科技成果——海绵城市雨洪排水高效调蓄利用技术
浅谈海绵城市雨水控制与利用技术应用
浅谈海绵城市雨水控制与利用技术应用摘要：随着经济的快速发展，城市化进程不断加快，水环境问题越来越突出，为缓解城市内涝，削减雨水径流污染，提高雨水收集和利用水平，海绵城市建设起着关键性的作用。
关键词：海绵城市；城市蓄洪；雨水；城市内涝前言近年来，全国大范围持续出现强降雨天气，引发城市内涝，许多城市开启“看海”模式，城市部分地区公共设施甚至一度陷入瘫痪。
据国家防汛抗旱总指挥部办公室统计数据显示，近年来全国平均每年有180座城市进水受淹或发生内涝，高峰期达到了234座。
随着城镇化的持续深入推进，大量人口涌入城市，对自然生态和资源环境造成了极大破坏。
城市化和各项灰色基础设施的建设导致植被破坏、水土流失、不透水面增加、河湖水体破碎化、地表水与地下水连接中断，极大地改变了城市的水文条件。
一旦遭遇暴雨地等极端天气，易出现城市内涝，在这种情况下，海绵城市的雨水控制与利用技术，为城市可持续发展提供技术支持和方法，真正解决我国在新时期所面临的复杂水问题。
1海绵城市的概述1.1海绵城市的提出“海绵城市”概念是在2012年4月，在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》首次提出；2015年10月国务院办公厅出台《关于推进海绵城市建设的指导意见》指出，通过海绵城市建设，将70%的降雨就地消纳和利用。
到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求；到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求。
1.2海绵城市设计理念海绵城市是通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，将城市建成自然积存、自然渗透、自然净化的海绵体。
通俗地讲就是下雨时能吸水、蓄水、渗水、净水，将循环使用和排水密切结合，统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标，进而实现更宜居、更安全、更节能、更生态。
1.3海绵城市的措施在城市开发过程中，尽可能减小对环境的冲击，通过一些措施促使其恢复到原有自然状态的水文过程。
运用海绵城市建设理念高效利用雨排水
运用海绵城市建设理念高效利用雨排水水资源是人们赖以生存的重要资源，目前我国水资源呈现出较为匮乏的局面，许多地区都面临着水资源紧缺的问题。
海绵城市是有效解决水资源短缺问题的重要措施，在建设海绵城市理念的基础上，加强对雨水的利用和规划，能够进一步解决我国水资源短缺问题，进而提高水资源的利用率，实现循环利用，推动我国城市化发展进程。
标签：海綿城市；建设理念；雨排水；高效利用引言海绵城市的主要特点就是能够像海绵一样吸收和释放水资源，雨季来临时，其能吸收、储存、净化水资源，旱季时其能根据需求释放水资源。
这样一来不仅有效解决了城市内涝问题，同时也解决了城市水资源匮乏的问题。
海绵城市能够将雨水从灾害转化为可利用的资源，因此，我国许多城市都纷纷开展了海绵城市的建设与规划。
1我国降雨情况与海绵城市概述从地理位置的分布情况来看，我国大部分地区都有着较为明显的雨季和旱季。
我国年降雨季节不均匀，降雨变化也比较大，大部分城市的雨季集中在6～9月，降雨量约为全年的70%左右。
此外，受纬度与海陆位置的影响，我国各地区的降水与气温有显著差别，东南方沿海地区雨量充足，西北方内陆地区雨量匮乏，同时季风也是由南向北减弱，进而导致我国降水分布不均匀。
