海綿城市建設(shè)技術(shù)指南
——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建
(試行)
住房城鄉(xiāng)建設(shè)部
2014年10月
前 言
為貫徹落實習(xí)近平總書記講話及中央城鎮(zhèn)化工作會議精神,大力推進(jìn)建設(shè)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(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),依據(jù)《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》(國辦發(fā)〔2013〕23號)、《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(shè)計規(guī)范》、《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》等國家標(biāo)準(zhǔn)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(shè)—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則,規(guī)劃控制目標(biāo)分解、落實及其構(gòu)建技術(shù)框架,明確了城市規(guī)劃、工程設(shè)計、建設(shè)、維護(hù)及管理過程中低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的內(nèi)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(nèi)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(shè)計、工程建設(shè)和維護(hù)管理,共六章。
本指南由中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織編制。
本指南主要起草單位:北京建筑大學(xué)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城鎮(zhèn)水務(wù)管理辦公室、中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院、深圳市城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司、中國城市建設(shè)研究院有限公司、北京市園林古建設(shè)計研究院有限公司、上海市綠化管理指導(dǎo)站、北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司、中國城市科學(xué)研究會。
本指南由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司負(fù)責(zé)管理,北京建筑大學(xué)負(fù)責(zé)技術(shù)解釋。請各單位在使用過程中,總結(jié)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(dǎo)各地新型城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中,推廣和應(yīng)用低影響開發(fā)建設(shè)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(shè)生態(tài)排水設(shè)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(shè)后的水文特征接近開發(fā)前,有效緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源、保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境,為建設(shè)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(shè)模式的成功經(jīng)驗,并吸納了我國相關(guān)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(dǎo)海綿城市建設(shè)各層級規(guī)劃編制過程中低影響開發(fā)內(nèi)容的落實;二是指導(dǎo)新建、改建、擴(kuò)建項目配套建設(shè)低影響開發(fā)設(shè)施的設(shè)計、實施與維護(hù)管理;三是指導(dǎo)城市規(guī)劃、排水、道路交通、園林等有關(guān)部門指導(dǎo)和監(jiān)督海綿城市建設(shè)有關(guān)工作。
3 基本原則
海綿城市建設(shè)——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則是規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)。
規(guī)劃引領(lǐng) 城市各層級、各相關(guān)專業(yè)規(guī)劃以及后續(xù)的建設(shè)程序中,應(yīng)落實海綿城市建設(shè)、低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的內(nèi)容,先規(guī)劃后建設(shè),體現(xiàn)規(guī)劃的科學(xué)性和權(quán)威性,發(fā)揮規(guī)劃的控制和引領(lǐng)作用。
生態(tài)優(yōu)先 城市規(guī)劃中應(yīng)科學(xué)劃定藍(lán)線和綠線。城市開發(fā)建設(shè)應(yīng)保護(hù)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(shè)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(fù)能力,維護(hù)城市良好的生態(tài)功能。
安全為重 以保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)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(shè)施的建設(shè)質(zhì)量和管理水平,消除安全隱患,增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力,保障城市水安全。
因地制宜 各地應(yīng)根據(jù)本地自然地理條件、水文地質(zhì)特點、水資源稟賦狀況、降雨規(guī)律、水環(huán)境保護(hù)與內(nèi)澇防治要求等,合理確定低影響開發(fā)控制目標(biāo)與指標(biāo),科學(xué)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(diào)蓄等低影響開發(fā)設(shè)施及其組合系統(tǒng)。
統(tǒng)籌建設(shè) 地方政府應(yīng)結(jié)合城市總體規(guī)劃和建設(shè),在各類建設(shè)項目中嚴(yán)格落實各層級相關(guān)規(guī)劃中確定的低影響開發(fā)控制目標(biāo)、指標(biāo)和技術(shù)要求,統(tǒng)籌建設(shè)。低影響開發(fā)設(shè)施應(yīng)與建設(shè)項目的主體工程同時規(guī)劃設(shè)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(jì)持續(xù)健康發(fā)展的強(qiáng)大引擎,是推動區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的有力支撐,也是促進(jìn)社會全面進(jìn)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(jìn)入以提升質(zhì)量為主的轉(zhuǎn)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(diào)城鎮(zhèn)化與環(huán)境資源保護(hù)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(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢,必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念,把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位„„”。建設(shè)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(shè)的重要內(nèi)容,是實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn),也是今后我國城市建設(shè)的重大任務(wù)。
