海绵城市的利与弊及其发展态势分析[推荐]

第一篇：海绵城市的利与弊及其发展态势分析[推荐]

海绵城市的利与弊及其发展态势分析

建设海绵城市，即构建低影响开发雨水系统，主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等技术途径，实现城市良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市的“海绵”功能。传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来组织排放径流雨水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，这不仅增加市政雨水管网及收纳水体、排涝设施压力，而且降雨初期大量污染物随径流雨水入河影响水环境质量。另外大量雨水外排，也是水资源的一种浪费。海绵城市构建从源头到末端的全过程控制雨水系统，与传统雨水利用相比，海绵城市更注重雨水的自然积存、自然渗透和自然净化，是一种绿色可持续的雨水排放模式。

海绵城市的建设途径主要有对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等三个方面。首先应保护现有河网水系、湿地、绿地等城市雨水滞纳区，对城市建设中已遭到破坏的，应采用生态手段尽可能恢复，提升城市滞纳雨水的能力;其次通过绿色屋顶、下凹式绿地、雨水花园、植被浅沟、绿色街道、生态湿地、透水铺装、雨水调蓄池等低影响技术措施，强化雨水的积存、渗透和净化。

海绵城市建设提出的背景及其基本内涵

当前，中国城市化的快速发展带来了不少新的问题。例如，城市规模不断扩大，不少湖泊被填埋，人口在增加，水资源越发紧缺;城市的硬质路面比例大大增加，城区的水文、水力特性明显改变，城市防洪压力很大;加上过去的城市排水管网设计以“快速排除”和“末端集中”控制为主要设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转，难以应对大流量的雨洪。据有关统计资料，过去三年，全国有超过 360 个城市遭遇过内涝，其中60多个城市单次内涝时间超过 12 h，淹水深度超过0.5 m，北京、深圳、长沙等城市出现人员伤亡，造成生命和财产损失。另外，我国 1 100 座城市缺水，而雨水又没有得到合理利用，雨水利用潜力巨大。为此，社会各界对城市的排水系统和节水问题提出质疑。如果可以把雨水最大限度地收集利用，经济社会效益将十分显著。在自然和城市建设面前，科学家和研究人员一直寻找一种两全其美的方式，用自然的力量调蓄雨水、节约用水和减少洪水带来的威胁。国际经验和实践表明，在提升城市排水系统时完全可以优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，把自然和城市建设融合起来，实践证明是有效的。美国、澳大利亚以及欧洲的城市建设和雨水利用给我们提供了很好的借鉴，这些国家提出了低影响开发、水敏性城市设计、水资源综合管理等理念，在城市规划设计中得到了很好的应用。

澳大利亚研究提出了城市洪水、供水、排水、污水、雨水利用和中水回用系统治理的水资源综合管理软件系统工具包(IWM Toolkit)，在悉尼波特尼地区应用后，通过模型计算和优化分析，市政供水需求减少 55%，污水向河流排放减少 80%，实现了节水减排防洪的综合目标，促进了悉尼的水环境改善。中国在学习借鉴国外知识和经验的基础上，进行了生态城市、低碳城市、智慧城市、水生态文明城市建设的实践，并创新地提出了建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”的伟大构想。所谓海绵城市，就是比喻城市像海绵一样，遇到降雨能就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化、调节水循环;在干旱缺水时可以将续存的水释放出来，并加以利用。海绵城市具有自然循环的“绿色海绵”系统，整个城市容易适应新的环境，遭遇水灾害后快速恢复，而且不危及其中长期发展，能够让城市弹性适应环境变化和自然灾害。例如，陕西西咸新区沣西新城，规划建设了小区内部、市政道路、景观绿化、中央雨洪四级系统，实现了雨水的综合利用。每年收集利用雨水4 000万 m3，城市防洪能力提升 2 倍，节约景观式浇灌用水资金1 亿元。

