海绵城市的可实施性与设计应用.pdf

LOW CARBON WORLD 2023/7海绵城市的可实施性与设计应用程龙涛（贵阳市建筑设计院有限公司，贵州 贵阳 550000）【摘要】随着全球气候变化和城市化进程的加快袁城市面临城市洪涝尧地下水位下降等一系列问题遥 面对这些问题袁海绵城市理念应运而生袁其旨在通过优化城市规划及建筑设计尧保护和合理利用自然资源等措施袁实现城市水资源的可持续利用和管理遥 结合实际案例袁详细阐述海绵城市的可实施性与设计应用遥【关键词】海绵城市曰节水节能曰防洪治涝曰可持续发展曰海绵城市设计【中图分类号】TV213.9【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2023）07-0088-030 引言受全球气候变化和城市化进程加快的影响，传统的城市设计模式以人类生活需求为中心，忽视了对水资源的保护和合理利用，导致出现城市洪涝、地下水位下降、水污染等问题。海绵城市作为一种新兴的城市设计理念，旨在通过保护自然水循环过程和最大限度利用自然环境中的各种水资源，实现城市水资源的可持续利用和管理。分析海绵城市设计的理论基础和发展历程；探讨海绵城市设计的原则、目标和要素；研究海绵城市在不同地区、城市类型和人口密度下的适用性，分析其优缺点；分析海绵城市设计在城市规划、土地利用和建筑设计等方面的应用；探讨海绵城市建设的技术和成本问题；分析海绵城市建设对社会、经济和环境影响；提出实施海绵城市设计的具体措施和建议。研究方法有以下 4 种：淤文献综述法。对海绵城市设计的相关文献进行综合分析和总结，包括国内外相关研究成果、政策文件、实践案例等。于实地调研法。选择具有代表性的海绵城市案例，进行实地考察和数据收集。盂数理模型法。通过建立数学模型和计算机模拟，分析海绵城市设计的可行性和效果。榆经济评价法。对海绵城市设计的经济成本和效益进行评估和比较。1 国内外研究现状及进展海绵城市概念最早起源于 20 世纪 80 年代的日本，经历了 30 年的发展，已被广泛应用于城市规划和建设领域。目前，国内外学者已对海绵城市的理论和实践进行了深入研究，形成了一系列理论体系和应用案例。自 2013 年，为贯彻落实习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神，大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市，节约水资源，保护和改善城市生态环境，促进生态文明建设。依据国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知（国办发 2013 23 号），海绵城市建设是弥补城市在排水防涝等方面基础设施建设滞后、调蓄雨洪和应急管理能力不足的低影响开发建设模式1，有助于改善城市生态环境，促进生态文明建设。2 海绵城市设计概述2.1 海绵城市的定义和概念海绵城市是指在城市规划与建设中，通过自然及人工手段有效减小城市人工面积径流对城市水环境的破坏，提升城市水循环利用能力，增强城市抗洪排涝和生态保护能力，达到可持续发展的目的。随着城市化进程的加快，城市水环境问题日益突出，海绵城市成为解决城市水环境问题的新型城市规划理念和实践方式。与传统的城市排水系统不同，海绵城市强调采用自然化和多功能化的方法，通过构建绿色基础设施，如生态湿地、雨水花园、雨水收集槽、屋顶绿化等，将雨水资源收集、净化、储存、利用和排放相结合，实现有效循环利用水资源和保护生态环境。2.2 海绵城市的设计原则和特点海绵城市的设计原则主要包括以下 4 个方面2：淤自然化原则。尽可能地利用和模拟生态系统的工作原理，通过构建绿色基础设施来自然化处理和调节城市水循环。于多功能化原则。海绵城市绿色基础设施不仅是单一的排水系统，还应该具有多种功能，如生态保护、景观美化、城市休闲等。盂适度规划原则。根据城市的实际情况和特点，制定合理的规划方案，以确保海绵城市的可持续性和实施效果。榆全过程管理原则。从城市规划、设计、施工、运营、维护等各个环节，建立完整的管理机制，确保海绵城市的可持续性和实施效果。海绵城市的设计特点主要包括以下 4 个方面3：淤绿色基础设施。海绵城市的设计侧重于构建绿色基础设施，如生态湿地、雨水花园、雨水调蓄池、屋顶建筑 节能88LOW CARBON WORLD 2023/7绿化等，收集、净化、储存和利用城市雨水资源。于降雨量控制。通过构建和管理绿色基础设施，减少城市人工面积径流量，减轻城市排水系统的压力，降低城市内涝的发生率。