答辯人：張皓杰青島海綿城市建設研究指導教師：王炳軍專業：水利水電工程2012級學院：土木工程建筑學院Page

2摘要和關鍵詞：摘要：

進入二十一世紀以來，我國缺水狀況日益嚴重，許多城市正面臨著水資源短缺，水質污染，洪澇災害，水生物棲息地喪失等多種水問題，甚至在一些城市形成了既怕水又缺水的尷尬局面。這些問題共同之處是系統性、綜合性，亟需一個綜合全面的解決方案。在人的生命財產安全日益受到威脅的今天，城市設計作為一種空間設計手段，應該不僅僅僅局限于解決空間景觀層面上的問題，更應該致力于改善安全問題和生態問題。在這一背景下，“海綿城市”的提出融合了城市綜合水管理與城市空間設計，符合我國目前緊迫的需要。因此，研究以此作為切入嘗試將“海綿城市”的理念和方法應用于我國城市設計中，并提出其在我國應用的總體框架。以此為基礎，研究將“海綿城市”的方法實際的應用于青島市黃島經濟開發區的項目中來對其有效性進行探討。關鍵詞：海綿城市、低影響開發雨水系統、城市雨洪管理Page

3目錄：第一章：緒論01第二章：海綿城市的概念和發展及現狀02第四章：國內外經典案例解析04第五章：關于青島市建設海綿城市05第六章:總結06第三章：海綿城市的設計方法03參考文獻07Page

4第一章：緒論第一節：“海綿城市”研究內容和背景Page

5第一章：緒論第二節：研究目的和意義研究目的研究意義海綿城市的建設有利于改善城市環境、降低城市建設成本、減輕城市內澇現象、緩解城市水資源短缺的問題、適應國家的戰略需求，科學的處理好城市水資源利用和管理領域的問題。本研究的主要目的是為將在國內外興起的海綿城市和水敏性城市建設方法為青島市設計規劃提供合適的指導和借鑒，通過深入了解海綿城市特征、關鍵技術以及支撐體系，更科學地解決城市中水問題，優化城市的水生態環境質量，為建設宜居的海綿城市城市、可持續發展城市提供必要的理論依據和操作方法。Page

6第二章：海綿城市的概念和發展及現狀第一節：海綿城市的相關概念

海綿城市，又稱低影響開發雨水系統（LowImpactDevelopment，LID），是指城市在適應環境變化和應對自然災害等方面，可以像海綿一樣具有良好的“彈性”，遇到有降水時能夠就地或者就近吸收、蓄滯、滲透、凈化雨水，補充地下水、調節水循環；當干旱缺水時有條件地將蓄存的水釋放出來，并加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。

設計理念，

強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水，以“慢排緩釋”和“源頭分散”為主要規劃設計理念。設計原則，應遵循生態優先等原則，即把自然途徑與人工措施結合起來，在確保城市排水防澇安全的同時，盡最大可能實現雨水在城市內的蓄存、滲透、凈化和利用，促進雨水資源的充分利用和對生態環境的保護。Page

7第二節：海綿城市的發展及現狀第二章：海綿城市的概念和發展及現狀現代海綿城市132海綿城市古已有之

在歷史上，幾千年長期的水資源管理及與水旱災害斗爭的過程中，古代文明不斷的適應改造和優化城市與本地的水矛盾關系，在很大程度上減緩了水災害對自己城市的影響，積累了豐富的具有樸素生態價值的經驗，增強了人類適應水生態的能力，也留下了大量城鄉的水適應性景觀建筑。青島市提出建設海綿城市2014年，青島市提出建設海綿城市，目前，島城正在加緊步伐制定和完善“海綿型”城市建設規劃，加強城市水利工程的建設，因地制宜地收集、利用雨洪水，下雨的時候“存起來”，天旱時給島城“解解渴”。近代海綿城市的國內外發展

總體來說，海綿城市還處在發展的初期，即使在發達國家，在實施和管理上還有許多不完善的地方，有很多人認為實施海綿城市的必要條件是通過地方和政府間的合作，然而，一部分學者認為對政府間合作的必要性現在還沒有綜合的評估來證明。Page

8第三章：海綿城市的設計方法第一節：運用海綿城市的必要性和可行性

必要性：近些年來，由于降水不均，徑流污染等原因，導致我國水問題日益嚴重，不斷加重大型城市的缺水狀況，長此以往，缺水現象不僅影響人們的健康，進而可能會威脅社會穩定，當下如何尋找到一條切實可行的道路，對國家的可持續發展至關重要。

