上海市發布《海綿鄉村建設技術規范》
01編制背景
自2013年12月中央城鎮化工作會議提出“建設自然滲透、自然積存、自然凈化的海綿鄉村”至今,國內海綿鄉村的實踐工作已如火如荼。海綿鄉村”具有國際語境的鄉村雨水綜合管理理念的中國化的表達,與美國以低影響開發(LID為核心的雨水綜合管理理念、英國的可繼續排水系統、澳大利亞的水敏感鄉村等發達國家和地區雨水管理理念一脈相承。上海市是國人口和經濟總量最大的鄉村之一,開展海綿鄉村建設,可有效緩解鄉村內澇、徑流污染、水資源流失、水生態環境惡化等高速城鎮化過程中的突出問題,為鄉村可繼續發展帶來新的契機。
水具有極強的外部性,涉及方方面面,雨水管理絕不能“就水論水”海綿鄉村建設不只依靠水務系統的支撐,更需要建筑與小區、綠地、道路與廣場等多系統的共同參與、多專業融合,同時其對各系統均提出新的要求。規范工作是各行各業發展進步的基石,只有做到規范支撐、引領發展”才干確保理念的落地和工程建設的質量。
上海市高度重視海綿鄉村的建設,由市住房和城鄉建設管理委員會牽頭組織相關委辦局,由上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司會同上海市鄉村規劃設計研究院、華東建筑設計研究院有限公司、上海市綠化管理指導站、上海市水務規劃設計研究院、華東師范大學等各行業研究單位聯合開展上海市海綿鄉村建設頂層設計研究,結合本市“三高一低”地下水位高、土地利用率高、不透水面積比例高和土壤入滲率低的顯著區域特點,提出了上海市海綿鄉村建設指標體系等系列文件,并于2016年8月出臺了上海市海綿鄉村建設技術導則(試行)指導上海市海綿鄉村建設。導則試行2年后,上海純水設備編制組結合本市特別是臨港地區海綿鄉村建設的實踐經驗,經深入調查研究,參考有關國內外先進規范和要求,廣泛征求意見的基礎上,編制完成上海市地方規范《海綿鄉村建設技術規范》DG/TJ08-2298-2019以下簡稱《規范》上海市住房和城鄉建設管理委員會于2019年7月17日正式發布公告,規范》于2019年11月1日起實施。與《規范》同步編制的還有上海市地方規范《海綿鄉村建設技術規范圖集》兩部規范建議配合使用。
02編制思路
規范》適用于上海市海綿鄉村相關規劃編制以及新建、改建、擴建項目的設計、施工和驗收、運行維護、監測和控制,內容涵蓋區域規劃、建筑與小區、綠地、道路與廣場和水務五大系統,可指導海綿鄉村建設相關規劃編制、工程建設、運行維護、績效評估等全過程工作,具有較強的全面性和系統性。
海綿鄉村建設包括“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術措施,涵蓋源頭減排、過程控制和系統治理,規范》技術內容以源頭減排相關技術為主,但對于相關水量和水質標準的規定會涉及過程控制和系統治理方面。同時,針對上海市“三高一低”特點,規范》明確提出源頭減排技術應以“滯、蓄、凈”為主,以“滲、用”為輔,以“排”托底。
03主要內容解讀
3.1水量和水質控制指標
徑流總量控制和徑流污染控制是海綿鄉村建設的重要內容之一。規范》規定“年徑流總量控制率應綜合考慮本市生態本底、降雨規律、鄉村空間特征以及水生態、水資源、水環境、水平安方面存在問題和目標等因素后確定”考慮到規范的引領性和指導性,未對年徑流總量控制率的具體數值提出規定。上海市年徑流總量控制率的建設目標在上海市海綿鄉村專項規劃》20172035中明確,至2020年規劃進行區域控制或場地(地塊)控制的年徑流總量控制率應不低于70%至2035年不低于75%此外,規范》提出“各類海綿設施對于SS控制率應以實測數據為準”并在條文說明中列舉了國內和上海關于海綿設施控制徑流污染的研究效果,當缺乏相關資料時,可作為參考。
