上海临港地区海绵城市低影响开发规划探索.pdf

第4期（总第186期） 2016 年 8 月 CHINA MUNICIPAL ENGINEERING No.4 (Serial No.186) Aug. 2016 53 上海临港地区海绵城市低影响开发规划探索 谢 添，杨 丹，胡 红 波，何 书 申 （上海浦公节能环保科技有限公司，上海 201210） 1 海绵城市低影响开发需求分析 当前， 中国城市化快速发展带来不少新的问题。 城市规模不断扩大，自然湖泊被填埋，城市的硬质 路面比例大大增加，城区的水文、水力特性明显改 变，城市防洪压力加大。加上过去城市排水管网设 计以“快速排除”和“末端集中”控制为主要设计 理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转，难以应对大 流量的雨洪。据有关统计资料，过去 3 a，全国有 超过 360 个城市遭遇过内涝，其中 60 多个城市单 次内涝时间超过 12 h，淹水深度超过 0.5 m，不断 出现人员伤亡，造成生命和财产损失。与此同时， 我国 1 100 座城市缺水，雨水又得不到合理利用， 雨水利用潜力巨大 1。 为大力推进海绵城市建设，住房和城乡建设部 编制海绵城市建设技术指南低影响开发雨 水系统构建（试行） ，提出低影响开发的理念、建 设基本原则、规划控制目标分解、落实及其构建技 术框架，明确城市规划、工程设计、建设、维护及 管理过程中低影响开发雨水系统构建的内容、要求 和方法。 2015 年 10 月，上海市确定以浦东临港地 区、松江新城和普陀桃浦地区作为海绵城市试点先 行， “十三五”期间，上海市各区县建设不少于 1 个海绵城市建设试点区域，中心城区试点区域面积 收稿日期：2016-03-04 第一作者简介：谢添（1992），男，本科，主要从事绿色 建筑、建筑节能及低碳生态城区技术研究咨询。 摘要：通过对海绵城市的解读， 分析当前形势下海绵城市低影响开发需求。 以临港地区海绵城市试点规划为切入点， 针对城市低影响开发总体规划目标、规划思路以及规划的 5 个转变进行重点研究， 以期为同类海绵城市规划研究 提供借鉴。 关键词：低影响开发；海绵城市；专项规划；临港地区 中图分类号：TU992 文献标志码：A 文章编号：1004-4655（2016）04-0053-03 DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.04.016 不宜小于 1 个雨水排水系统面积，其它区域不低于 2 km2。 2 临港地区海绵城市低影响开发规划实践 2.1 项目概况及规划定位 临港地区位于上海东南角，地处长江口和杭州 湾交汇处，规划面积 315 km2，是上海重点发展的 六大功能区域之一，已确定为上海市海绵城市建设 三大试点区域之一。拥有大量湿地资源、独特海塘 地貌、宜人滨海气候等珍贵的生态自然特征与丰富 的生物，具有得天独厚的自然开发条件。同时场地 于夏、秋两季受台风影响较为频繁，台风侵袭时常 伴有暴雨洪涝灾害。临港新城将依托海绵城市建设 成为社会、经济、文化和生态环境高度协调、独立、 完整的现代化、综合型都市，成为魅力都市、碧水 蓝天绿树环抱的生态都市。 2.2 规划思路及总体目标 在对国内、外城市海绵城市建设现状、项目背 景情况充分调研基础上，结合临港区当地的气候环 境特色，制定临港地区海绵城市建设总体目标 ： 在 2020 年，临港地区年径流总量控制率 80%，能 基本形成生态保护和低影响开发的雨水技术与设施 体系。 统筹考虑用地、交通和绿地规划。采用“渗、 滞、蓄、净、用、排”综合措施，围绕 4 个目标， 通过 5 个转变，规划 4 个主要系统，将临港地区 建设为“海绵家园” 。4 个目标 ：雨水污染控制、 54 2016 年第 4 期 谢添，杨丹，胡红波，何书申：上海临港地区海绵城市低影响开发规划探索 日常雨水排除、超标雨水蓄滞、雨水资源利用 2。 