海绵城市能够根据自然环境的变化，进行吸水、蓄水、净水以及释放雨水等工作，进而提高雨水资源的利用率，逐步改善并恢复城市的自然生态平衡[1]。
2生态海绵城市雨水利用规划理念的应用策略2.1绿色屋顶。
绿色屋顶是海绵城市中特色设施之一，其能够对雨水资源进行有效收集，民居、学校、办公楼、工厂等建筑均可建设绿色屋顶以收集雨水资源。
绿色屋顶收集的雨水能够用于洗车、浇洒道路、灌溉绿化带、冲洗公厕等工作。
这种技术有效降低了饮用水资源的浪费，进而减少家庭和市政用水量。
此外，海绵城市中还有一些建筑将绿色屋顶打造成屋顶花园，在建筑屋顶上栽种植物，进而降低屋面的径流系数，削弱雨水资源的径流量，同时也能美化城市环境，提升城市水体质量。
科技成果——海绵城市雨水集蓄利用技术
科技成果——海绵城市雨水集蓄利用技术技术开发单位衡水益通管业股份有限公司成果简介该技术产品为国内目前最简易有效的弃流、过滤装置，内置1mm 格栅网，有效截污同时不形成堵塞，实现自动排污；弃流雨量可通过内部杠杆调节，适合不同的汇水面使用。
整套装置利用雨水流量自动调节，无需电源和任何电气装置，材质为高品质的UPVC和不锈钢材料，使用寿命远高于电动装置。
雨水经过装置内部的弯头改变流向，沿垂直方向流动，遇到伞状分流构造，从而使雨水沿伞状边缘流动，接触垂直放置的过滤网，雨水经过滤网流向清水室，垃圾沿网面落向垃圾接收口，雨水得到过滤，垃圾得到分流。
主要性能指标1、镀锌波纹钢管用作雨水收集渗透设施，主要由钢板加工成波纹状，制成管体，采用热浸镀锌或其他涂层防腐，制成雨水储存罐（池）、带孔渗水管、波纹钢管检查井。
2、产品可以满足顶部覆土0.6-10m的静载荷和车轴280kN的行车动荷载要求。
产品的各性能均满足国家标准要求。
适用范围适用于城市广场、道路，通过草坪、庭院、建筑屋顶等作为收集雨水的有效界面，经过简单的处理应用于日常生活。
技术特点该技术将屋顶、街道汇水面积上收集来的雨水和经过渗透砖、绿地草坪渗透收集来的雨水过滤后贮存于地下雨水收集罐（池）中，经处理后用于绿化、冲厕、洗车等用途。
采用的镀锌波纹钢蓄水池简省土地，不占用空间，具有较高的承载力，顶部覆土可绿化，设置停车场。
蓄水池可以制成不同形状，使蓄水池的建造可以更加分散，灵活。
应用成本低典型案例案例1：衡水市武邑县雨水集蓄工程。
工程安装的系统运行稳定，可满足日常对杂用水的需求，使雨水得到了循环利用。
案例2：甘肃雨水集蓄工程应用中，通过改变绿化带模式，提高绿地草坪的雨水入渗能力，使其具备收水功能。
在地下铺设下渗管道，用来汇集路面及草坪的下渗雨水，有效的缓解了当地用水紧张的现状。
应用情况自2016年开始推广应用，已销售约10余套，系统运行情况稳定，雨水资源得到有效循环利用。
海绵城市理念下的城市雨水收集与处理技术分析
海绵城市理念下的城市雨水收集与处理技术分析摘要：城市建设根据不同城市的的地理位置和气候环境做出对应的设计，使人们生活各项需求得到满足。
随着时间推移，人口逐渐增多，资源逐渐变得紧缺，致使城市建设整体空间受到束缚，人们居住环境受到了挑战，为了解决城市整体环境与资源问题，海绵城市理念被提出，这一新颖方法在建筑中得到了广泛关注，它为整体城市的水资源作出了创新，使其更好的收集水资源，减少浪费现象发生，并且还为城市排水方面提供了崭新的思路，加强了抗压功能、渗水功能、排水功能等，可以有效的解决在雨季缺乏排水功能的问题，并且可以在干旱时节实现水资源的再利用。
接下来，本文将针对海绵城市理念应用于建筑排水设计中的作用进行分析。
关键词：海绵城市理念；城市雨水收集；处理技术前言：海绵城市理念在此时应用于建筑之中，可以起到高效利用水资源，并且对于可能出现的降雨过量导致排水困难做出相应的预防措施，为人们生活做出一定程度的贡献，为社会发展铺垫了道路。