海绵城市建设项目实际效益的发挥，受制于后期的运行管理。无论是小型、分散低影响开发设施，还是大型的雨水湿地、多功能调蓄水体设施，如果缺少后期管理与维护或者管理不当，不但其作用不能有效发挥，甚至可能出现水质污染、水体破坏、雨水资源浪费等现象。因此，在运行管理阶段维护和管理的实时、科学和高效至关重要，而智慧城市作为一种新的城市管理理念，其突出的一个优势就是可实现城市方便、快捷、智能、高效的管理。智慧化理念在运行管理阶段的应用体现在多个方面：对排水和雨水收集智能控制，实现智慧排水与雨水收集；对管网和一些海绵设施的进水口或溢流口进行监测，判断其是否堵塞或渗漏并实时反应；对水体污染情况监测，实现智慧水污染控制和治理；对雨情和积水情况实时监测，实现防洪排涝预警控制；对用水量进行智能控制，实现雨水的高效利用，比如可通过监测雨情、墒情、植物生长情况等并结合降雨预报信息，判断浇水时间、次数和用水量，进行智能灌溉，从而实现节水和雨水高效利用的目的。又如，管道的堵塞和渗漏是管网系统里常见又难于解决的问题，管道堵塞会导致排水不畅，管道渗漏则会导致污水污染环境。可采用智慧化的理念实现管网的智能监测管理：（1）利用遥感等技术探测管网走向和布局，并将探测 数据上传至 服 务器；（2）对数据进行处理，利用 ＭＩＫＥ、ＡｒｃＧＩＳ、ＳＷＭＭ、ＣＡＤ 等软件 获 得 现 状 管 网 的 布 局 和 走 向平面 图；（3）对管网进行分类、分段、编号，并标出 管网的分叉、汇集等特殊点；（4）在每个编号段的合适位置以及一些特殊点上布设流量传感器，实时监测流量和上传数据；（5）利用云计算等技术对大量数据进行分析、计算，将布设点实时监测的流量，与利用水力模型推算出的该点流量进行比对，并对流量差别较大点进行预警，分析流量变化的原因（如流量变大的可能是因为堵塞，变小的可能是因为渗漏）；(6)及时对预警点进行排查和维修，疏堵或补漏。针对获批的试点城市，加强其创建过程与成果的绩效评价，对于发挥国家级示范的引领带头作用，加快推进 海 绵 城 市 建 设 具 有 十 分 重 大 的 意 义。2015年7月10日，住建部办公厅印发了《海绵城市建设绩效评价与考核办法（试行）》，要求在推进海绵城市建设中参照执行。但在执行过程中，对于涉及到水生态、水环境、水资源、水安全的一些指标具体该如何评价，还存在很多问题，即还没有一套行之有效的绩效评价体系可供建 设的示范项目使用。因此，尽快解决指标评价的方法问题，并研究制定行之有效、精准全面的绩效评价体系是十分重要和迫切的。海绵城市的绩效评价多 是一个监测、统计、计算、比对的过程，完全可以结合智慧化理念，发挥传感器、３Ｓ、大数据、云计算在监测、统计、计算等方面的优势，建立包含多种指标的绩效评价模型，如年径流总量控制率、雨水资源利用率、城市面源污染控制率、城市暴雨内涝灾害防治水平等指标。

第二篇：泰州市城市发展态势分析报告

泰州市城市发展态势分析报告

子报告1《泰州市区位发展态势研究分析报告》

摘要小结：

一、本区位南京东面，距离南京较远，脱离了南京都市区

二、本区位不靠扬州、不靠南通两个苏中发动机，所谓地理几何中心，其实是劣势

三、本区位没有海港、没有城市品牌，在地级市中狭小而年轻

四、本区位唯一可靠的苏南隔江，目前只有一个江阴桥，通路狭小

五、本区位北连竞争成本更低的苏北

六、本区位在苏中最不佳，发展趋势难比南通扬州

七、泰州区位，一要靠上海、二要靠苏南、三靠海外

八、未来交通通畅后，也未必更好，因为交通不是唯一的。

子报告2《泰州市交通发展态势研究分析报告》 第一部分、江苏省公路交通发展态势分析

第一章、江苏省高速公路网络发展规划分析

一、宁通高速

二、沪宁高速

三、沿江高速

四、锡澄高速

第二章、几条与泰州发展相关的重要公路分析

六、海溧高速

第二部分、江苏省铁路交通发展态势分析

一、新长铁路

二、宁启铁路

第三部分、江苏省长江通道发展态势分析

一、润扬大桥

二、苏通大桥

三、江阴大桥

四、泰州过江通道

第四部分、江苏省港口交通发展态势分析 第五部分、江苏省机场经济分析

一、南京机场饥饿

二、苏南机场之争

三、浦东机场损苏

四、苏中机场梦想

第三篇：申论热点分析：海绵城市

热点分析：海绵城市

16城试点“海绵城市” 将获大额中央补贴

21世纪经济报道记者获悉，包括南宁、济南在内的16个城市将获得中央财政补贴10多亿元，用于海绵城市建设。这一补贴源于2014年2月31日财政部发布的《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》一文。

该文指出，财政部、建设部、水利部将推进中央财政支持的海绵城市试点工作，中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助，一定三年，具体补助数额按城市规模分档确定，直辖市每年6亿元，省会城市每年5亿元，其他城市每年4亿元。对采用PPP模式达到一定比例的，将按上述补助基数奖励10%。

全国130多个城市参与竞争，最后经过筛选有34个进入初步名单。3月4日，3部委确定22个城市参与国家海绵城市建设试点城市竞争性评审答辩，最后有16个获得海绵城市的资格。

4月2日晚间，根据财政部网站消息，海绵城市建设试点城市名单正式公布。根据竞争性评审得分，排名在前16位的城市分别是：迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。

海绵城市，能充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用，有效缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，节约水资源，保护和改善城市生态环境。

