海綿城市建設技術指南
——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建
(試行)
住房城鄉(xiāng)建設部
2014年10月
前 言
為貫徹落實習近平總書記講話及中央城鎮(zhèn)化工作會議精神,大力推進建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”,節(jié)約水資源,保護和改善城市生態(tài)環(huán)境,促進生態(tài)文明建設,依據(jù)《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》、《國務院辦公廳關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知》(國辦發(fā)〔2013〕23號)、《國務院關于加強城市基礎設施建設的意見》(國發(fā)〔2013〕36號)等國家法規(guī)政策,并與《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》、《室外排水設計規(guī)范》、《綠色建筑評價標準》等國家標準規(guī)范有效銜接,編制了本指南。
本指南提出了海綿城市建設—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的基本原則,規(guī)劃控制目標分解、落實及其構建技術框架,明確了城市規(guī)劃、工程設計、建設、維護及管理過程中低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的內容、要求和方法,并提供了我國部分實踐案例。
本指南的主要內容包括總則、海綿城市與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、規(guī)劃、設計、工程建設和維護管理,共六章。
本指南由中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部組織編制。
本指南主要起草單位:北京建筑大學、住房和城鄉(xiāng)建設部城鎮(zhèn)水務管理辦公室、中國城市規(guī)劃設計研究院、深圳市城市規(guī)劃設計研究院有限公司、中國城市建設研究院有限公司、北京市園林古建設計研究院有限公司、上海市綠化管理指導站、北京市市政工程設計研究總院有限公司、中國城市科學研究會。
本指南由住房和城鄉(xiāng)建設部城市建設司負責管理,北京建筑大學負責技術解釋。請各單位在使用過程中,總結實踐經(jīng)驗,提出意見和建議。
第一章 總則
1 編制目的
本指南旨在指導各地新型城鎮(zhèn)化建設過程中,推廣和應用低影響開發(fā)建設模式,加大城市徑流雨水源頭減排的剛性約束,優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng),建設生態(tài)排水設施,充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,使城市開發(fā)建設后的水文特征接近開發(fā)前,有效緩解城市內澇、削減城市徑流污染負荷、節(jié)約水資源、保護和改善城市生態(tài)環(huán)境,為建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市提供重要保障。
2 適用范圍
本指南借鑒國際上低影響開發(fā)建設模式的成功經(jīng)驗,并吸納了我國相關政策法規(guī)的要求和低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的工程實踐經(jīng)驗,適用于以下三個方面:一是指導海綿城市建設各層級規(guī)劃編制過程中低影響開發(fā)內容的落實;二是指導新建、改建、擴建項目配套建設低影響開發(fā)設施的設計、實施與維護管理;三是指導城市規(guī)劃、排水、道路交通、園林等有關部門指導和監(jiān)督海綿城市建設有關工作。
3 基本原則
海綿城市建設——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的基本原則是規(guī)劃引領、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設。
規(guī)劃引領 城市各層級、各相關專業(yè)規(guī)劃以及后續(xù)的建設程序中,應落實海綿城市建設、低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的內容,先規(guī)劃后建設,體現(xiàn)規(guī)劃的科學性和權威性,發(fā)揮規(guī)劃的控制和引領作用。
生態(tài)優(yōu)先 城市規(guī)劃中應科學劃定藍線和綠線。城市開發(fā)建設應保護河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區(qū),優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)與低影響開發(fā)設施,實現(xiàn)雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化和可持續(xù)水循環(huán),提高水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復能力,維護城市良好的生態(tài)功能。
安全為重 以保護人民生命財產安全和社會經(jīng)濟安全為出發(fā)點,綜合采用工程和非工程措施提高低影響開發(fā)設施的建設質量和管理水平,消除安全隱患,增強防災減災能力,保障城市水安全。
因地制宜 各地應根據(jù)本地自然地理條件、水文地質特點、水資源稟賦狀況、降雨規(guī)律、水環(huán)境保護與內澇防治要求等,合理確定低影響開發(fā)控制目標與指標,科學規(guī)劃布局和選用下沉式綠地、植草溝、雨水濕地、透水鋪裝、多功能調蓄等低影響開發(fā)設施及其組合系統(tǒng)。
統(tǒng)籌建設 地方政府應結合城市總體規(guī)劃和建設,在各類建設項目中嚴格落實各層級相關規(guī)劃中確定的低影響開發(fā)控制目標、指標和技術要求,統(tǒng)籌建設。低影響開發(fā)設施應與建設項目的主體工程同時規(guī)劃設計、同時施工、同時投入使用。
第二章 海綿城市與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)
1 海綿城市
城鎮(zhèn)化是保持經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的強大引擎,是推動區(qū)域協(xié)調發(fā)展的有力支撐,也是促進社會全面進步的必然要求。然而,快速城鎮(zhèn)化的同時,城市發(fā)展也面臨巨大的環(huán)境與資源壓力,外延增長式的城市發(fā)展模式已難以為繼,《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年)》明確提出,我國的城鎮(zhèn)化必須進入以提升質量為主的轉型發(fā)展新階段。為此,必須堅持新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展道路,協(xié)調城鎮(zhèn)化與環(huán)境資源保護之間的矛盾,才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。黨的“十八大”報告明確提出“面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢,必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態(tài)文明理念,把生態(tài)文明建設放在突出地位„„”。建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態(tài)文明建設的重要內容,是實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調發(fā)展的重要體現(xiàn),也是今后我國城市建設的重大任務。