另外,值得介紹的規范》對上海市雨水管渠設計重現期、除澇標準、內澇防治設計規范提出了具體規定:上海市除澇標準為2030年一遇降雨重現期,設計暴雨歷時一般為24h20年一遇最大24h面暴雨量平均為200mm30年一遇最大24h面暴雨量平均為220mm最大24h設計面暴雨雨型采用1963年9月設計暴雨雨型,并配以相應潮型,澇水排除時間為24h排除水平為地面不受淹;內澇防治設計規范應采用100年一遇重現期,降雨歷時為24h平均降雨量為275mm雨型采用 1963年9月設計暴雨雨型,排除規范為居民住宅和工商業建筑物的底層不進水,道路中一條車道的積水深度不超過15cm且雨停后積水時間不超過1h規范》結合上海市氣候特點和排水特點,提出內澇防治設計對應的降雨歷時、雨型以及防治規范,對上海市內澇防治系統構建具有重要指導意義。
3.2規劃要求
海綿鄉村是鄉村建設新理念,應堅持規劃引領、生態優先、平安為重、因地制宜和統籌建設的原則。因此,規范》將規劃編制規定納入其中。
規范》規定海綿鄉村相關規劃應與上海市城鄉規劃體系相銜接,上海純水設備提出了上海市體系化、多層次的海綿鄉村規劃體系,包括總體規劃和單元規劃層次以及詳細規劃層次。
規范》規定海綿鄉村規劃的技術方法應包括相關指標、要素控制和空間布局引導,即通過對鄉村功能區、用地布局、鄉村高程、用地占比、建設用地開發強度、地類或地塊的徑流削減量等指標以及藍線、綠線等的控制,貫徹海綿鄉村建設指導思想和基本原則,鄉村建設管理中落實海綿鄉村建設要求。其核心在于:以年徑流總量控制率為控制型指標,實現規劃控制目標到控制指標的層層取值指導與分解分配,體現方法中的規劃控制途徑;以徑流峰值控制目標、徑流污染控制目標為主要引導型指標,實現目標的分層細化,指導海綿鄉村建設途徑、設施選擇、布局與配置要求,體現方法中的規劃引導途徑;以雨水資源化利用目標等為建議型指標,提出指標的合理分解與取值建議,體現方法中的規劃建議途徑。
年徑流總量控制率作為指標體系中的核心控制指標,其規劃管控應采用區域控制與地塊控制相結合的方式,對于集中新、改建區(規劃新、改建地塊面積占比大于等于80%控制區)和部分新、改建區(規劃新、改建地塊面積占比大于等于50%小于80%控制區)應采用區域控制方式,對于保管區(規劃新、改建地塊面積占比小于50%控制區)應采用地塊控制方式。控制目標分解過程中,采用區域控制的單元應以地塊為基本單位分解落實控制指標和分區導引要求;采用地塊控制的單元應將二級控制區的控制要求落實至開展海綿鄉村建設的地塊。道路、河道等用地的控制目標按不同的控制單元,分塊或分段進行分解。規范》條文說明中詳細介紹了地塊徑流削減量指標的制定和校核方法。
規范》根據特大型鄉村的鄉村規模與用地特點,提出了海綿鄉村規劃編制方法和編制內容,對上海市全市和各區海綿鄉村規劃編制具有顯著指導意義。
3.3設計要求
為了使海綿設施真正落實到實處,提出了全過程控制的要求,因此,各個設計階段應包括海綿鄉村設計內容。規范》對建筑與小區、綠地、道路與廣場、河湖水體等系統的設計流程、總體布局和豎向設計、適用的技術措施作了詳細規定。
3.3.1設計流程