雨水要留下来且做好处理

根据财政部此前发出的通知，2015年有积极性的省份先推荐1个城市，各省份推荐城市后经过财政部、建设部和水利部进行资格审查，然后对通过资格审查的城市，在3月组织公开答辩，由专家进行现场评审，现场公布评审结果。

其中资格审核的要求的是：城市发展对排水防涝基础设施建设、调蓄雨洪和应急管理能力需求强烈；试点区域总面积原则上不少于15平方公里，多年平均降雨量不低于400毫米；优先鼓励旧城改造项目，包括城市水系统、城市园林绿地、市政道路、绿色建筑小区等。

21世纪经济报道记者获悉，本次重庆也入围16个海绵试点城市，但是京沪津都没入选。有专家指出，北京目前尽管在立交桥下开始设定蓄水池，但是主要是排水用的，与海绵城市还是有区别。

中国城镇供水排水协会副秘书长王岚指出，海绵城市的最主要内容是两个，即雨水要保留下来，其次是要做好处理。而做到这两条的很少。“常德过去做这样的工作已经很多年了，很多城市才起步。”她说。

常德市委书记王群在3月27日申报国家海绵城市建设试点城市竞争性评审答辩会上指出，常德共有河湖面积78万亩，年均径流总量1356亿立米，占洞庭湖年均入湖径流总量的48%。常德已经有了10年的探索与实践，早年常德编制了《水城常德—江北城区水敏性城市发展和可持续性水资源利用整体规划》，在此基础上高标准编制了相关的20多个总体规划和专业规划。

今年2月，常德市委、市政府成立了海绵城市建设推进工作领导小组，计划3年内在近42平方公里的中心城区范围内实施海绵城市建设试点示范，加速打造生态宜居常德。

中央大额补贴

根据国家政策，入围海绵城市将获得巨额的财政补贴。其中常德将有望获得超过12亿元的国家专项补贴资金，是历年来获国家城市建设单项补贴最高的一次。

广西地方媒体也指出，如果南宁入选海绵试点城市，南宁市在未来3年将获得16.5亿元以上 的国家专项补贴资金，用于进一步优化城市基础设施、改善人居环境等方面的建设。

按照直辖市入选海绵试点城市，每年6亿元的中央财政补贴，3年可以拿18亿元。不过重庆是以两江新区的名义申请海绵城市试点单位，是否3年能拿到18亿，仍难定。

北京林业大学园林学院教授李飞指出，建设海绵城市，资金需求巨大。海绵城市对中国仍是新鲜事物，要做到雨水留下并不容易。南京过去实施雨污分离是需要的，“但是仅仅分离还不够，关键是雨水能蓄住且以后被利用。”

海绵城市涉及到沥青渗水以及公路地面渗水等功能，这需要使用特别的水泥和砖面，渗水的沥青，涉及巨额的资金。

以常德为例，该市共有河湖面积78万亩，全市年均降雨量超过1360毫米，预备进行海绵城市的试点区域可达118平方公里。到2014年底，常德市城区启动的110多个项目中已完成36个，完成投资80亿元。

用“海绵城市”终结“城市看海”

今年以来,我国已有41座城镇遭受内涝。2012年有184座城市发生内涝,2013年234座城市内涝,2014年125座城市内涝,“城市看海”屡见不鲜。在国家气象局日前举办的“直击天气——与科学家聊天”活动中,专家对“城市看海”做了详细分析及应对措施,认为应通过建设“海绵城市”,撕下“城市看海”名牌。(7月29日《工人日报》)

“海绵城市”是个比喻说法,是指城市像海绵一样,遇到降雨时就地渗透、吸收、存蓄雨水；遇到干旱时再将蓄存的雨水“吐”出来,加以循环利用,比如浇灌花草树木、清洗城市道路和建筑等,可为城市节约大量水资源,缓解城市水危机。有人因此说,“海绵城市”让城市像海绵一样“呼吸”,更具生态魅力。

“海绵城市”确实可以让“到城市看海”成为传说。近年来,我们很多城市屡屡为逢雨必涝、暴雨淹城所困。为何?在现有城市状态下,城市排水防涝水平长期滞后的痼疾难以根除。逢雨必涝之后则是旱涝急转,城市又开始“喝渴”,为何?拼命造房、拼命开发的城市已无蓄水功能。

如果建成“海绵城市”,下雨时像海绵一样把水“吸”住,干旱时再把水“吐”出来,不仅能提升城市的生态还原能力,而且能提升城市消化雨水的能力,缓解逢雨必涝,岂不妙哉?故而去年11月,住建部发布了《海绵城市建设技术指南》,鼓励各地因地制宜,探索建设自然留存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,根治城市内涝顽疾,而不是将雨水“一排了之”。