1海绵城市理念与特点1.1 海绵城市理念海绵城市是指城市应该具有很强的应变能力，比如雨水可以储存，干旱时可以将雨水排出去，这样就能达到重复利用和循环利用的目的。
因此，在海绵城市建设中，应以雨水系统为核心，即通过净化、渗水、蓄水等措施，对雨水进行有效的收集与利用，从而达到稳定、可持续的城市景观格局。
在这一进程中，要从总体规划的角度出发，把“海绵城市”的概念融入到各个层次的规划设计中，使城市的建筑更加生态化、绿色化、节约化[1]。
总之，在海绵城市建设中，应遵循生态建设的基本原则，充分发挥生态调蓄的作用，减轻城市的雨水、洪水，以达到最大限度地利用水资源，并使城市的环境得到美化和保护。
1.2 海绵城市理念的特点海绵城市由控制污染系统、雨水利用系统和防洪系统组成。
因此，在海绵城市的建设中，必须保证三大系统的有机结合，以达到防御洪水灾害、节约水资源、水资源循环利用的目的。
简单来说，就是减少排放源，全面推进城市区域、街道基础设施建设，把雨水用于商业、住宅、公园绿地等。
海绵城市方案究竟是如何利用雨水的
海绵城市方案究竟是如何利用雨水的？发布时间：2016-03-08 本文已阅读：36次文章来源：四川远景产业规划研究院在雨水充沛的城市，景观设计师可以灵活运用雨水景观来增强城市排水功能。
尤其是在绿地等城市公共环境中，这些雨水景观能有效地使收集到的雨水变废为宝。
雨水收集系统1、绿地生态水渠根据现状地形及景观要求，设计以下3种形式：①利用现状截洪沟进行改造，变成集、蓄、滤三个功能兼备的生态型水渠;②在山坳处设置引水渠，将山上雨水引入人工湿地过滤净化;③结合现状地形设计渗透型集水渠，渗滤沟+穿孔管+贮存池或渗滤池。
2、道路渗滤沟推荐使用透水铺装来取代传统的不透水材料。
透水砖的下方应配备细沙、砾石等透水结构，也可适当铺设蓄水模块或排水管道，以利于雨水的下渗。
在某些地方因景观和功能要求(主要道路和广场等)未能使用透水砖的，因道路广场的标高大于绿地，道路广场上的雨水可以通过渗滤沟汇聚到周边绿地内，再渗透到地下。
根据具体位置及路幅宽度不同，渗滤沟有以下几种形式：①主园路渗滤沟：路幅宽6m，行人较多，雨水稍有污染，结合绿地过滤设计渗滤沟;②硬质广场路面：结合地面找坡及铺装设计，广场中每隔20m左右设置渗滤沟;③3m宽园路：渗水砖路面+渗滤沟+穿孔集水管;④山体渗滤沟：内侧做渗滤沟，隔一定距离结合地形设置渗滤池或贮水池;⑤木栈道：栈道下方设置低洼绿地;⑥停车场：设计多孔沥青车道结合植草砖停车区，尽可能让雨水下渗，此处雨水污染较大，结合弃流及土壤渗滤设置穿孔管集水。
雨水净化系统1、土壤渗滤净化大部分雨水在收集时同时进行土壤渗滤净化，并通过穿孔管将收集的雨水排入次级净化池或贮存在渗滤池中;来不及通过土壤渗滤的表层水经过水生植物初步过滤后排入初级净化池中。
2、人工湿地净化分为2个处理过程，一是初级净化池，净化未经土壤渗滤的雨水;二是次级净化池，进一步净化初级净化池排出的雨水，以及经土壤渗滤排出的雨水;经二次净化的雨水排入下游清水池中，或用水泵直接提升到山地贮水池中。
运用海绵城市建设理念高效利用雨排水
３’～
第２ ６卷 ２ ０ １ ５年第 ４期（ 总第 １ １ ４期 ）
重 钢 机 动 能 源
排水量为 ２ ０ ４ ． ０ ８ 万吨。 每年平均为重
钢 节 约水 资 源 费 用 和取 水 电费 （ 重 钢
综 合取 水费用 约 ０ ． ２元 吨 ）总计 约 ４ ０ ． ８万 元 。 同时 ， 在旱 季 ， 长 江取 水 水 位 较 低 时达 到 １ ４ ８米 ， 接 近重 钢 取 水 最低水位 １ ４ ７米 ， 存在一定 的取水安