4 个主要系统有城市水系保护、园林绿地广场系统 改造、道路交通系统改造以及住宅小区。 相对传统雨水排除规划的提升，有如下 5 个转 变。 1）以单纯防涝安全为目标转变为兼生态环境 和资源利用等多目标 ； 2）由末端控制为主转变为源头、过程和末端 全方位控制 ； 3）由雨水管渠、泵站为主的快排方式转变为 渗、滞、蓄与排相结合的蓄排方式 ； 4）由灰色基础设施为主的雨水系统转变为绿 色和灰色基础设施相结合的综合系统 ； 5）以传统偏定性规划方式转变为以模型为辅 助工具的定量规划方式。 2.3 海绵城市雨水规划转变 2.3.1 单纯防涝安全为目标转变为兼生态环境和资 源利用等多目标 河道以防洪为单一目的，被裁弯取直和硬化， 忽视其在生态净化环境、资源利用的原有功能。临 港地区利用滴水湖和其连通的河道资源，扩建两岸 绿地宽度，疏通河道，提高城市防洪等级。在现有 河道滩涂用地内禁止建设永久性建筑及与防洪无 关设施，保持河道宽度，沿河流堤岸建设防洪设 施，同时考虑景观建设及生态净化的要求，沿岸建 造生态缓坡或植被缓冲带。植被缓冲带坡度一般为 2% 6%，宽度 2 m。当地表径流途经植被缓冲 带时，经植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流速 度，去除径流中部分污染物。 利用城市现有自然水体，设计湿塘、湿地等具 有雨水调蓄与净化功能的低影响开发设施，使湿 塘、湿地的布局、调蓄水位等与城市雨水管渠系统 相衔接。临港滴水湖环湖的 80 m 景观带工程通过 对原有石块堆积的硬驳岸改造为树桩围成的软驳 岸，当涨潮没过堤岸时，形成周期性的滩涂湿地景 观， 对湖水进行清淤清湛， 提高水体综合调蓄能力， 起到净化水质作用。 2.3.2 灰色基础设施为主的雨水系统转变为绿色和 灰色基础设施相结合的综合系统 园林绿地是城市中重要的 “海绵体” ， 这些“海 绵体”让水在城市迁移活动中更加“自然” 。海绵 城市强调优先利用生物滞留、植草沟、雨水花园、 下沉式绿地等 “绿色” 基础设施组织排放径流雨水。 以“慢排缓释”和“源头分散式”控制为主要理念， 优先利用场地源头设施对径流进行促渗减排。园林 绿地系统中的池塘、喷泉等景观水体为城市生态中 的“弹性”或“柔性”绿色设施， 让它与传统的“刚 性”灰色设施进行有效结合。通过“刚柔相济” ， 建立和完善城市的“海绵体” ，从而达到缓解城市 内涝、削减径流污染负荷、提高雨水资源化水平的 目的，实现降低暴雨内涝控制成本、改善城市景观 等多重目标，最终为城市构建起可持续的健康水循 环系统。 临港主城区春花秋色景观工程总面积约合 113.5 hm2，以花果林地为切入点打造主题休闲园 林工程。通过土壤改良、绿化种植、地形营造、园 路广场、景观桥梁、景观给排水、景观照明、内部 河道驳岸改造等工程，最大限度地保留区域内原始 风貌，处处体现低影响开发的理念，实现对该区域 的雨水调蓄、净化。 2.3.3 雨水管渠、泵站为主的快排方式转变为渗、 滞、蓄与排相结合的蓄排方式 改变原有以排水井、雨水管渠、雨水泵站为主 的城市道路径流雨水快排方式。城市道路径流雨水 通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入 道路红线内、外绿地内，并通过设置在绿地内以雨 水渗透、滞留、储存、调节等为主要功能的低影响 开发设施进行处理。低影响开发设施的选择按照因 地制宜、经济有效、方便易行的方法结合当地的实 际情况，在道路绿化带和道路红线外绿地设置下沉 式绿地、生物滞留带、雨水湿地、蓄水水箱等。 临港地区新建路网工程与已有路网改造工程均 采用低影响雨水系统措施。滴水湖环湖带雨水综合 改造项目通过对占地 10 万 m2的西岛环湖人行道改 造，原本水泥路面已改造成细小石子铺成的砾石路 面，辅助以下沉式绿地、生物滞留带等绿化设施， 提高道路对雨水的“渗、滞、净、排”作用。 