技术标准在海绵城市建设中的支撑作用

作者:史志广 由阳 杨柳
单位:中规院(北京)规划设计公司
摘要:分析了海绵城市建设对技术标准的需求, 结合《贵安新区直管区海绵城市规划设计导则 (试行) 》的编制经验, 建议其他城市在进行海绵城市规划设计导则编制时要注意尊重地方自然条件和特点;注重宏观系统构建, 以统筹性思维协调各专业在建设中的矛盾;完善微观内容细节, 强化设施参数选择和确定, 充分发挥技术标准在海绵城市建设中的支撑作用。
关键词:海绵城市 技术标准 贵安新区 地方特色
作者简介:史志广, 通讯处:100037北京市海淀区车公庄西路5号; 由阳, 通讯处:100037北京市海淀区车公庄西路5号; 杨柳, 通讯处:100037北京市海淀区车公庄西路5号;

 

1 技术标准在海绵城市建设中的重要作用

国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》, 以加快推进海绵城市建设, 修复城市水生态、涵养水资源, 增强城市防涝能力, 提高新型城镇化质量, 促进人与自然和谐发展。2015年, 住房和城乡建设部与水利部、财政部共同评选了30个国家海绵城市试点, 为推进海绵城市建设发挥了积极的作用。

但是, 海绵城市作为城市建设的新模式, 相关建设单位、规划部门、设计单位及施工企业面临着海绵理念理解不透彻、海绵建设执行不规范、海绵运营管理经验缺乏等问题, 需要海绵城市技术标准的指导。其次, 海绵城市建设涉及给排水、水利、景观、道路、建筑等专业, 各个专业的设计理念与设计目标不同, 建设中面临着专业统筹协同困难等问题, 需要技术标准的协调。开展海绵城市建设将运用许多新技术、新设施, 需要技术标准的规范。最后, 通过海绵城市技术标准对海绵城市建设中的先进技术进行总结、凝练, 对形成可复制、可推广的海绵城市建设成熟经验也有着重要意义。

2 海绵城市技术标准编制情况

2.1 住房和城乡建设部出台的海绵城市技术标准文件

2014年10月, 住房和城乡建设部组织编制了《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建 (试行) 》, 通过对海绵城市相关理论进行归纳整合, 形成了相对成熟的总体技术方法框架[1]。2015年10月, 住房和城乡建设部部署了海绵城市建设相关技术标准 (1+10) 的修编工作, 包括给水排水专业的《城市排水工程规划规范》《室外排水设计规范》《建筑与小区雨水利用工程技术规范》及公园、绿地、道路、水系、用地、竖向、居住区等专业的7部技术标准[2], 对以上标准规范中与海绵城市理念不一致的内容进行了协调。2016年1月, 住房和城乡建设部依据我国现有标准体系, 结合我国各地发展现状, 通过大量调研、收集资料、广泛征求意见, 搭建了海绵城市建设的国家建筑标准设计体系框架, 明确了海绵城市应包括的三大部分内容, 即源头径流控制系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统, 发布了《海绵城市建设国家建筑标准设计体系》。以上标准文件的编制及适时发布, 明确了海绵城市的雨水系统构成、控制目标和指标、技术措施、规划建设原则、途径和方法等核心问题[2,3,4,5,6], 为保障海绵城市建设工作的全面顺利推进起到了十分重要的作用。

2.2 各地方出台的海绵城市技术导则

各地方为有效指导当地海绵城市专项规划及海绵城市控制性详细规划的编制, 规范当地的海绵城市项目设计, 合理衔接海绵城市建设与其他专业之间的关系, 积极开展了编制本地海绵城市规划设计导则的探索。池州、鹤壁等城市的海绵城市导则针对本城市的低影响开发模式进行了指引, 落实并量化了本城市的低影响开发雨水系统的规划设计管控要求, 为全面贯彻落实国家关于海绵城市建设的相关要求, 实现当地的海绵城市的建设目标设立了强有力的保障。上海、遂宁、海南和厦门等城市为规范本地海绵城市建设工作开展, 在技术导则中纳入了海绵城市建设的施工安装、工程验收及维护管理相关内容, 提高了当地海绵城市规划、设计、施工和运营管理技术方法的科学性。萍乡、海南的海绵导则结合当地海绵城市建设纳入了具有示范价值的工程案例, 对海绵城市设计的流程、方法进行了示例, 形成了可复制、可推广的海绵城市规划设计成熟经验。