顧名思義,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)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(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在海綿城市建設(shè)過程中,應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性,協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié),并考慮其復(fù)雜性和長期性。
海綿城市的建設(shè)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(hù)。最大限度地保護(hù)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(yīng)對較大強(qiáng)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(shè)的基本要求;二是生態(tài)恢復(fù)和修復(fù)。對傳統(tǒng)粗放式城市建設(shè)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(jìn)行恢復(fù)和修復(fù),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(shè)理念,合理控制開發(fā)強(qiáng)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(dāng)開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進(jìn)雨水的積存、滲透和凈化。
海綿城市建設(shè)應(yīng)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(biāo)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(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)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(yīng)與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉(zhuǎn)輸與排放。超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng),用來應(yīng)對超過雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的雨水徑流,一般通過綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、行泄通道、調(diào)蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設(shè)施構(gòu)建。以上三個系統(tǒng)并不是孤立的,也沒有嚴(yán)格的界限,三者相互補(bǔ)充、相互依存,是海綿城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)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(shè)計(Low Impact Design,LID)或低影響城市設(shè)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(diào)節(jié)等措施削減峰值、延緩峰值時間。發(fā)達(dá)國家人口少,一般土地開發(fā)強(qiáng)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(qiáng)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(biāo)。
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(qiáng)調(diào)從源頭控制徑流,但隨著低影響開發(fā)理念及其技術(shù)的不斷發(fā)展,加之我國城市發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中面臨的城市內(nèi)澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等突出問題的復(fù)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(shè)過程應(yīng)在城市規(guī)劃、設(shè)計、實施等各環(huán)節(jié)納入低影響開發(fā)內(nèi)容,并統(tǒng)籌協(xié)調(diào)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(biāo)。因此,廣義來講,低影響開發(fā)指在城市開發(fā)建設(shè)過程中采用源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等多種手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術(shù),實現(xiàn)城市良性水文循環(huán),提高對徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復(fù)城市的“海綿”功能。
3 海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建途徑
海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建需統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城市開發(fā)建設(shè)各個環(huán)節(jié)。在城市各層級、各相關(guān)規(guī)劃中均應(yīng)遵循低影響開發(fā)理念,明確低影響開發(fā)控制目標(biāo),結(jié)合城市開發(fā)區(qū)域或項目特點確定相應(yīng)的規(guī)劃控制指標(biāo),落實低影響開發(fā)設(shè)施建設(shè)的主要內(nèi)容。設(shè)計階段應(yīng)對不同低影響開發(fā)設(shè)施及其組合進(jìn)行科學(xué)合理的平面與豎向設(shè)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(shè)中,應(yīng)統(tǒng)籌考慮景觀水體、濱水帶等開放空間,建設(shè)低影響開發(fā)設(shè)施,構(gòu)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(gòu)建與所在區(qū)域的規(guī)劃控制目標(biāo)、水文、氣象、土地利用條件等關(guān)系密切,因此,選擇低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的流程、單項設(shè)施或其組合系統(tǒng)時,需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較,優(yōu)化設(shè)計方案。低影響開發(fā)設(shè)施建成后應(yīng)明確維護(hù)管理責(zé)任單位,落實設(shè)施管理人員,細(xì)化日常維護(hù)管理內(nèi)容,確保低影響開發(fā)設(shè)施運行正常。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)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(gòu)建途徑示意圖