區域和地塊的海綿化設計流程依照整體分析、指標測算、方案設計、復核優化和設計實施等階段進行。
改造區域和地塊以優先利用現有設施為主,因地制宜采用綜合措施,優化、提高現有設施的功能規范和運行效率,局部地區新建高標準設施,灰綠結合解決內澇和徑流污染問題。新建城區以維護和利用自然生態資源為前提,以源頭減排技術為主進行多方案組合。對重點工程應開展多方案比選,優選技術先進、經濟可靠的技術,確定設計方案。
3.3.2平面布局和豎向設計
海綿鄉村建設項目的關鍵是場地布局時設計有利于雨水“自然積存、自然滲透、自然凈化”排水路徑,因此《規范》首先對建筑與小區、綠地、道路與廣場和河湖水體的平面布置和豎向控制作出了明確的規定。核心要義是應大限度地維護和修復區域內原有的水域、濕地、植被等生態環境,充分發揮場地內綠地、水體等自身的海綿作用;應營造有利于雨水分散控制的總體布局和豎向設計,并為逾越雨水管渠設計重現期的暴雨設置調蓄空間或行泄通道;應綜合考慮項目本體的功能要求、下墊面類型、土壤滲透性、地下水位、地形坡度和空間條件等,綠灰結合,優先使用簡單、低成本的源頭減排設施,設施的設置應與場地的總體、豎向和景觀相協調。
綠地率和河湖水面率是海綿鄉村建設的重要指標,生態斑塊的重要組成局部。規范》規定區域、地塊和道路的綠地率和河湖水面率應滿足相關法律條例和規劃的規定。小區的綠化設計應設置一定比例的集中綠地。
3.3.3技術措施
1海綿型綠地的技術要求。
綠地是重要的海綿體,規范》對綠地土壤的滲透性能和綠地植物配置提出了明確規定。規定綠地土壤應滿足雨水滲透的要求,滿意足滲透要求的應進行土壤改良。綠地源頭減排設施的植物種類選擇應根據滯水深度、雨水滲透時間、種植土厚度,污染物負荷和不同植物的耐水濕水平等條件確定。另外,車生泉等人對上海市鄉村綠地景觀中常用園林植被冠層的降雨截留能力進行研究標明,上海純水設備構建復層混交植物群落可有效提高雨水截留能力。因此《規范》要求綠地種植應配置一定量的喬木、灌木,多層次種植綠化,并在條文說明中規定了喬灌木和草坪(喬灌木樹冠投影面積中草坪除外)之比宜為3∶1
2滲透設施的技術要求。
上海市地下水年平均埋深0.51.5m針對上海市高地下水位的特點,規范》規定設施底部與當地的地下水季節性高水位的距離應大于1m缺乏1m應設置防滲膜。上海很多含滲透功能的源頭減排設施都需要設置防滲膜,雖然設置防滲膜使得降雨徑流不能補充地下水,但源頭減排設施的結構層可以對服務范圍內的徑流起到凈化和緩排的作用,有利于徑流污染控制和峰值削減。
3生物滯留設施的技術要求。
生物滯留設施是重要的源頭減排設施,建筑小區、綠地和道路與廣場中都適用。規范》對設置在道路機非綠化分隔帶和高架道路下綠化帶的生物滯留設施做了詳細規定。
綜合考慮上海市綠化管理相關要求和生物滯留設施占地需求,規定設置生物滯留設施的機非綠化分隔帶寬度應大于1.5m機非綠化分隔帶內的生物滯留設施宜分段設置,以便于喬木或其他設施的設置,每段長度應根據服務道路的徑流控制要求確定,宜為1015m規定生物滯留設施的機動車道側雨水進水口宜與道路雨水口設置相結合,采用聯箅式雨水口,平箅收水能力應小于立箅40%以上,初期雨水進入排水管網,徑流量較大時,路面徑流通過立式雨水篦進入生物滯留設施,具體如圖1所示。采用這樣的進水方式,主要原因是機動車道路雨水徑流污染水平高,直接進入生物滯留設施會嚴重影響植物生長和后續養護工作,規范》編制過程中,綠化管理部門對生物滯留設施直接收集處置機動車道雨水持強烈反對意見,編制組因此提出了設立聯合雨水篦的方式,棄流掉局部污染水平高的徑流以減輕對植物和養護的影響,同時仍可在一定水平實現對徑流的削峰緩排和凈化處理。