3 各地进行海绵城市技术标准编制时需注意的问题

现阶段海绵城市建设领域的基础研究还比较薄弱, 工程应用及实践经验的积累还比较少, 各地出台的相关海绵城市规范标准在标准体系的顶层设计、标准内容的科学合理性、各标准之间的统筹协调等方面还存在着诸多问题。为有效指导本地海绵城市建设, 各城市在进行海绵城市相关技术标准编制或修订时应注意以下问题。

(1) 我国地域广袤, 各地区海绵城市建设本底条件有很大差异, 各地应结合本地的区位条件、水文气象、地形地貌、地质条件等情况, 因地制宜制定当地的海绵城市建设技术措施, 体现海绵城市建设的地方特色。同时, 各地区面临的主要城市问题不同:有的城市内涝灾害频发, 有的城市水体水质恶化严重, 有的城市水生态恶化、有的城市水资源紧缺, 各地应根据需要制定本地的海绵城市建设实施方案, 体现本地海绵城市建设的针对性。

(2) 海绵城市建设是一个系统工程, 涉及给排水、景观、道路、市政、建筑等多个专业, 需要在规划、设计、施工、运维、研发的全过程统一思想, 以系统性的技术体系理顺各阶段需解决的主要问题:一方面需要各专业技术人员从本专业的角度出发对海绵城市技术标准提供专业的建议;另一方面也需要在进行技术标准编制时以统筹性的思维协调好各专业的设计理念矛盾。

(3) 为保证海绵城市建设的目标和效果, 各地需要对海绵城市建设中涉及的细节内容进行不断完善。目前, 国内海绵城市领域的工程应用还处于起步阶段。海绵设施的设计参数、运行工况、适用条件等重要技术内容尚缺乏成熟的实践经验和深入的技术研究。各城市进行海绵城市技术标准编制时应结合近年来在海绵城市建设中的经验和教训, 对本地海绵城市建设相关技术细节内容进行修正、完善, 增强技术导则的适用性。

4《贵安新区直管区海绵城市规划设计导则 (试行) 》编制介绍

最近完成的《贵安新区直管区海绵城市规划设计导则 (试行) 》的修编工作, 通过深入调查研究新区降水、下垫面、现状涉水设施等情况, 认真总结贵安新区开展海绵城市试点建设以来的实践经验, 参考国内外有关标准和其他试点城市先进成果, 聚焦贵安新区水环境高度敏感特色、山地城市特色, 为合理确定贵安新区海绵城市建设的目标和指标, 有效指导贵安新区的海绵城市规划编制、施工图和方案设计提供了可靠的技术保障。

导则分为总则、术语、基本规定、海绵城市规划指引、海绵城市设计指引、审查要求及附录共7个部分。其中基本规定对贵安新区在进行海绵城市规划设计过程中需要的基础资料、技术标准及计算方法进行了介绍;海绵城市规划指引对贵安新区开展海绵城市规划、海绵城市规划与法定规划衔接、海绵城市规划与其他专项规划衔接进行了引导;海绵城市设计指引对海绵城市设计流程进行了规定, 并从海绵设施设计、海绵设施组合构建、典型项目海绵城市设计3个层次分别对贵安新区海绵城市设计进行了指引, 海绵城市设计审查要求一章总结了近年来贵安新区进行海绵城市设计审查的经验, 凝练了审查人员审查工作中的精华, 从审查主体、审查流程、设计文件报审要求及设计文件审查要点4个方面明确了对设计人员的要求, 也为在贵安新区从事海绵设计审查工作的技术人员提供了技术指导。