盂生态保护。海绵城市的设计不仅要考虑处理城市排水，更要关注保护城市生态环境，恢复城市自然生态系统功能，提高城市的生态价值。榆多层次运用。海绵城市的设计应该结合城市总体规划到细节处理等实际情况和特点，全面考虑和运用各种绿色基础设施，以全面利用城市水资源和改善生态环境。2.3 海绵城市的分类和实践案例海绵城市根据不同的建设目的和应用场景，可以分为以下 4 类：淤雨水林海绵城市。以城市公园、森林和绿地为载体，构建雨水花园、生态湿地等多种绿色基础设施，收集、净化、储存和利用城市雨水资源。于街区海绵城市。以街区为单位，构建雨水花园、雨水收集槽、空中花园等多种绿色基础设施，以控制城市降雨量、利用水资源和保护生态环境。盂社区海绵城市。以社区为单位，构建生态池塘、雨水花园、屋顶绿化等多种绿色基础设施，收集、净化和利用城市雨水资源，同时优化社区的生态环境和提高居住品质。榆集约型海绵城市。以城市中心区域为主要建设对象，通过构建雨水花园、绿色屋顶、雨水收集槽等多种绿色基础设施，有效利用城市雨水资源和改善城市生态环境。海绵城市有很多成功的实践案例，3 个国内外的典型案例如下。（1）上海市闵行区莘庄镇绿色生态廊道项目。该项目通过构建生态湿地、雨水花园、绿色道路等多种绿色基础设施，实现城市雨水资源的收集、净化和利用，同时提高城市生态环境和居住品质。（2）新加坡滨海湾花园项目。该项目采用了多种绿色基础设施，包括屋顶花园、雨水收集槽、生态水池等，实现了城市雨水资源的收集和利用，同时提高了城市的生态环境质量和旅游价值。（3）美国波特兰市绿色基础设施项目。该项目采用了多种绿色基础设施，包括生态屋顶、雨水花园、生态湿地等，实现了城市雨水资源的收集和利用，同时提高了城市的生态环境和居住品质。海绵城市的实践案例越来越多，各地也在不断探索和创新，以适应不同城市的需求和特点。3 海绵城市设计的可实施性分析3.1 政策法规的支持与保障海绵城市设计需要政策法规的支持与保障，以确保其正常实施和顺利推进。政策法规的支持与保障可以从以下 4 个方面开展。（1）法律法规层面。应制定相关法律法规来规范海绵城市设计和建设，明确海绵城市的定义、目标、原则、技术要求、评价指标等内容，同时加大监管和执法力度，确保海绵城市建设的合规性和质量。（2）财政经济层面。应建立海绵城市建设专项资金，提供项目资金支持和政策性贷款，同时通过财政、税收和金融等多种手段，鼓励并引导企业和社会资本参与海绵城市建设。（3）人才培养层面。应加强对海绵城市相关领域人才的培养和引进，提高海绵城市设计和建设的专业化水平和科技含量，同时也要加强海绵城市知识的普及和推广，提高公众认知和参与度。（4）国际交流与合作层面。应加强与国际海绵城市设计和建设的交流与合作，引进先进的海绵城市理念、技术和设计方案，同时也要推动国际标准和规范的制定和应用，提高海绵城市设计和建设的国际化水平和影响力。3.2 技术手段的应用与突破技术手段的应用与突破对于海绵城市设计和建设来说，具有至关重要的作用。以下是 3 个技术手段的应用和突破。（1）智能化技术的应用。通过利用大数据、人工智能、互联网和物联网等技术手段，实现城市的智能化管理和运营，优化城市的资源配置和服务体系，提高城市的管理和服务效率。（2）水文模型和模拟技术的应用。通过建立城市水文模型和模拟系统，预测和评估城市的水资源供求状况和排水能力，为海绵城市设计和建设提供科学依据和决策支持。（3）绿色基础设施建设技术的突破。通过采用新型材料、工程技术和建筑设计手段，建设绿色基础设施，如绿色屋顶、雨水花园、生态河道等，推动城市多功能化和可持续性发展。技术手段的应用和突破可以为海绵城市设计和建设提供重要的技术支持和创新动力。3.3 社会经济的推广与应用海绵城市设计和建设需要得到社会经济的广泛推广和应用。社会经济方面的推广和应用可以从以下 4 个方面开展：淤提高公众的认知和参与度，通过开展宣传教育和知识普及活动，提高公众对海绵城市的认知和理解，同时也可以鼓励公众积极参与城市设计和建设，提供意见和建议。于引导企业和社会资本参与。通过建立公私合作机制和政策激励措施，引导企业和社会资本参与海绵城市设计和建设，发挥市场的作用，提高社会效益和投资效益。盂推进标准化和规范化建设。通过制定海绵城市的标准和规建筑 节能89LOW CARBON WORLD 2023/7范，规范城市设计和建设的质量和水平，同时也可以提高城市的竞争力和吸引力，促进城市可持续发展。榆加强国际合作和交流。