天骄防水带你去了解国外是如何建设海绵城市的?

2018-05-26

  随着连日来的暴雨侵袭,许多城市陆续开启了“看海”模式,不少市民呼吁需积极改造、完善城市排水系统。与此同时,为根治城市积水和内涝问题,替代传统“快排模式”的“海绵城市”建设也被寄予厚望。


  据了解,“海绵城市”的概念提出以后,我国相应试点城市建设投资方案也陆续出台,国家财政还通过专项资金助力投资,政策从中央到地方不断落地和细化。目前,我国已有两批共30个城市作为试点,“海绵城市”项目已覆盖多数省份,其推广也在飞速进行中。


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  顾名思义,“海绵城市”就是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。简单来说,建设“海绵城市”不仅可以增强城市或土地的雨涝调蓄能力,同时还将最大限度地促进自然水文循环,提升用水效率。


  在国外,有很多海绵建设成功的案例,跟着天骄防水一起去看看…… 


德国:技术支撑与法规保障并举


  德国的海绵城市建设位居世界前列,不仅有成熟的建设技术,同时还有相对完善的法规和政策体系进行保障。据了解,在技术层面,1989年《雨水利用设施标准》是“第一代”雨水利用技术成熟的标志,1992年出现了“第二代”雨水利用技术,21世纪初形成了“第三代”雨水利用技术及相关的标准。


  德国目前主要的城市雨水利用方式有3种:一是屋面雨水集蓄系统。收集的雨水经简单处理后,达到杂用水水质标准,主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水,如街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒。二是雨水截污与渗透系统。道路雨洪通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水。德国城市街道雨洪管道口均设有截污挂篮,以拦截雨洪径流携带的污染物。城市地面使用可渗透地砖,以减小径流。三是生态小区雨水利用系统。小区沿着排水道修建可渗透浅沟,表面植有草皮,供雨水径流时下渗。超过渗透能力的雨水则进入雨洪池或人工湿地,作为水景或继续下渗。


  在法规政策层面,德国联邦水法政策导向是优化生态环境、保持生态平衡,对自然环境的保护和水的可持续利用提出明晰的要求。1995年德国颁布了《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,在联邦水法的补充条款中增加了“水的可持续利用”理念,强调“为了保证水的利用效率,要避免排水量增加”,实现“排水量零增长”。此外,德国对水资源实施统一的管理制度,即由水务局统一管理与水务有关的全部事项,并以市场模式运作,接受社会的监督。


日本:建立地下蓄水池系统


  虽然日本降雨充沛,但却是一个人均水资源稀缺的国家。在此情况下,加大水资源利用效率也是日本所面临的重要问题,对于雨水的收集利用,日本政府也十分重视。


  早在1980年日本建设省就开始推行雨水贮留渗透计划。该计划通过补充涵养地下水、复活泉水、恢复河流,改善了生态环境。为减小城市开发对雨水的影响,日本政府规定每开发1公顷土地必须设立500立方米的雨洪调蓄区。1992年颁布的“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分,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。


  据了解,地下蓄水池系统是东京及其周边地区主要治水模式。地下蓄水池的存在,极大地减少了地面被淹的几率。目前,日本最高的“东京晴空塔”就设计了地下蓄水池系统,其蓄水池能储存7000吨雨水,可用作消防用水,作为应急生活用水时可供应东京墨田区23万人使用一天。


  在雨水利用方面,日本的具体技术措施还包括: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;在城市上游侧修建分洪水路;在城市河道狭窄处修筑旁通水道;在低洼处建设大型泵站排水等。


  此外,日本还对雨水利用实行补助金制度。例如,1995年10月,墨田区实施了给家庭和公司利用雨水提供补贴的制度,一立方米以下的雨水罐可补贴一半费用(上限是4万日元),地下大规模储水槽最高补贴100万日元,中等规模的储水槽可补贴30万日元。以此促进雨水利用技术的应用以及雨水资源化。