《贵安新区直管区海绵城市规划设计导则 (试行) 》编制过程中的主要特色如下:

(1) 通过对贵安新区现状涉水设施进行深入调查、与贵安新区海绵城市相关主管部门、技术单位进行认真交流, 编制组筛选了一批贵安新区践行海绵理念的本地化设施, 主要包括:阶梯湿地、蓄水屋面、旱地蓄水池、路边沟等。这些设施多是本地居民结合贵安新区本底条件, 为降低雨洪影响、加强雨水利用自发构建并沿用至今的设施。各设施构造如图1所示, 适用场所及优缺点详见表1。

(2) 建立了以水环境控制为核心的海绵设施筛选体系。贵安新区海绵城市设施筛选属于多目标决策分析。本导则根据贵安新区海绵城市建设的水环境高度敏感特色、山地城市特色和红黏土等区域特征, 以科学性、规范化、针对性和适应性为原则, 通过层次分析法 (AHP) 构建了海绵设施评价指标, 运用德尔菲法完成了对主要指标的定量化赋值, 运用SMART (Simple Multi-attribute Rating Technique) 方法, 构建海绵设施综合效能评价指标体系, 并对体系中海绵设施的各项综合效能指标权重和属性进行分析, 确定其综合效能总价值, 对常见海绵设施在贵安新区的适用性进行了评价。本筛选体系为今后贵安新区海绵城市建设项目开展海绵设施方案比选提供了方法引导和技术支撑, 详见图2、表2。

图1 贵安新区海绵城市本土设施Fig.1 Local facilities of sponge city in Gui’an New Distric

图1 贵安新区海绵城市本土设施Fig.1 Local facilities of sponge city in Gui’an New Distric

 

表1 贵安新区海绵城市本土设施Tab.1 Sponge city local facilities in Gui’an New Area   

表1 贵安新区海绵城市本土设施Tab.1 Sponge city local facilities in Gui’an New Area

(3) 新区的海绵城市建设与老城存在显著不同, 老城的规划和建设受限于现状条件, 重点在于城市海绵系统的完善和提升, 而新区的规划和建设是从零开始, 重点在于城市海绵系统的构建和布局[7]。为指导贵安新区各设计者顺利完成海绵城市设计, 编制组构建了4类“海绵城市设施组合”, 即滞渗缓流设施组合、污染控制设施组合、峰值控制设施组合及雨水利用设施组合;通过将单一的海绵设施与海绵项目设计衔接起来, 实现了海绵城市专项设计的系统化、模块化, 从海绵设施、海绵设施组合、典型设计项目3个层次, 层层递进对贵安新区的海绵城市设计工作进行指引, 并给出各组合的参考示例, 供设计师在相关项目设计时参照、选取。

图2 贵安新区海绵设施评价技术体系Fig.2 Technical system of sponge facilities evaluation in Gui’an New Area

图2 贵安新区海绵设施评价技术体系Fig.2 Technical system of sponge facilities evaluation in Gui’an New Area

 

表2 贵安新区常用海绵设施归一化方法评价排序Tab.2 Evaluation and ranking of normalized sponge facilities in Gui’an New Area   

表2 贵安新区常用海绵设施归一化方法评价排序Tab.2 Evaluation and ranking of normalized sponge facilities in Gui’an New Area

以滞渗缓流设施组合为例:滞渗缓流设施组合具有减少雨水径流产生量、延缓雨水径流汇集速度等功能, 在布置时应根据场地原有竖向条件、汇水分区分布、植被特点及景观需求, 结合场地径流雨水的汇水、排水路径, 自上而下设置多级产汇流减缓控制, 在组合的流程起端布置分散、零星的滞渗缓流处理设施, 在流程终端布置大中型的滞渗缓流处理设施, 对雨水进行层级渗滞、梯级滞缓, 具体设施组合形式如图3所示。