建“海绵城市”首先得有“海绵体”,“海绵体”从哪里来?一方面要保护好现有河流、湖泊、沟渠等“海绵体”。有些城市,在急功近利的卖地与开发冲动之下,不仅河湖周边用地纷纷被开发商侵占,甚至还填湖遮河,在湖河及湿地上修房造屋。或无视湖河保护而沦为“臭水坑”、“垃圾场”。要建“海绵城市”,就要在现有河湖水系周围划一条清晰的保护线,还公共空间给市民。

另一方面,要大规模建设新“海绵体”。新建林地、河湖自不必说,在修建街道、广场及停车场等公共区域时,不能一味地硬化路面,据说硬化地表对雨水的渗水率不足一成,而用渗水砖铺设公共区域,渗水率高达六成。还应改变过去追求一马平川而填坑平渠的不科学做法,因地制宜地建设下沉式绿地、公园、草沟、水景设施等。在东京和大阪,街头小型公园、绿地和广场无一例外地采用沉降式,雨水可轻易在此汇聚并渗入地下。

建设“海绵城市”一方面是让雨水流得更畅——涝时能吸水,另一方面是让留得更多——旱时能吐水。当我们的城市成了“海绵城市”,“城市之肾”河湖能正常代谢,“城市之肺”土壤能正常呼吸,或许就不会那么频繁地“一边喊渴,一边内涝”了。期待“海绵城市”建设在我国风生水起。

建设“海绵城市” 促进人水和谐 “海绵城市”通过下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，可实现“自然积存、自然渗透、自然净化”三大功能。“海绵城市”建设可有效地解决我省城市水安全、水污染、水短缺、生态退化等问题，应科学谋划并将其付诸实施。

习总书记多次强调“城市要优先考虑把有限的雨水保留下来、优先考虑更多的利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。这表明，建设“海绵城市”已经成为党中央、国务院的重大决策部署。海南建设国际旅游岛和生态省，有条件也应该率先贯彻落实中央的决策部署，在城市转型发展、城市生态文明建设上作出示范。

“海绵城市”的提出背景

改革开放以来，我国城市数量从1978年的193个增加到2014年的658个，城镇化率达到54.77%，城市已成为人们生产生活的主要组成部分。与此同时，城市也面临资源约束趋紧、环境污染加重、生态系统退化等一系列问题，其中又以城市水问题表现最为突出。

水安全问题。一方面，受“重地上、轻地下”等习惯思维的影响，城市排水设施建设不足，“逢雨必涝”成为城市顽疾，据统计，全国62%的城市发生过水涝。另一方面，传统城市到处都是水泥硬地面，城市绿地等“软地面”在竖向设计上又高于硬地面，雨水下渗量很小，也未考虑“滞”和“蓄”的空间，容易造成积水内涝，更严重的是，阻碍地下水补给，造成地下水水位下降、形成漏斗区。如2014年海口市漏斗区面积为726平方公里，比2004年增加了48平方公里，其中2008至2013年海口漏斗区面积持续扩大。

水生态问题。传统城市建设造成大量湖河水系、湿地等城市蓝线受到侵蚀，据调查，我国湿地面积比10年前减少3.4万平方公里，海南东部沿海超过20%的湿地消失，土壤、气候等生态环境质量下降。另一方面，城市河、湖、海等水岸被大量水泥硬化，甚至这种城市化水岸修筑模式已向乡村田园蔓延，人为割裂了水与土壤、水与水之间的自然联系，导致水的自然循环规律被干扰，水生物多样性减少，水生态系统被破坏。

水污染问题。以海南为例，目前主要江河及湖库水质保持优良，但是城市内河、部分入海河流水质问题始终没有得到改善，据省环境监测中心监测，全省城市内河水质达标率仅51.4%。值得一提的是，目前的城市污水都是到下游、末端集中处理，长距离的污水管网工程，不仅耗费资金和地下空间资源，而且污水沿途“跑、冒、滴、漏”，以致污水处理厂负荷不足，又造成新的环境污染。

水短缺问题。海南降雨量充沛，人们很难联想到缺水问题，然而事实上海南也季节性缺水、区域性缺水，如今年6月份的干旱造成多个城市用水告急，原因就是海南降雨在时间、空间上分布不均衡，加上岛屿地理上中间高、四周低，河短坡陡，水来得急、去得也快，而位于城市的自然调蓄空间大量被挤占，人工蓄水设施又不足，导致大量雨水白白流走。

建设“海绵城市”就是要系统地解决城市水安全、水资源、水环境问题，减少城市洪涝灾害，缓解城市水资源短缺问题，改善城市水质量和水环境，调节小气候、恢复生物多样性，使城市再现“鸟语、蝉鸣、鱼跃、蛙叫”等生态景象，形成人与自然和谐相处的生态环境。

“海绵城市”的基本认知

“海绵城市”让城市回归自然。

顾名思义，“海绵城市”是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”。“海绵城市”遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针，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，从而实现“自然积存、自然渗透、自然净化”三大功能。

