海绵技术
首页 > 海绵城市 > 海绵技术
德国、美国、日本的海绵城市建设经验
发布时间:2016-7-26 10:17:58  浏览次数:1447  所属分类:海绵技术

依据住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》,海绵城市是指城市像海绵一样,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。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容,是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现,也是城市建设的重大任务。

德国、美国和日本是较早开展雨水资源利用和管理的国家,经过几十年的发展,已取得了较为丰富的实践经验。

德  国

  德国是最早对城市雨水采用政府管制制度的国家,目前已经形成针对低影响开发的雨水管理较为系统的法律法规、技术指引和经济激励政策。在政府的引导下,目前德国的雨洪利用技术已经进入标准化。

  1、通过制定各级法律法规引导水资源保护与雨水综合运用
   德国的联邦水法、建设法规和地区法规以法律条文或规定的形式,对自然环境的保护和水的可持续利用提出明晰的要求。联邦水法以优化生态环境,保持生态平衡为政策导向,成为各州制定相关法规的基本依据。1986年的水法将供水技术的可靠性和卫生安全性列为重点,并在第一章中提出“每一用户有义务节约用水,以保证水供应的总量平衡”以约束公民行为。1995年德国颁布了欧洲首个标准“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”。在此背景下,德国建设规划导则规定:“在建设项目的用地规划中,要确保雨水下渗用地,并通过法规进一步落实。”虽各州的具体落实方式不同,但都规定:除了特定情况外,降水不能排放到公共管网中;新建项目的业主必须对雨水进行处置和利用。
  2、积极推广三种雨水利用方式
   德国的雨水利用技术经过多年发展已经日渐成熟,目前德国的城市雨水利用方式主要有三种: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。如法兰克福一个苹果轧汁厂,把屋顶收集下来的雨水作为工业冷却循环用水,成为工业项目雨水利用的典范。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。行道树周围以疏松的树皮、木屑、碎石、镂空金属盖板覆盖。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。
  3、采用经济手段控制排污量
   为了实现排入管网的径流量零增长的目标,在国家法律法规和技术导则的指引下,各城市根据生态法、水法、地方行政费用管理等相关法规,制定了各自的雨水费用(也称为管道使用费)征收标准。并结合各地降水状况、业主所拥有的不透水地面面积,由地方行政主管部门核算并收取业主应缴纳的雨水费。此项资金主要用于雨水项目的投资补贴,以鼓励雨水利用项目的建设。雨水费用的征收有力地促进了雨水处置和利用方式的转变,对雨水管理理念的贯彻有重要意义。
  4、建立统一的水资源管理机制
   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,包括雨水、地表水、地下水、供水和污水处理等水循环的各个环节,并以市场模式运作,接受社会的监督。这种管理模式保证了水务管理者对水资源的统一调配,有利于管理好水循环的每个环节,同时又促使用水者合理、有效地用好每一滴水,使水资源和水务管理始终处在良性发展中。

美  国

  美国的城市雨水管理总体上经历了排放、水量控制、水质控制、生态保护等阶段,雨水管理理念和技术重点逐渐向低影响开发(LID)源头控制转变,逐步构建污染防治与总量削减相结合的多目标控制和管理体系。

  1、立法严控雨水下泄量
   美国国会积极立法保障雨水的调蓄及利用。1972年的联邦水污染控制法(FWPCA)、1987年的水质法案(WQA)和1997年的清洁水法(CWA)均强调了对雨水径流及其污染控制系统的识别和管理利用。联邦法律要求对所有新开发区强制实行“就地滞洪蓄水”,即改建或新建开发区的雨水下泄量不得超过开发前的水平。在联邦法律基础上,各州相继制定了《雨水利用条例》,保证雨水的资源化利用。同时,美国联邦和各州还通过总税收控制、发行义务债券、联邦和州给予补贴与贷款等一系列的经济手段来鼓励雨水的合理处理及资源化利用。
  2、强调非工程的生态技术开发与综合应用
   美国的雨水资源管理以提高天然入渗能力为宗旨,最为显着的特色是对城市雨水资源管理和雨水径流污染控制实施“最佳管理方案(Best Management Practice,BMP)”,通过工程和非工程措施相结合的方法,进行雨水的控制和处理,强调源头控制、强调自然与生态措施、强调非工程方法。
   在城市雨水利用处理技术应用上,强调非工程的生态技术开发与综合运用。在城市雨水资源管理和雨水径流污染控制第二代“最佳管理方案(BMP)”中强调与植物、绿地、水体等自然条件和景观结合的生态设计,如植被缓冲带、植物浅沟、湿地等, 大量应用由屋顶蓄水或入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统,以获得环境、生态、景观等多重效益……20世纪90年代,美国东部马里兰州的乔治王子郡及西北地区的西雅图和波特兰市共同提出的基于微观尺度景观控制措施发展而来的“低冲击开发”雨水管理技术,通过分散的、均匀分布的、小规模的雨水源头控制机制,用渗透、过滤、存储、蒸发,以及在接近源头的地方截取径流等设计技术,来实现对暴雨所产生的径流和污染的控制,缓解或修复开发造成的难以避免的 水文扰动,减少开发行为活动对场地水文状况的冲击。

日  本

  日本是个水资源较缺乏的国家,政府十分重视对雨水的收集和利用,早在1980年日本建设省就开始推行雨水贮留渗透计划,近年来随着雨水渗透设施的推广和应用,带动了相关领域内的雨水资源化利用的法律、技术和管理体系逐渐完善。

  1、发挥规划和社会组织作用
   日本建设省在1980年通过推广雨水贮留渗透计划来推进雨水资源的综合利用,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,要求在城市中的新开发土地每公顷土地应附设500立方米的雨洪 调蓄池。1988年还成立了民间组织“日本雨水贮留渗透技术协会”。这些计划、规划和非政府性的组织为日本城市雨水资源的控制及利用奠定了基础,保障了雨水资源化的实施。
  2、注重雨水调蓄设施的多功能应用
   日本的雨水利用的具体技术措施包括: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;在运动场下修建大型地下水库,并利用高层建筑的地下室作为水库调蓄雨洪;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等。其中,最具特色的技术手段是建设雨水调节池,在传统的、功能单一的雨水调节 池的基础上发展了多功能调蓄设施,具有设计标准高、规模大、效益投资高的特点。在非雨季或没有大暴雨时,多功能调蓄设施还可以全部或部分地发挥城市景观、公园、绿地、停车场、运动场、市民休闲集会和娱乐场所等多种功能。
  3、加大雨水利用的政府补助
   日本对雨水利用实行补助金制度,各个地区和城市的补助政策不一。例如东京都墨田区1996年开始建立促进雨水利用补助金制度,对地下储雨装置、中型储雨 装置和小型储雨装置给予一定的补助,水池每立方米补40-120美元 ,雨水净化器补1/3-2/3的设备价,以此促进雨水利用技术的应用以及雨水资源化。
   日本雨水管理围绕多功能调蓄设施推广应用经历了以下阶段:准备期(20世纪70年代),政府对多功能调蓄设施进行了一些研究和示范性的应用;发展期(20世纪80年代),政府对多功能调蓄设施开展广泛的应用并进行经验总结;飞跃期(20世纪90年代),多功能调蓄设施得以广泛应用,在多方面取得了显着成效。