边 山体生 态环境 、最 大条 件利 用 厂 区地 貌地 势 ， 充 分 收集 开 发利 用 雨 排水 的原 则对 厂 区及 周 边 山体
合理利用 了雨水资源，为企业带来 了天然的财富 ，
减轻 了企 业负 担 。 ２ 、 海 绵城 市建设 理念
我 国《 指南》 中对海绵城市的概念进行明确定 义： 指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 ｆ ２ 】 。 某 学 者认 为 可 以具 体 分解 为 ： 一是 ， 海
城市不时缺水之需 ， 体现了对水环境及雨水资源可 持续的综合管理思想【 ３ １ 。 上述海绵城市建设理念 ， 笔 者认 为可 以很 好 地 运用 在 一 个较 大 面 积 的工 厂规 划建 设 中 ， 以使 工 厂也 能像 海绵 城 市一 样 ， 在 雨 季
存水 ， 在 缺水 季 节 释 放水 源 ， 保 持 工 厂 区域 的生 态 环境 ，同时也 能提 高工 厂应对 自然灾 害 的能力 ， 俨 然一 个 “ 海绵 工厂 ” 。
活污水及雨排水分别通过各 自的排水管 网输送至 中央污水处理厂进行集 中处理回用。 下面重点介绍 雨排水系统在雨季及旱季的使用情况。 图片说 明： 图１ 为示意简图 ， 只代表功能性示 意和描述 ， 不反映实际布置 。 如图 １ ， 重钢新区雨排 水 在 厂 区规划 设 计 阶段 即 已本着 最低 影 响开 发周
海绵设计消峰调蓄时间
海绵设计消峰调蓄时间海绵设计是一种利用海绵材料进行城市排水、缓解雨洪灾害的技术。
海绵设计可以有效地消峰调蓄，解决城市强降雨导致的道路积水、低洼地区内涝等问题。
本文将探讨海绵设计消峰调蓄的原理、方法和效果，希望可以对大家有所启示。
一、海绵设计消峰调蓄的原理海绵设计消峰调蓄的原理是利用城市中的海绵材料对雨水进行存储和过滤，达到减缓降雨过程、削峰填谷的效果。
海绵材料可以取代传统的水泥路面、泥土地面等硬质拓扑，将城市道路变成了类似于人工湿地的地面，使得雨水可以更容易地渗入土壤中，缓解雨洪灾害带来的破坏。
二、海绵设计消峰调蓄的方法1.构建海绵城市：通过改变城市建设方式，建设出各种类型的海绵城市——包括海绵街区、海绵广场、海绵公园等，将海绵材料融入到城市中的各个角落。
2.建设海绵道路：将传统的水泥路面上铺设海绵材料，使得雨水可以更加容易地渗入土壤中，减缓降雨过程，避免产生瞬间暴涨情况。
3.修建海绵绿地：建设大型人工湿地，通过植被和土壤吸附雨水中的有害物质，达到净化雨水、降低污染的效果。
三、海绵设计消峰调蓄的效果1.减缓瞬间暴涨：海绵设计可以在相同的降雨量下减缓水流速度，使得水体的暴涨减轻，降低洪涝灾害的发生率。
2.保护城市环境：通过修建海绵绿地、海绵广场等海绵城市设施，达到保护城市生态环境的目的，增加城市绿化面积，缓解城市垃圾治理难题。
3.提高城市可持续性发展：海绵设计的应用，可以使得城市减轻污染压力，提高城市自身的可持续性发展能力。
总之，海绵设计是一种创新的城市生态建设技术，可以有效地消峰调蓄，解决城市强降雨导致的问题。
希望在未来的城市建设中，能够更广泛地应用海绵设计技术，为我们的城市带来更多的益处。
海绵城市道路系统及雨水收集与利用的方法
海绵城市道路系统及雨水收集与利用的方法
近年来，随着世界各国对环境保护的意识越来越强调，海绵城市建设作为一种环保而有能效的建设模式层出不穷，成为现今可持续发展道路的趋势。
海绵城市可以通过人为设计的道路系统来实现绿色水务管理和有效收集雨水，缓解城市的洪涝灾害。
首先，普通道路上建设的雨水污水系统可以有效地将大面积的雨水汇总到集中汇水系统，从而减少城市街道上的洪水斑驳。