“海绵城市”的本质是改变传统城市建设理念。传统城市习惯于战胜自然、改造自然的城市建设模式，结果造成严重的城市病和生态危机；“海绵城市”则是顺应自然、尊重自然的低影响发展模式。在城市排水上，传统城市建设模式是以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划建设理念，而“海绵城市”以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划建设理念，追求城市 人水和谐。

“海绵城市”的认识误区。“海绵城市”是否要花很多钱？

从算大账的角度出发，“海绵城市”不但具有社会效益、生态效益，更具有经济效益，可谓花钱少、办事好。一是“海绵城市”注重依靠自然力量渗水、蓄水、排水，大大减少了排水设施的工程建设量。二是传统的大马路、大广场、排水设施维护费用高，“海绵城市”依托生态修复、生态处理，运行维护要求低、成本也低。三是“海绵城市”还能收获雨水资源利用、污染源防治、暴雨内涝灾害缓解等综合效益，降低水环境污染治理费用以及城市内涝造成的巨额损失。

当然，我们不主张对老旧城区单独进行海绵化改造，而是提倡利用老旧城综合改造时，将“海绵城市”的理念融入进去，适当添置一些“海绵体”，这虽然会增加一些建设成本，但却是城市生态修复所必须还的“旧账“。

“海绵城市”是否要替换原来的排水系统？

当一个城市遇到降雨时，首先是城市各类“海绵体”吸水、渗水功能发挥作用，其次是蓄水设施吸纳、调蓄，再次是随着“海绵体”的饱和，就需要进入传统排水系统排除。显然，“海绵城市”对传统排水系统不是取代，而是一种“减负”和“补充”，这也要求“海绵城市”建设要统筹低影响开发雨水系统、传统排水系统及超标雨水排放系统，形成相互补充、相互保障的完整系统。

“海绵城市”的建设思路

转变思想观念。建设“海绵城市”是党中央国务院的重要决策部署，也是城市建设领域的调结构、转方式。“海绵城市”的建设需要全社会转变观念、形成共识，特别是各市县政府作为城市建设的直接责任人，更需要充分认识到“海绵城市”建设的必要性、紧迫性并付诸实际行动，各个相关部门和行业也要同步推进。为此需要在不同层面开展大量宣传、培训工作，既包括住建、水务、国土等管理部门培训，也包括规划、设计、施工等专业培训，还包括投融资政策和运作方式方面的培训等。我厅将联合省内主要媒体以及省委党校开展多方位的宣传培训。

抓好微循环建设。可以对城市各类新建和改造项目，先启动各类具有末端微循环功能的“海绵体”建设，如建筑、小区的雨水收集利用，城市下凹式绿地建设，道路、广场采用透水铺装，污水处理尽量采用就近、生态模式等等，这些项目即使在大海绵系统未形成的情况下，也能单独实施，且不妨碍未来系统化。

大力推广绿色建筑。绿色建筑在“海绵城市”建设中起基础性的作用。从小区下凹式绿地、绿色屋顶、建筑物内蓄水装置或周边小型、分散的蓄水设施抓起，积极为雨水利用及回补地下水提供渗透路径，充分利用各类自然条件，推进建筑节能、节地、节水、节材，创建绿色小区、绿色社区。

加强规划引导管控。省级利用“多规合一”契机，融入“海绵城市”的理念，强化对森林、水系、湖泊等大海绵体的保护，强化城市绿线、蓝线等划定。各市县应将“海绵城市”的要求贯穿于城市总体规划、专项规划、控制性规划的全过程，并转化为具体管控指标，在城市中保留足够的生态用地，控制城市不透水面积比例，最大限度减少对城市原有水生态环境的破坏。

创新城市投融资模式。“海绵城市”既有普通建筑、小区等社会领域里的工作内容，又有城市公园、广场等公共领域里的内容。对社会领域内容，应通过法规规章以及适当奖励等措施，组织社会力量去自行实施，政府加强监管评估来确保落实；对公共领域里的项目内容，除财政直接投入实施外，也可以由政府制定具体的操作办法，采取ppp模式等引进社会资本参与。

制定标准规范及鼓励政策。结合国家《海绵城市建设指南》，制定我省“海绵城市”建设的技术标准、规程规范，争取出台一部地方综合性法规，以保障“海绵城市”主要指标和管控措施的落实。同时制定相应的政策，鼓励应用新技术、新工艺和新产品的研发、生产制造和施工应用，力争培育一批“海绵城市”新型产业和创新型企业，为城市产业结构调整做出贡献。