2.3.4 末端控制为主转变为源头、过程和末端全方 位控制 建筑屋面和小区路面径流雨水通过有组织的源 头控制、汇流与转输，经截污等预处理后引入绿地 内低影响开发设施。不能满足控制目标的已建住宅 小区，径流雨水通过城市雨水管渠系统引入低影响 开发设施。新建小区低影响开发设施的选择应按因 55 2016 年第 4 期 谢添，杨丹，胡红波，何书申：上海临港地区海绵城市低影响开发规划探索 地制宜、经济有效、方便易行的原则，设置屋顶绿 化、生物滞留设施、下沉式绿地、湿塘等。 临港港城广场规划总用地面积 14.7 万 m2，地 上计容建筑面积约 35.5 万 m2，含商业、办公、酒 店、 会展、 公寓式酒店等功能。项目综合利用入渗、 滞留、调蓄、净化、收集回用等多种“低冲击开发” 技术措施，合理控制地表与屋面雨水积涝，实现区 域内的雨水源头、过程和末端全方位控制。设计屋 顶绿化，蓄含雨水、保持水分，并通过土壤过滤、 植物过滤、植物吸收和微生物分解，降低雨水中污 染物浓度，削减城市雨水源头污染及负荷。而在广 场内，通过雨水花园、下凹式绿地、植被浅沟、雨 水塘、景观水体等绿色雨水基础设施实现过程中调 蓄雨水的功能 ； 在末端，广场地下，规划建设可存 贮 4 d 雨水的地下蓄水池，收集后的建筑屋面与场 地雨水经过滤消毒后，回用于场地绿化浇洒、地下 车库及道路广场冲洗等。 2.3.5 传统偏定性规划方式转变为以模型为辅助工 具的定量规划方式 海绵城市建设以“水”为核心，精细化的城市 空间设计、分散式的海绵体布置，使城市具备弹性 应对渗水、蓄水、净水、用水和排水的功能。在规 划设计中对雨水径流的分析、预测、监控和管理具 有精确的时空性和动态性。因此，以模型计算为辅 助工具是海绵城市规划设计的关键技术手段。 临港地区海绵城市规划设计借助市场上已开发 的 MIKE FLOOD 商业软件，通过软件的二次开发 应用研究，实现将数值模拟技术应用于海绵城市规 划设计中。将年径流总量控制率作为主要控制指 标，通过土地条件、用地规划等 GIS 数据的叠加， 以数学模型进行模拟计算，明确规划区域内的雨水 调蓄及排涝能力，并针对管网及管道调蓄能力、规 划海绵城市设施进行分析模拟，形成具有指导意义 的规划设计方案。 3 结语 长期以来，涉及雨水相关规划主要以城市规划 及排水专项规划中的雨水排除规划形式存在，缺乏 与其他规划的有机联系，也缺乏与自然、人文、景 观的联系。海绵城市规划对雨水利用规划提出新要 求，需要充分考虑自然及社会水系统的循环过程， 通过低影响开发技术的引入，实现生态安全格局的 构建 3。 城市规划需积极将雨水利用技术与城市水系保 护、水资源利用、防洪排涝、道路竖向、绿地系统 及住宅小区建设等相关规划紧密结合，规划方案需 因地制宜，兼顾经济、环境及社会效益，用科学规 划指导城市健康、可持续发展。 海绵城市建设是一个漫长的过程，国内外还没 有完全落实的案例（都还在建设的过程中）可供参 考。海绵城市规划方法的摸索也尚处于探索阶段， 还需要在实践中不断验证、完善。需要加快引导和 推动整个海绵城市蓬勃发展，走出一条中国特色的 海绵城市建设健康发展之路 4。 参考文献 ： 1 鞠茂森 . 关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考 J. 水 利发展研究 , 2015, 15(3):7-10. 2 王强 , 关芳 , 崔硕 , 等 . 基于海绵城市理念的北京永定河文化新 区雨水系统规划研究 J. 北京水务 ,2015(5):1-5. 3 董淑秋 , 韩志刚 . 基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研 究 J. 城市发展研究 ,2011，18，(12):5