;在新规划区域建设时就提高排水管网的设计标准, 从源头上解决内涝问题。
同时在运行管理过程中加强排水管网的维护, 保证雨水口及排水管网的畅通。加强雨水口的管理和清理工作, 并改造和使用防堵塞的新型雨水口保证雨水通道的通畅, 对城市中的滞洪、蓄洪设施建立正常的维护制度, 保证其有足够的调节容积。
2.4 做好城市规划, 增大蓄水容量
在制定和编制城市总体规划时, 不能仅从土地利用价值和商业开发价值而牺牲绿地、水体的面积, 要强调绿色城市化, 增大城市的滞洪能力和蓄水容量。
有条件的城市还可以根据实际情况新建蓄水设施, 新的开发区域必须实行强制的“就地滞洪蓄水”, 并制定严格的城市内涝防范、治理措施, 所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。新开发和重新开发项目都要确保尽可能将地表水保留在其源头, 建设分散的渗水坑、可渗水步道以及进行屋顶绿化工程等。
制定雨水利用和处理规范, 并适当的建立一些奖励补贴机制, 对雨水进行就地储存消化, 将雨水资源化、变废为宝, 将雨水合理利用起来, 建立蓄水系统, 如屋顶蓄水和由渗水池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统, 在雨量小的时候能蓄水, 雨量大时能排, 又能提高地下水水位, 立交桥附近建立蓄水设施, 不仅可以使立交桥的排水及时, 减轻城市排水系统的压力还可用于绿化带植被的浇灌, 既能节能减排又能充分利用雨水资源, 尤其是在缺水的城市更应大力进行推广。
合理的城市规划, 在城市根据地形情况, 分散的建设各种蓄水体, 可以减小雨水汇集曲线的“峰值”和延长“产流”周期, 达到内涝防治效果。
2.5 保护环境减少温室气体排放
由于极端天气引起的雨水集中, 水量大, 短时间降水较大, 降水区域面积较大, 是城市内涝的直接原因。那么解决城市内涝还得从源头做起, 人人都得爱护大家的生存环境, 保护周围的生态系统, 同时节能减排, 减少温室气体的排放, 从而降低极端天气的出现几率, 做到城市内涝的标本兼治。
3 结束语
由于今年来的城市内涝发生的频率越来越高, 对于城市内涝的防治我们应该从原来简单的抽排集水, 实现从快排, 及时排、就近排、速排干的工程排水时代跨入到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水, 生态排水的历史性、战略性的转变。