第四篇：海绵城市沥青力学性能分析 -

海绵城市沥青力学性能分析

一、研究背景及意义

海绵本身有水分与力学两个特征。水分特征指的是海绵吸水、保水、释水等性质，力学特征指的是海绵本身的回弹、压缩、恢复等性质。“海绵城市”概念是一种形象的表达，源自于行业内和学术界习惯借用“海绵”的物理特性来比喻城市的某种吸附功能，比喻城市吐纳雨水的能力，其学术术语为“低影响开发雨水系统构建”(L0w impact development of rainwater system construction).多孔沥青混合料（Porous Asphalt Mixtures）顾名思义是一种含有较多连通空隙（一般大于 15%）的沥青混合料，由于其在排水、抗滑及降噪方面的优良使用性能，近几十年来在欧洲、日本、美国得到了广泛的应用。由多孔沥青混合料面层与多孔排水基层组成的透水式路面可以将雨水转移入地下，有效补充地下水，形成良好的生态系统循环；同时透水式路面亦可有效连通大气环境与下部土壤基础，增加水分的相互流通，而水在流通过程中可以很好地转移热量，最终起到降低路面温度、减少城市热岛效应的目的。而饱水式路面可以在路面结构内部保存水分，当外界温度升高，水分蒸发将改善沿途热环境，缓和热岛效应。同时，对于降低车辆行驶噪音，改善道路两侧居民居住环境有较大益处。

但是，由于使用功能与传统密级配沥青混合料有较大差异，多孔沥青混合料的更广泛应用还存在很多问题。多孔沥青混合料的物理特性（尤其是空隙率）严重制约着其功能性及耐久性。随着使用年限的增加，混合料内部出现空隙破坏和堵塞，此时多孔沥青混合料排水、降噪等功能将迅速减弱。对于季节性冻融地区，由于设计、施工不合理以及使用过程中环境与交通的影响，混合料可能会出现堵塞并导致路面积水，当温度在冰点上下循环变化时，混合料又将面临冻融耐久性问题。

故我们研究的问题主要针对的是海绵城市中，采用多孔沥青路面的力学性能分析。

二、多孔沥青混合料的力学模型

1、多空沥青混合料粘弹塑性损伤本构方程的假设

(1)假设多孔沥青混合料初始损伤为 0；

(2)多孔沥青混合料的损伤主轴与应力主轴和应变主轴重合。

2、总应变的增量表示

在岩土材料中，材料在受力时的变形一般包括可恢复与不可恢复部分。在本研究中，总变形增量方程可写为：

3、损伤模型

沥青混合料在成型后内部结构即存在不同程度的缺陷与裂纹，尽管这些缺陷与裂纹在混合料内部是离散分布的，但在连续损伤力学中，材料的这些缺陷可使用连续的内部损伤场变量表示。在岩土领域的研究中，Weibull分布函数被一些学者用以描述岩土材料内部的损伤过程，其表达式为：假设损伤因子 D 变化率满足 Weibull 分布，即：

因此，损伤因子可写为

引入损伤力学中的有效应力概念，即：

4、粘弹性模型

对多孔沥青混合料进行单轴压缩时，采用的是位移控制模式，即保持应变速率不变，探讨应力随时间与应变的变化情况。已有研究表明，广义 Maxwell 模型适用于描述恒应变率加载下的材料粘弹性行为。为简化模型参数，选择 2 个 Maxwell 模型与 1 个弹簧并联，模型示意图如下：

该模型的连续方程可使用积分形式表示：

对于恒定应变率施加荷载，上式中

即为加载速率。因此，该模型可以反映加载速率的影响。以上积分型本构方程当进行数据拟合和参数验证时，需要对其离散化，即构建增量型本构方程，因此改写为：

因此可得，5、塑性模型

对于岩土材料，一般情况下静水压力对材料塑性是有影响的。因此最终屈服函数选择应用广泛的 Drucker-Prager 模型，该模型屈服函数在π平面的投影为光滑连续的圆形，且考虑了静水压力的影响。其形式为

在选取塑性流动规则时，已有研究表明沥青混合料的力学行为符合非关联流动法则，即塑性势函数 g 并不等于屈服函数 f。为了得到非关联塑性模型，Drucker-Prager 塑性势函数采用与屈服函数类似的结构形式，仅将其中的参数进行了更改：

为了更好地验证模型，引入有效应力与有效应变的概念。对于本章的验证试验，加载模式为单轴压缩。因此，有效应力为：

而有效塑性应变可用增量形式表达：

塑性模量的概念随之可定义为：

因此可得，6、模型的验证

可以看到模型在 0℃以上与试验数据拟合较好。当温度下降到-10℃时，由于沥青混合料显示出更多的弹性，其力学性能对加载速率依赖性减弱。

对于多孔沥青混合料来说，经历冻融后其强度逐渐降低，粘性开始丧失，混合料抵抗外力能力减弱，并且在冻融过程中其破坏形式主要为内聚力的损失。而多孔沥青混合料的结构整体性主要靠沥青胶浆或沥青与集料间粘结性提供，因此冻融后其结构开始松散，最终导致坑洞等破坏。Huurman 等提出多孔沥青混合料的破坏主要包括沥青胶浆的断裂和沥青与集料界面粘结力的失效。按照前述分析，沥青胶浆也是细集料与沥青的混合物，由复合材料理论，两者之间的界面交界处应是破坏的临界位置。