可行性：技術上是可行的，國內外已有比較豐富的經驗可供參考借鑒；經濟上是可行的，國家對此方面的重視，給予一系列的政策和資金上的照顧。設計方法：海綿城市的低影響開發，主要是通過對雨水的滲透、儲存、調節、傳輸、截污、凈化等功能有效地控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染。倡導“滲、滯、蓄、凈、用、排”相結合。Page

9第二節：收水措施第三章：海綿城市的設計方法

雨水花園是自然形成或人工挖掘的淺凹綠地，可以用于匯聚并吸收來自屋頂、地面和街道的雨水，通過植物和土壤等綜合過濾作用使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入地下，涵養城市中的地下水。

雨水花園有狹義和廣義之分，狹義的雨水花園又稱為低勢綠地、下凹式綠地、下沉式綠地，廣義的雨水花園除了狹義的下沉式綠地之外，還包括洼地、雨水花園、雨水塘、雨水濕地、多功能調蓄等生態雨水設施。文章中主要講述下沉式綠地的參數確定和優化設計及評價方法。Page

10第三章：海綿城市的設計方法第二節：收水措施透水鋪裝結構圖透水鋪裝效果圖

透水鋪裝是建設海綿城市的一條非常重要的源控制措施，透水鋪裝的總體原則是收集、儲存和處理雨水徑流，進而彌補地下含水層，這對提升城市地下水位，維持城市的整體水文調蓄功能具有極其重要意義。透水鋪裝的結構一般分為：面層、基層、底基層和墊層，每層結構都有不同的生態結構功能，透水鋪裝的關鍵是孔隙率，要求透水鋪裝后的孔隙率不小于8%,文章中主要研究透水鋪裝各層的功能和幾種常用的透水鋪裝材料。Page

11第三章：海綿城市的設計方法第二節：收水措施生態樹池

生態樹池是一種能夠凈化雨水，而且能進行儲水，進而樹木能夠進行自吸，達到澆灌效果的生態型樹池。

除以上措施外，文章中還介紹了生態滯留區、人工濕地、生態樹池、街邊生態滯留區，創意落水管、滲透池、植草溝等等，在實際工程中，需要將各種收集雨水的措施相結合，形成聯合的系統，共同收集雨水。植草溝

植草溝是歐美國家針對暴雨后徑流造成的城市面源污染治理研究得到的一種成果，該技術旨在是解決城市面源污染。創意雨水連

創意雨水鏈可以理解為一種代替傳統落水管的新型雨水管道，利用水壺，將雨水暫時收集在徑流過程中，充滿創新與現代的氣息。生態樹池植草溝創意雨水連Page

12第三章：海綿城市的設計方法第三節：蓄水措施綠化屋頂結構圖綠化屋頂結構圖綠化屋頂實景圖綠化屋頂實景圖綠化屋頂不但具有降溫隔的作用，而且還能美化環境、凈化空氣、改善局部氣候，此外還能豐富城市的俯仰風景，彌補建筑物占用的土地面積，極大地提高了城市的綠化覆蓋率，更重要的是可以在雨后長時間含蓄雨水，是一種值得大力推廣的海綿城市建設方式。綠化屋頂結構從下往上依次為耐根穿刺防水層、排（蓄）水層、隔離過濾層、基質層、種植層。論文中詳細介紹個各層的規范要求，以及對土壤和植被種類的選擇。Page

13第三章：海綿城市的設計方法第三節：蓄水措施雨水桶和地下水箱是規模較小的雨水收集、沉淀、具有簡單的凈化功能。在建設密度較高的區域或老舊城區可以設置位于地下的儲水箱，用于儲存區域內的雨水，避免地面積水，特制儲水箱在儲水的同時還能被動吸水，在地下透水箱蓄滿后也可以增加下滲。但在我看來，雨水桶和地下水箱的應用還存在較多問題尚未解決，應用存在困難，例如水箱的防滲、凈化、防淤和清理等等。Page

14第三章：海綿城市的設計方法第四節：用水措施水是地球上自寶貴的資源，收集雨水后用途廣泛，但是雨水資源化在我國處于初級階段，除在關注和推動水資源儲集方面缺少資金的投入外，技術還較落后，缺乏系統性，更缺少法律、法規保障系統等問題。城市雨水資源化是一個復雜的過程，不是一朝一夕就能實現的，但其確實能緩解水資源的嚴重不足。Page