通过开展国际合作和交流，引进并推广国际先进海绵城市设计和建设的理念及技术，同时也可以扩大海绵城市的市场和影响力，提高国际竞争力和影响力4。社会经济方面的推广和应用可以提高公众参与度和满意度，提高社会效益和增强市场活力。4 海绵城市设计的应用效果4.1 节水节能措施的应用效果节水节能是海绵城市设计的重要组成部分，可以通过降低城市水消耗等能耗，减小城市对环境的影响，提高城市的可持续性5。节水节能措施的应用主要包括以下 3 个方面：淤雨水收集和利用。通过构建雨水收集系统和利用设施，可以将城市的雨水资源收集起来，用于植物浇灌、厕所冲洗、建筑物冷却等方面，降低城市对自来水的依赖性，减少城市用水量及排水量。于绿色屋顶和墙面。通过在建筑物的屋顶和墙面上种植植物，可以增加城市绿量，改善城市生态环境，同时也可以降低建筑物能耗，减少空调使用量。盂智能化管理系统。通过建立智能化的城市管理系统，可以实现城市智能化管理和调控，提高城市对水消耗等的监测和控制能力，从而减少城市水资源浪费。节水节能措施既可以降低城市水消耗，也可以改善城市生态环境和居住品质，提高城市的可持续性，为城市可持续发展提供更加坚实的基础。4.2 防洪治涝措施的应用效果防洪治涝是海绵城市设计的重要目标之一。可以通过建立适当的防洪和排涝系统，降低城市发生洪涝灾害的风险，保护城市的人民和财产安全。防洪治涝措施的应用主要包括以下 3 个方面：淤河道改造和湿地保护。通过对城市内的河道和湿地进行改造和保护，可以增加城市的自然保护屏障，减少城市内涝和洪水的风险。于雨水花园和雨水湖。通过在城市内建设雨水花园和雨水湖等设施，可以收集城市雨水资源，并通过自然渗透和过滤，减少城市的地面径流，降低城市发生洪涝灾害的风险。盂公共绿地和森林。通过增加城市的绿量和提高森林覆盖率，可以提高城市蓄水能力，减少城市的地面径流，同时也可以改善城市的生态环境和居住品质。防洪治涝措施的应用效果主要是降低城市内涝和洪灾的风险，保障城市的人民和财产安全。同时，可以改善城市生态环境和居住品质，提高城市的蓄水能力和增加自然保护屏障。4.3 可持续发展措施的应用效果可持续发展是海绵城市设计的最终目标，可以通过建立可持续的城市生态系统，实现城市的社会、经济和环境协调发展。可持续发展措施的应用主要包括以下 3 个方面：淤加强社区参与和居民教育，增强居民的环保意识和可持续发展意识，鼓励居民参与城市的环保建设和公共事务管理，促进城市的可持续发展。于建立循环经济和资源利用体系，实现城市资源可持续和循环利用，减少城市资源浪费，同时也可以促进城市经济发展和环境保护。盂通过加强城市的生态保护和景观恢复，保护城市的自然生态系统和历史文化遗产，优化城市生态环境和提高居住品质，促进城市可持续发展。可持续发展措施的应用效果主要是实现城市社会、经济和环境协调发展，提高城市的可持续性和竞争力。同时，这些措施也可以促进城市创新和科技发展，推动城市可持续发展模式和理念转型升级。5 结语海绵城市设计和建设是现代城市发展的重要方向之一，具有重要的应用价值和可实施性。通过海绵城市设计和建设，可以解决城市在水资源管理、环境保护、城市安全等方面面临的难题。海绵城市设计和建设可以综合利用城市的自然资源和生态资源，广泛应用具有可实施性的现代城市设计和建设方向，通过多方合作和综合应用各种技术手段和理念，实现城市可持续和高质量发展。参考文献1 国务院办公厅.国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知（国办发 2013 23 号）A/OL.（2013-04-01）2023-03-03.https:/ 中华人民共和国住房和城乡建设部.住房城乡建设部关于印发海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行）的通知（建城函 2014 275 号）A/OL.（2014-10-22）2023-03-03.https：/ 贵州省住房和城乡建设厅.贵州省住房和城乡建设厅关于印发 贵州省海绵城市建设技术导则（试行）的通知A/OL.（2015-12-04）2023-03-03.http：/ 张书函.基于城市雨洪资源综合利用的“海绵城市”建设J.建设科技，2015（1）：26-28.5 白雪，俞慧.城市滨水景观设计中海绵城市理念的应用策略分析J.现代园艺，2022，45（7）：142-144.作者简介院程龙涛（1989），男，汉族，贵州黔南人，本科，工程师，主要从事给排水工程相关设计、消防设计、海绵城市设计等工作。建筑 节能90