三、沥青与集料间的粘结性能

多孔沥青混合料的冻融损伤归根结底也是一种疲劳损伤，即外界温度在 0℃上下循环变化时，冰冻荷载对混合料结构内部施加的周期作用。路面内部的温度可近似认为呈正弦变化，因此施加到混合料内部结构上的荷载也可认为是正弦荷载。最终多孔沥青混合料的冻融损伤问题就演化为在循环变化的冰冻荷载下，沥青与集料的界面抗疲劳性能。

尽管本文中对沥青与集料界面系统进行疲劳试验时采用的是剪切加载模型，为单向受力。但实际路面中界面应处于 2 维或 3维的受力状态。因此参考以往研究提出界面在受疲劳荷载时损伤率满足以下方程：

一般来说，D=1 代表承载能力的完全丧失。本文以沥青结合料模量下降到初始模量的一半作为破坏的标志，因此可认为 D=0.5 为材料的破坏临界点。对于周期循环加载过程，在时间增量内的损伤增量可写为：

由于采用等幅值加载，本文假设单次加载循环对界面系统造成固定的损伤。因此疲劳寿命可表示为：

因为对集料与沥青界面性能的研究是在不同温度下进行，那么式中的参数也应与温度密切相关。考虑到疲劳试验仅对 3 种温度进行了试验，同时基于简化模型的目的，假设式中参数与温度线性相关，即：

最后，通过预测结果与实测数据进行最小平方差拟合，得到上述疲劳模型参数。

当沥青为普通未改性沥青时，沥青材料自身的粘度较小，这时与其粘结的岩石材料化学成分就将有较大的影响。而当胶结材料为粘度较大的橡胶沥青时，两者之间的界面性能主要取决于沥青自身的特性，而岩石成分的作用相对减小。这也说明，对于多孔沥青混合料，在冻融荷载下结合料的性质非常重要。

四、研究展望

上述界面疲劳试验尽管可以很好的表征复合材料抵抗外部低频率温度荷载的能力，但是由于试验频率较低，试验时间过长，不利于更广泛地应用。如何以简单的性能试验表征沥青与集料间的冻融疲劳作用，需要进一步研究。

对于冻融作用下的多孔沥青混合料，当内部冰冻荷载足够大时，只需要数次循环加载就会产生界面破坏。而这个荷载对于不同温度是不同的。

低温下沥青与集料界面开裂力学性能的研究需要进一步做下去。力学试验由于条件所限，需要忽略集料的表面物理特性。对于多孔沥青混合料，在冻融等外界荷载作用下，集料与沥青间的界面以及沥青胶浆应是最不利位置，由微观冻融引起的损伤不可忽视。

五、参考文献

1.吴丹洁，詹圣泽，李友华等，中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究，2016.1.11； 2.郭锋利，侯曙光，木质素纤维在高粘沥青混合料中的分散工艺，2012.3.30； 3.王知乐，解建光，多孔降噪沥青路面研究，2013.2；

4.蒋玮，沙爱民等，透水沥青路面的储水-渗透模型与效能，2013.1；

5.M.Huurman.Lifetime Optimisation Tool, LOT, Main Report, Laboratory of Road and Railway Engineering, Delft University of Technology, Delft, 2008.1；

6.M.Huurman, L.T.Mo.Fatigue in mortar and adhesive zones;measurements, test interpretation and determination of model parameters[R].Laboratory of Road and Railway Engineering, Delft University of Technology, Delft, 2007.11；

7.关宏信，郑健龙，沥青路面粘弹性疲劳损伤分析，2008；

8.Liantong Mo, M.Huurman, Shaopeng Wu, A.A.A Molenaar.Ravelling investigation of porous asphalt concrete based on fatigue characteristics of bitumen–stone adhesion and mortar[J].Materials and Design, 2009,(30): 170179.9.易军艳，基于界面行为的多孔沥青混合料冻融损伤特性研究，2012.3； 10.韩宏伟，黄绍龙，丁庆军等，运用高粘度改性沥青配置OGFC的研究，2005.3；

第五篇：海绵城市总结

海绵城市建设措施总结与思考

摘要：海绵城市作为城市建设新思想，在接受我国各试点城市的试炼。本文简略介绍了海绵城市的提出背景，总结了目前学者所提出的海绵城市建设措施，对其进行了思考。对海绵城市的推广有帮助。