15第四章：國內外經典案例解析第一節：墨爾本的水敏性城市設計澳大利亞是全球最干燥的大陸之一，又是一個高度城市化的國家，面對這種水資源極度緊張的困境，澳大利亞政府很早之前就極力倡導WSUD水敏性城市設計（WaterSensitiveUrbanDesign）和相關持續的前沿研究。WSUD是結合了城市水循環——供水、污水、雨水、地下水管理，城市設計和環境保護的綜合性設計。澳大利亞的WSUD之所以能取得如此輝煌的成就，在很程度上依靠政府強有力的政策，包括監管措施和獎懲體制，各州、市政府都建立了完善的城市雨洪管理監管體系，同時在規劃設計和建設管理等方面頒布了諸多技術標準和規則。如果由于受限于狹窄空間，當建設方的設計方案不能容納足夠的WSUD工程設施時，建設方要向墨爾本水務局提出申請。經審批后，建設方必須交付一定補償金后才可得到豁免，補償金最終由水務局用于相應流域下游的雨洪設施建設投資。其在監督管理方面的政策及法律法規十分值得我國學習借鑒。Page

16第四章：國內外經典案例解析第二節：美國低影響開發技術低影響開發街道效果圖低影響開發街道實景圖低影響開發是一種“創新的雨洪管理辦法”通過設計創造水文功能景觀，模擬場地水文功能，綜合利用場地水文功能設計和污染物防治措施，來補償土地開發對當地水文水質的影響，強調源頭控制的思想。綠色街道是低影響開發技術（LID）的重要組成部分。城市街道雖然占地面積并不大，但是街道像血管一樣貫穿了城市各個區域。其技術主要包括生態截留土壤、暗渠、堰、路邊雨水花園和人行道種植池、透水鋪裝和人行道樹盒等。Page

17第四章：國內外經典案例解析第三節：德國海綿城市建設德國“海綿城市”建設成效十分顯著，得益于發達的地下管網系統、和規劃合理的城市綠地建設，德國的地下管網的發達程度與排污能力處于世界領先地位。德國城市大都擁有現代化的給排水設施，不僅可以高效排水排污，還具有平衡城市生態系統的功能。“洼地—滲渠系統”是德國海綿城市的代表工程，它能使各個就地設置的洼地、滲渠等設施與帶有孔洞的排水管道相連，形成分散的雨水處理系統。低洼的草地能短期儲存下滲的雨水，滲渠則能長期儲存雨水，從而減輕城市排水管道的負擔。德國雨水系統對徑流的處理主要可分為源頭控制、中途轉輸、末端調蓄三個過程，其對面哥過程都異常重視。此外，德國領先世界的雨洪建設和管理體系還需要借助于政府的經濟上激勵和嚴格管理的政策以及對平民的補助支持，德國城市結合當地降水狀況與業主擁有的不透水地面面積，計算出每戶應繳納的雨水費，由相應的行政主管部門收取，采取雨水處理措施的用戶可獲得減免優惠。Page

18第五章：關于青島市建設海綿城市青島市提出海綿城市

青島是全國十四個沿海港口進一步開放的城市之一,近年來由于城市和工業的發展,加上八十年代以來持續干早少雨,引起青島市供水不足。目前，水資源供需矛盾十分突出,已經影響了青島市工業發展,不少工廠被迫停產、限產,居民用水壓到最低限度,影響人民生活,以及外貿和旅游事業的發展。青島已成為我國北方缺水最嚴重的城市之一,水已成為城市建設和經濟發展的主要制約因素，水資源是其它任何資源不能代替的寶貴資源,對青島來說,在某種意義上講比能源還要重要，隨著青島市城市建設和經濟的發展,合理解決水資源供需矛盾,將具有十分重要的戰略意義。目前，島城正在完善制定“海綿型”城市規劃，加強城市水利工程建設，因地制宜地收集、利用雨洪水，下雨的時候“存起來”，天旱時給城市“解解渴”。根據提案和專家建議，青島提出劃定“藍綠線”建“超級海綿”，大力提高“海綿體”的規模和質量。通過科學合理劃定城市的“藍線”、“綠線”等開發邊界，保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等“海綿體”不受開發活動的影響。其次，逐步恢復和修復已受到破壞的“海綿體”。最后，在城市開發建設過程中創建一定規模的“海綿體”。青島市的目標是實現75%的雨水就地消納利用。到2020年城市建成區25%以上的面積達到目標要求；到2030年城市建成區80%以上的面積達到目標要求。Page