图3 雨水设施组合Fig.3 Stormcoater facilities

图3 雨水设施组合Fig.3 Stormcoater facilities

 

(4) 充分考虑贵安新区的水环境高度敏感、山地城市特色, 结合新区喀斯特地貌、红黏土广泛分布等区域特征, 对贵安新区的海绵城市规划、设计完善了微观细节要求: (1) 根据贵安新区海绵设施适用性比选结果, 对贵安新区的海绵设施选用给予了以污染控制、峰值控制设施为先的引导; (2) 进行典型建设项目设计要点编制时, 增加了对穿越水系的道路、桥梁及穿越城区的城市水系加强雨水收集处理等强化雨水径流污染控制的要求; (3) 在第五章划分了山体与绿地一节, 明确了山地城市绿地系统内的海绵城市设计要点, 在建筑与小区、道路与广场、城市水系设计要点里增加了在山体附近建设海绵设施时的设计要点内容, 强化了合理利用山体城市竖向条件的施减小雨洪影响的要求; (4) 提出了在贵安新区使用渗透功能海绵设施时的注意事项, 在海绵设施设计要点中明确了在对工程建设和环境影响较大的岩溶地质区域应用渗井、渗管、渗渠等以入渗为主要功能的设施时应采取防护措施, 避免发生次生灾害;同时增加了在海绵设施基底为透水性较差的红黏土或岩石层时, 对排水层进行换填土、设导排盲管等措施的规定, 加强了海绵设施在红黏土地区的适用性。

5 结语

海绵城市的理论技术体系仍处于探索与研究阶段, 相关技术标准的支撑作用尤为重要。各城市在进行海绵城市技术标准编制时, 应充分尊重本地的自然条件和建设特征, 既要注重宏观系统的构建, 统筹协调好各专业、各环节的工作;又要加强设施微观参数的选择确定, 构建符合本地特征的规划设计标准, 充分发挥海绵城市技术标准的支撑作用, 保障海绵城市建设的有序进行。

 

参考文献[1] 海绵城市建设技术指南---低影响开发雨水系统构建 (试行) [S].

[2]郑克白, 徐宏庆, 康晓鹍, 等.《北京市雨水控制与利用工程设计规范》解读[J].给水排水, 2014, 40 (5) :55-60.

[3]张辰, 吕永鹏, 陈嫣, 等.国际排水系统技术与标准体系对中国的启示[J].工程建设标准化, 2014, (6) :42-47.

[4]张辰, 支霞辉, 朱广汉, 等.新版《室外排水设计规范》局部修订解读[J].给水排水, 2012, 38 (2) :34-38.

[5]车伍, 闫攀, 李俊奇.低影响开发的本土化研究与推广[J].建设科技, 2013, (23) :50-52.

[6]王岩松, 张弛.海绵城市建设国家建筑标准设计体系解读[J].建设科技, 2016, (3) :53-54.

[7]由阳, 朱玲, 张洋, 等.贵安新区海绵城市水量、水质三级控制屏障系统[J].中国给水排水, 2018, 34 (16) :1-6.

The supporting role of technical standards in the sponge city construction
Shi Zhiguang You Yang Yang Liu
(CAUPD Planning&Design Consultants Co.)
Abstract: Based on the analysis of the requirements of technical standards for sponge city construction and the experience of compiling Guidelinesf or sponge city planning and design in Gui'an new district, this article suggests that other cities should pay attention to the following aspects when compiling the guidelines for sponge city planning and design.Respect the local natural conditions and characteristics;Focus on macro-system construction, coordinate the contradictions of various majors in the construction with overall thinking;Improve micro-content details, strengthen the selection and determination of facility parameters, and give full play to the supporting role of technical standards in the sponge city construction.
Keywords: Sponge city; Technical standards; Gui'an new district; Local characteristics;
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