关键词：海绵城市建设措施

一、海绵城市的背景

我国年际降雨变化大，年内降雨季节不均匀，6~9月的降雨量占全年的60%~80%。受维度、海陆影响，东西南北地区气温和降水差异显著，南方靠近海洋水汽充足，北方靠近内陆水汽缺乏，季风由南向北减弱。气候变化不确定性造成夏季暴雨洪水现象不断发生。同时，因城市化迅速发展，多变的降雨现象恶变成了内涝灾害。近几年各地均出现暴雨频频，2015年全国20个省遭遇暴雨灾害，强度为历年罕见。说明城市内雨水排水系统的存在严重缺陷。此外，水污染事件也屡见不鲜。4月江西省新余仙女湖水质污染事件是今年第一起水污染大型事件。我国的水资源因水质污染也面临着严重短缺的现象。然城市对雨水的利用却不尽人意。传统城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水尽快排出，造成雨水不能在城市中下渗和蒸发，影响城市地下水补充，人为增大径流量，违背大自然的规律。

这样一个背景下，2014年我国住房城乡建设部编制了《海面城市建设技术指南》。旨在落实总书记讲话和中央城镇化工作会议精神，大力推广“海绵城市”，促进自然积存、渗透、净化，节约水资源，已水生态基础设施为根本的建设。2015年有16个城市成为我国海绵城市首批试点，2016年先后有公布新加入试点城市名单[1]。

二、海绵城市的内涵概念

海绵城市（sponge city）,指城市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[1]。思想理念即人与自然和谐相处，排水防涝思路有一个新的格局，保证了城市和城市周围自然的原水文特征稳定，资源的可持续化。

三、建设措施提出、思考

海绵城市的目标即是使城市拥有面对自然所造成的环境灾害等问题的弹性适应力，增强城市的综合承受能力。表象上缓解城市内涝等问题，实质改善城市的生态系统。为了加快海绵城市的建设，许多学者提出了各种措施。

1、区域水生态系统的保护和修复

如今多数学者在“海绵城市”的建设上更倾向于低影响开发（LID）技术的应用，焦点在防洪内涝的雨水利用及管理问题上。诚然为重点之一，但解决问题的前提应是保护区域水循环过程。在现有城市中，海绵城市的建设要从部分走向整体。要对水生态系统进行区域划分，森林、河流、农田、城市生活区、城市市政区等，不同的区域采取不同保护与修复，建设园林相关的水生态基础设施，使城市基础设施跟上城市化发展，提高城市水涵养水源的能力。

2、以海绵城市为指导进行城市规划

城市进行总体规划时，要把水文条件、因地制宜等放在第一位。此外，俞孔坚教授提出，要建设“海绵城市”，需进行跨尺度的生态规划。要研究水生态系统，不能只关注于水本身这一特殊的环境因子，因为其的流动和循环特点，与土地利用和各类景观要素相关联，受自然过程和人类活动的广泛影响。应从更高的层次进行研究，将视野从水体扩大到汇水区域或流域以及景观尺度。要认识水域、水体本身的服务对象不仅仅为水生态系统，而是整个生态系统。而跨尺度的水生态基础设施建设，从宏观上看，要研究水系统在区域或流域中的空间格局，即进行水生态安全格局分析；从中观上看，城市或者乡村的新区和功能区块，主要研究如何有效利用规划区域内的河道等；从微观层面，包括公园、小雨等区域和局域给水单元的具体“海绵体”。上述各层面需落实到土地利用和城市总体规划中。正是由于跨尺度设计，“海绵城市”才能综合解决城市生态问题[2]。

3、有效的雨水、中水回用

作为水循环中对人类最为重要的一步即为降雨。过去的排水将大量降雨直接排走增大了径流量，严重破坏了城市与周遭自然水文特征。在缺水时却又不能有效利用。仇保兴博士提出了建筑雨水利用与中水回用的办法[3]。建筑中灰色水与黑色水分开处理。同时建设绿色屋顶、透水地面和雨水储罐收集雨水。除此之外，在建筑周围建设雨水花园、人工湿地等，目的在于恢复自然水生态系统的雨水渗水、净水、储水、用水。在独栋私人建筑可建设小型人工湿地。雨水城市蒸发量增大对空气质量的提高也有帮助。

4、结合经验及时修改措施

古代人类在长期与水灾害斗争过程中积累的生态价值的实践经验，在城乡选址、水资源管理、水适应性等方面有杰出贡献对如今海绵城市的建设有启示意义。海绵城市作为我国新出台的城市规划概念，在建设系统上有多方面不足，需要对古代技术的借鉴以及现代试点经验的不断完善。

四、结语

海绵城市的提出对我国新型城市化建设规划起重要指导作用。在行之有效的前提，应加以推广。能使旧城市的可持续发展有上升空间，使城市质量总体提高。自然水生态系统的保护与修复得到进一步认可，人与自然和谐共处也能在良好的水生态系统中得以验证。

五、参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》.2014.10.[2] 俞孔坚，李迪华，袁弘，等.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划，2015(6)：26-33.[3]仇保兴.海绵城市（LID）的内涵、途径与展望[J].建设科技，2015(1)：11-18.