19第五章：關于青島市建設海綿城市第三節：對青島市建設海綿城市建議（一）建立健全完善的法律法規2013年，我國出臺了排水領域的第一部具有法律效力的行政法規《城鎮排水與污水處理條例》，次年，住房城鄉建設部又出臺了《海綿城市建設技術指南:低影響開發雨水系統構建(試行)》,但是僅依靠這兩部文獻是遠遠不夠的，需要更加詳細具體的規范，尤其是適用于青島地區的法律規范，讓海綿城市的建設成為有法可依。（二）加強宣傳教育海綿工程是分散式的民間工程，而非集中式的集權工程，它需要全民參與，各級宣傳部門應積極主動宣傳海綿城市建設的相關理念、規劃、影響等，教育宣傳應結合環境保護生態文明建設向普通民眾宣傳海綿城市的相關常識，增強全民的海綿城市建設參與意識。（三）積極引進國內外先進的海綿城市建設經驗他山之石，可以攻玉，我們要積極學習發達國家建設海綿城市的先進經驗和工程措施，派遣專家實地參過學習，引進國內外相關專業的人才，開展相關技術交流和研究，培養居民對于海綿城市建設的意識，因地制宜，尋求高效利用雨水的道路。Page

20第五章：關于青島市建設海綿城市第三節：對青島市建設海綿城市建議（四）促進發展規劃與水文功能相結合青島市建設和經濟發展應在資源環境承載力允許的范圍內開展，而不是通過改變自然形成的地形地貌、水文功能、景觀格局，盲目的進行規劃設計，如削山造城、削山造機場、平原造山等。發展應充分考慮各種自然特征，減少發展對環境的影響，不僅能夠降低開發規劃成本，而且有助于降低生產和生活中的各種費用，同時促進人類社會與自然界、生態系統之間物質、能力、信息的良性互動，避免洪水、泥石流、干旱等自然災害的發生。（五）提高資源環境管理的統籌性人工不透水層對于降水的阻礙是增加水污染、土壤污染和大氣污染等的重要原因。對于眼前各種環境問題的治理不能局限于問題的表面，而是從它們形成的原因、發展機制及持續性管控手段等進行綜合考慮，兼顧不同尺度的生態效應，避免“頭疼醫頭，腳疼醫腳”治理模式。（六）明確工程設施推廣的著力點在工程設施推廣方面，認真學習指南要求，明確每項工程的具體目標，通過各類提高城市透水率工程措施的應用，達到減少暴雨徑流量、延緩地表徑流洪峰生成時間、減少面源污染以及涵養地下水的目的；通過綠地透水優化措施、城市硬化區域透水優化措施以及入滲、存儲設施等，以入滲、過濾、蒸發和蓄流等方式，使地塊開發后透水率盡量接近或優于之前的狀態。Page

21第五章：關于青島市建設海綿城市第四節：幾條對青島市適用的工程措施（一）推廣使用雨水花園建設得益于有利的地形條件和有效的管理辦法，青島也已廣大的綠化面積而聞名，近年來，青島發展速度加快，新城區飛速建設，大面積公園迅速建成，但是建設標準未使用海綿城市的要求，建議在今后建設公園時參照海綿城市雨水花園的建設方法，在公路綠化帶等推廣使用下沉式綠地，方便收集和利用雨水，增加區域內下滲，充分發揮雨水花園的作用，減少澆灌用水。也可對現有公園進行海綿城市改建，對中山公園、魯迅公園、唐島灣公園、北海公園、馬濠公園等改變其過于平坦的地形，參照以上建設方法和標準，改建下沉式綠地。（二）增大透水鋪裝的面積

雖然青島的綠化面積位居大多數城市的前列，但是對于透水鋪裝，青島市建設并不完善，主要問題是，透水鋪裝面積小，透水鋪裝效果差，隨著新城區的飛速建設，不透水面積大大增加，區域內水文環境已經被改變，部分地區已經形成比較明顯的熱島效應，針對這種情況，主管部門有必要強制要求在廣場、道路、停車場等建設時使用透水鋪裝，減少地表徑流，增加下滲，保障地面的透水性。Page

22第五章：關于青島市建設海綿城市第四節：幾條對青島市適用的工程措施（三）倡導綠化屋頂在青島，商品樓是居民主要的住所，