其次，运用集水管来实现雨水分流和分区管理，由大型雨水管将雨水汇集到小型雨水管并进行分流，从而减少雨水斑驳和伤害。
此外，现有的蓄水棚及涵洞也可以有效地缓解洪水的伤害，从而保护社会免受洪泛灾害的损害。
而绿廊是一类特殊的道路，可以通过改变道路的尺度来体现海绵城市建设的优势，利用植被和温室效应来有效地收集雨水并进行回收，以达到节约用水及绿化环境的效果。
此外，植物覆盖率较高的地面面积能够起到降雨和弱酸雨洗涤等作用，同时也是自然补给水的重要保证，减少水土流失的损失。
由此可见，海绵城市的道路系统的建设，具有实现防洪治理，收集多余的雨水并回收利用的作用。
海绵城市道路系统的建设可以有效解决雨水污染及表面径流，实现绿色水务管理。
只有大力开展海绵城市建设，综合运用普通道路系统，集水系统，蓄水棚及涵洞，以及绿廊等绿色建筑技术，才能够实现环境可持续发展及社会繁荣发展。
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科技成果——海绵城市雨洪排水高效调蓄利用技术技术开发单位
水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
对应需求雨水集蓄利用技术
成果简介
该技术基于加拿大计算水力研究所开发的城市暴雨污水及雨洪管理建模软件（PCSWMM），采用非线性水库法与圣维南方程进行水文学及水动力学计算，并集成低影响开发（LID）措施模型和污染物累积、冲刷、处理等数学模型，形成海绵城市雨洪排水高效调蓄利用技术。
该技术适用于评估低影响开发（LID）、滞洪蓄水设施设计、雨天污水管道整治、洪泛区分析、集水区和流域管理建模、动态双排水系统设计、污染修复、水质建模、卫生系统设计、雷达降雨校准等多方面的工作。
主要性能指标
含有降雨/汇流、积雪融化等6种常用模块，具有霍顿、格林-安普顿等5种下渗模型，支持水文学及水动力学2种计算方法，可对反应函数、目标函数通过8种误差测量方式进行多重验证，支持2种并行计算方式。
内置60余种设计暴雨模型，直接支持50余种GIS/CAD格式数据，可模拟水泵、管道、堰等10余种工程设施和下渗沟槽、透水路面、集雨桶等8种常用LID设施。
该软件对模型规模无限制，可为250000条以上的管道/渠道提供优化支持。
适用范围
适用于评估低影响开发（LID）、滞洪蓄水设施设计、雨天污水管道整治、洪泛区分析、集水区和流域管理建模、动态双排水系统设计、污染修复、雷达降雨校准等多方面的工作。
技术特点
具有强大的水文、水力、水质模拟功能，能够计算降雨地表产流、地表汇流、管网水动力传输和水质变化，支持1D/2D模型的耦合，支持LID布置模拟，可模拟完整的降雨径流和污染物运移过程，解决与暴雨径流相关的水量与水质问题。
应用成本每套平均售价约35万元。
典型案例
案例1：应用于天津大学新校区低影响开发设计中，评估了绿色校园建设中的水文与生态效应，取得了良好的生态效益。
案例2：应用于太原南部城区城市海绵城市设施分析与雨洪管理方案，应用面积约220km2，涉及河道总长度约20km（含汾河干流及支流），取得了良好的效果，有关成果为该地雨洪排水调蓄利用管理等提供了技术支撑。
推广应用情况
该技术是以加拿大计算水力研究所开发的城市暴雨污水及雨洪管理建模软件（PCSWMM）为基础研发自1984年上市以来，用户已遍及全球85个国家，应用项目超过1万个，广泛应用于雨洪资源管理、城市防洪方案设计等方面。
在国内将该技术已应用于天津大学新
校区绿色校园建设、天津市空港经济区雨水管理系统、太原市南部城区雨洪资源管理，为当地雨洪排水调蓄利用管理等提供了技术支撑。
专利情况1项发明专利。