對于高架下綠化帶,考慮到車輛快速行駛會引起灰塵、泥漿飛濺影響生物滯留設施功能,因此規定宜采用局部下凹形式,綠化帶沿道路方向的兩側保管一定寬度高勢綠地,中間局部下凹設置生物滯留設施。
3.4施工驗收和運行維護要求
3.4.1施工要求
海綿鄉村建設工程包括了雨水收集、滲透、滯留、調蓄、凈化、排放等設施內容,比常規的雨水管道系統涵蓋的內容多,系統復雜,施工要求更加嚴格。施工過程是海綿設施建設的一個關鍵環節,施工時是否依照經批準的圖紙施工、否采用正確的資料、處置設備裝置調試是否達到要求,滲透設施的施工是否規范等都可能對海綿鄉村建設效果發生重要影響。因此,規范》結合已開展的海綿鄉村建設實踐,對施工質量控制提出嚴格要求,施工單位應熟悉設計文件和施工圖,深入理解設計意圖和要求,嚴格依照設計文件、相應的技術規范進行施工,不得無圖紙擅自施工,上海純水設備不得擅自變卦設計內容,施工隊伍必需有國家統一頒發的相應證書。
規范》對源頭減排相關設施的施工順序和要點做了詳細規定,包括“主體建設工作完成、施工設備和資料土堆已經移除且匯水區穩定后,再開挖施工源頭減排設施,植物種植和長成之前應采用土工布覆蓋”施工時防止壓實生物滯留過濾介質”等。
3.4.2運行維護要求
合理的運行維護是保證設施功能發揮的必要措施。經調研發現,很多小區設置的排水基礎設施特別是雨水回用設施,由于物業部門在運行過程中缺乏規范管理,造成系統故障或處于長期的停運狀態。這樣不只起不到海綿鄉村建設的目的而且造成了極大的浪費,嚴重的甚至對給排水系統造成一定的平安隱患。因此在運行過程中應避免停運的情況發生,及時對故障進行排查,維持系統連續有效的工作。規范》對源頭減排設施的維護要點、維護頻率、維護時段做了詳細規定,對海綿設施的長效運行具有重要指導意義。
3.4.3評估要求
海綿鄉村建設受施工等因素的影響,對年徑流總量和年徑流污染等目標的控制能力存在著不確定性和隨機性,單純依靠施工圖紙中的規模進行工程驗收,難以真正驗證預期的控制效果,因此,對于有條件的項目,宜開展效果評估。規范》根據國內外相關資料,提出海綿鄉村建設效果評估應針對具體評估對象區域確定評估方法,一般將現場監測法、模型模擬法、容積核算法相結合,有條件的宜采用現場監測和模型模擬法,并對監測周期、降雨次數、監測指標等作出詳細規定。上海純水設備同時,結合環保部門要求,除SS指標外,規范》提出“外環線以內,大于2km2區域和大于2hm2建筑與小區、大于2hm2綠地、善于500m道路,以及其它有條件或要求的區域,宜同時開展COD氮、磷等其它污染物的削減率評估”
04結語
上海市地方規范《海綿鄉村建設技術規范》全面貫徹落實和住房城鄉建設部關于加強鄉村基礎設施建設與推進海綿鄉村相關工作要求的大背景下,上海市海綿鄉村建設技術導則(試行)2年后,認真總結實踐經驗基礎上制定,內容涉及海綿鄉村建設的全過程,可有效指導上海市相關規劃編制、工程建設、運行維護、績效評估等工作,具有較強的全面性和系統性,對推動上海市海綿鄉村建設工作具有重要指導意義。另外,隨著海綿鄉村建設的繼續推進,越來越多的設施建設、運行和維護也會發生更多有益的經驗為將來進一步豐富完善本規范奠定基礎。
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