英国:鼓励建造雨水收集系统


  为有效解决日益紧迫的水资源短缺问题,提升城市排水能力,英国政府积极鼓励在居民家中、商业建筑设立雨水收集利用系统。


  英国政府通过《住房建筑管理规定》等法律规定,进一步促进家庭雨水回收系统的普及。


  2006年开始,英国政府针对新建房屋设立1到6级的评估体系,要求所有的新建房屋至少达到3级以上的可持续利用标准才能获得开工许可,而其中最重要的提升等级方式之一就是建立雨水回收系统。2015年之后,英国政府为更有针对性控制水资源利用效率,要求单一住房单元的居民每天设计用水量不超过125升,这也使得居民建立雨水回收系统的积极性大幅提升。


  英国雨水再利用管理协会的数据显示,近年来,很多英国家庭开始使用雨水收集系统,其造价一般在1500英镑至3000英镑之间,收集后的雨水主要用于满足家庭灌溉、洗衣等非饮用水需要。


  除了家庭以外,英国还大力推动大型市政建筑和商业建筑的雨水利用。伦敦奥林匹克公园内的主体建筑和林地在建设过程中就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,占地225公顷的土地所有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。


  为解决日益严重的水资源短缺问题和提升伦敦等大城市的市政排水能力,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。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%。


法国:形态不一 提升循环


  法国作为现代城市雏形起源国之一,其境内不少主要城市的排水、防涝以及雨水循环处理的设计思路各具特色,形态不一。


  巴黎作为法国首都,其水循环系统堪称世界范围内大都市中的典范。1852年,著名设计师奥斯曼主持改造了被法国人誉为“最无争议”并基本沿用至今的水循环系统。奥斯曼的设计灵感源自于人体内部的水循环。他认为,城市的排水管道如同人体的血管,应潜埋在都市地表以下的各处,以便及时吸收地表渗水。


  城市的排污系统则如同人体排毒,应当沿管道排出城镇,而不是直接倾泻于巴黎的塞纳河内。另一座法国著名城市里昂的水循环处理则是因地制宜,充分借助了自然的力量。相比于巴黎,里昂的城市水循环并不过分突出地下排水管的作用,城市中的数个社区区域内各有低洼地面,其雨水收集充分借助了地面走势的特点,让雨水通过精密设计的水渠流入这些低洼地域。里昂市中心的中央公园便建立在一片低洼地中。当地建筑设计师在建造该公园时,特意留出了一个容量为870立方米的储水池。


新加坡:疏导有方 标准严格


  新加坡作为一个雨量充沛的热带岛国,其最高年降雨量在近30年间呈持续上升趋势,却鲜有城市内涝的情况发生。首先,预先规划城市排水系统。新加坡通常在进行地面建筑的建设之前,会事先规划和设计好该建筑的地下和地面排水系统,因此每一栋建筑,包括人行道、马路周边都分布有一定数量的排水渠。其次,加强雨水疏导,建立大型蓄水池。经由城市雨水收集系统收集到的雨水最终将汇入新加坡城市周边的17个大型蓄水池,而这些大型蓄水池也是新加坡解决雨水疏导和城市内涝问题的关键所在。第三,建立严格的地面建筑排水标准。新加坡公用事业局数次修订和提高地面建筑排水系统标准,要求所有新建筑物必须提高防水门槛的高度。


美国洛杉矶:强化设计 加快改建


  美国大多数城市秉承传统的水利设施设计理念:在郊外储存雨水,利用水渠送到市区,污水通过地下沟渠排走。这种理念按照西方的说法始于古罗马时代,现在仍然大行其道。即使在非常缺水的加利福尼亚州,也是因循这一并不适合当地生态的城市水利与用水模式。目前,美国的一些城市规划专家正在研究在干旱地区重新进行规划,打造海绵城市。在加州,80%的地方是极度干旱地区。当地的一些城市规划者在设想如何将倾盆大雨留下,变成饮用水和灌溉用水,把城市打造成像海绵一样,可以有效吸收雨水。正如负责设计规划法国莱佩尔勒市“海绵城市”概念的BASE建筑事务所工作人员所说,弱化城市与水界限的设计规划思路未来或将成为业界潮流,让冰冷的混凝土河堤与水电站被设计精妙的植被与大片绿化带代替,既有利于城市内水的自然循环,也有助于环保,说到底,是实现人类与自然的和谐共处。

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