顧名思義,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)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。海綿城市建設應遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護。在海綿城市建設過程中,應統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性,協(xié)調給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié),并考慮其復雜性和長期性。
海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面,一是對城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區(qū),留有足夠涵養(yǎng)水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發(fā)前的自然水文特征,這是海綿城市建設的基本要求;二是生態(tài)恢復和修復。對傳統(tǒng)粗放式城市建設模式下,已經(jīng)受到破壞的水體和其他自然環(huán)境,運用生態(tài)的手段進行恢復和修復,并維持一定比例的生態(tài)空間;三是低影響開發(fā)。按照對城市生態(tài)環(huán)境影響最低的開發(fā)建設理念,合理控制開發(fā)強度,在城市中保留足夠的生態(tài)用地,控制城市不透水面積比例,最大限度的減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞,同時,根據(jù)需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進雨水的積存、滲透和凈化。
海綿城市建設應統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標雨水徑流排放系統(tǒng)。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)可以通過對雨水的滲透、儲存、調節(jié)、轉輸與截污凈化等功能,有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染;城市雨水管渠系統(tǒng)即傳統(tǒng)排水系統(tǒng),應與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排放。超標雨水徑流排放系統(tǒng),用來應對超過雨水管渠系統(tǒng)設計標準的雨水徑流,一般通過綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設施構建。以上三個系統(tǒng)并不是孤立的,也沒有嚴格的界限,三者相互補充、相互依存,是海綿城市建設的重要基礎元素。
2低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)
低影響開發(fā)(Low Impact Development,LID)指在場地開發(fā)過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發(fā)前的水文特征,也稱為低影響設計(Low Impact Design,LID)或低影響城市設計和開發(fā)(Low Impact Urban Design and Development,LIUDD)。其核心是維持場地開發(fā)前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現(xiàn)時間等(見圖2-1)。從水文循環(huán)角度,要維持徑流總量不變,就要采取滲透、儲存等方式,實現(xiàn)開發(fā)后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流量不變,就要采取滲透、儲存、調節(jié)等措施削減峰值、延緩峰值時間。發(fā)達國家人口少,一般土地開發(fā)強度較低,綠化率較高,在場地源頭有充足空間來消納場地開發(fā)后徑流的增量(總量和峰值)。我國大多數(shù)城市土地開發(fā)強度普遍較大,僅在場地采用分散式源頭削減措施,難以實現(xiàn)開發(fā)前后徑流總量和峰值流量等維持基本不變,所以還必須借助于中途、末端等綜合措施,來實現(xiàn)開發(fā)后水文特征接近于開發(fā)前的目標。
圖2-1 低影響開發(fā)水文原理示意圖
從上述分析可知,低影響開發(fā)理念的提出,最初是強調從源頭控制徑流,但隨著低影響開發(fā)理念及其技術的不斷發(fā)展,加之我國城市發(fā)展和基礎設施建設過程中面臨的城市內澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等突出問題的復雜性,在我國,低影響開發(fā)的含義已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。城市建設過程應在城市規(guī)劃、設計、實施等各環(huán)節(jié)納入低影響開發(fā)內容,并統(tǒng)籌協(xié)調城市規(guī)劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等專業(yè),共同落實低影響開發(fā)控制目標。因此,廣義來講,低影響開發(fā)指在城市開發(fā)建設過程中采用源頭削減、中途轉輸、末端調蓄等多種手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術,實現(xiàn)城市良性水文循環(huán),提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復城市的“海綿”功能。
3 海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建途徑
海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建需統(tǒng)籌協(xié)調城市開發(fā)建設各個環(huán)節(jié)。在城市各層級、各相關規(guī)劃中均應遵循低影響開發(fā)理念,明確低影響開發(fā)控制目標,結合城市開發(fā)區(qū)域或項目特點確定相應的規(guī)劃控制指標,落實低影響開發(fā)設施建設的主要內容。設計階段應對不同低影響開發(fā)設施及其組合進行科學合理的平面與豎向設計,在建筑與小區(qū)、城市道路、綠地與廣場、水系等規(guī)劃建設中,應統(tǒng)籌考慮景觀水體、濱水帶等開放空間,建設低影響開發(fā)設施,構建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的構建與所在區(qū)域的規(guī)劃控制目標、水文、氣象、土地利用條件等關系密切,因此,選擇低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的流程、單項設施或其組合系統(tǒng)時,需要進行技術經(jīng)濟分析和比較,優(yōu)化設計方案。低影響開發(fā)設施建成后應明確維護管理責任單位,落實設施管理人員,細化日常維護管理內容,確保低影響開發(fā)設施運行正常。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建途徑示意圖如圖2-2所示。
圖2-2 海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建途徑示意圖