III
目录
1.绪论.........................................................................................................................................1
1.1.海绵城市的理念及国内外的发展..................................................................................2
1.1.1海绵城市的理念........................................................................................................2
1.1.2国外海绵城市的发展进程........................................................................................3
1.1.3国内海绵城市的发展进程........................................................................................5
1.2城市低影响开发与绿色建筑..........................................................................................7
1.2.1低影响开发与绿色建筑的概念................................................................................7
1.2.2国外低影响开发（LID）的发展现状.....................................................................7
1.2.3国内低影响开发（LID）的发展现状.....................................................................9
1.3课题的研究目的?内容?技术路线及来源................................................................11
1.3.1课题的研究目的......................................................................................................11
1.3.2课题的研究内容......................................................................................................12
1.3.3课题的技术路线......................................................................................................12
1.3.4课题来源..................................................................................................................12
2.西安市建设海绵城市重要性探究.......................................................................................14
2.1.西安市城市概况............................................................................................................14
2.1.1西安市自然地理概况..............................................................................................14
2.1.2西安市社会概况......................................................................................................15
2.2西安市建设海绵城市的探究........................................................................................16
2.2.1西安市内涝现象及分析..........................................................................................16
2.2.2.西安市用水结构分析..............................................................................................18
2.2.3西安市供水及输配水状况分析..............................................................................19
2.3西安市降雨特性及利用分析........................................................................................21
3.海绵城市的构成...................................................................................................................25
3.1绿色屋顶........................................................................................................................25
3.1.1绿色屋顶的构造......................................................................................................25
3.1.2绿色屋顶的机理和功能..........................................................................................26
3.1.3绿色屋顶的设计与应用..........................................................................................27
3.1.4西安市实践绿色屋顶的建议..................................................................................28
3.1.5西安市实践绿色屋顶的经济分析..........................................................................30
3.2透水铺装........................................................................................................................313.2.1透水铺装的构成......................................................................................................31
3.2.2透水铺装的机理和功能..........................................................................................32
3.2.3透水铺装的设计与应用..........................................................................................33
3.2.4西安市实践透水铺装的建议..................................................................................34
3.2.5西安市实践透水铺装的经济分析..........................................................................35
3.3植草沟............................................................................................................................36
3.3.1植草沟的构成..........................................................................................................36
3.3.2植草沟的机理和功能..............................................................................................36
3.3.3植草沟的设计与应用..............................................................................................38
3.3.4西安市实践植草沟的建议......................................................................................39
3.3.5西安市实践植草沟的经济分析..............................................................................40
3.4雨水花园........................................................................................................................40
3.4.1雨水花园的构成......................................................................................................40
3.4.2雨水花园的机理和功能..........................................................................................41
3.4.3雨水花园的设计与应用..........................................................................................42
3.4.4西安市实践雨水花园的建议..................................................................................43
3.4.5西安市实践雨水花园的经济分析..........................................................................44
3.5下沉式绿地.................................................................................................................44
3.5.1下沉式绿地的功能..................................................................................................44
3.5.2下沉式绿地的设计与应用......................................................................................45
3.5.3西安市实践下沉式绿地的建议..............................................................................46
3.5.4西安市实践下沉式绿地的经济分析......................................................................47
3.6低影响开发的其他技术措施........................................................................................47
3.6.1蓄水池......................................................................................................................47
3.6.2湿塘..........................................................................................................................47
3.6.3渗管/渠.....................................................................................................................47
3.6.4植被缓冲带..............................................................................................................48
3.6.5初期雨水弃流设施..................................................................................................48
3.6.6渗透塘......................................................................................................................48
3.7建设海绵城市的比选....................................................................................................48
3.7.1低影响开发不同措施的优缺点..............................................................................48
3.7.2建设海绵城市的比较..............................................................................................49
4.低影响开发的工程案例探究...............................................................................................524.1 A小区低影响开发案例.................................................................................................52
4.1.1A小区概况...............................................................................................................52
4.1.2小区低影响开发的效果评估..................................................................................52
4.1.3小区低影响开发雨水系统设计..............................................................................54
4.1.4低影响开发效益分析..............................................................................................56
4.2 B小区低影响开发案例.................................................................................................60
4.2.1 B小区概况..............................................................................................................60
4.2.3小区的方案分析......................................................................................................61
5.结论和建议...........................................................................................................................65
5.1结论................................................................................................................................65
5.2建议................................................................................................................................66
摘要
西安市位于我国西北干旱半干旱地区，是水资源较为缺乏的城市，土质为湿陷性黄
土?随着西安市城市化进程的加快，不透水路面的面积显著增加，雨水得不到及时的排
除，在路面上迅速积聚，便造成了城市内涝?本论文针对上述问题，提出了在西安市建
设海绵城市的观点?
海绵城市利用低影响开发雨水系统，使得场地开发前后的水文特性保持不变，达到
有效削减雨水径流流量?暴雨洪峰流量，减少雨水径流污染的目的?低影响开发雨水系
统的种类很多，从源头?中途和末端可分为绿色屋顶?初期雨水弃流装置?渗透井?植
被浅沟?透水铺装?下凹式绿地?湿塘?人工湿地等?
本文通过对国内外的先进技术与政策以及发展进程的对比研究，吸取了国内外低影
响开发雨水系统优秀案例的设计经验?结合西安市的自然地理?气象?工程地质状况和
社会状况等，对西安市的用水结构?雨水内涝现象进行了具体分析?通过对2005～2013
年的数据资料的对比，得出了西安市的年均降雨量及降雨的特点，提出了西安市建设海
绵城市的必要性，可行性以及具体技术措施?
对于低影响开发雨水系统，重点介绍了绿色屋顶?植草沟?透水铺装?雨水花园?
下凹式绿地的构造?机理功能和应用；简单介绍了低影响开发雨水系统的其他措施，并
对比了各种低影响开发措施的优点?缺点；通过对其优缺点的对比，比较了各个措施的
适用范围与功能?通过对两个工程案例的分析计算，对低影响开发方式的不同方面进行
了分析，分别节省工程费用112.30万元和2.02万元?
结论表明：低影响开发雨水系统可以有效的削减径流流量，收集大量的雨水，有效
的缓解城市内涝?同时，低影响开发雨水系统具有很好的经济效益?环境效益和社会效
1
1.绪论
水是生命之源，是万物生存的根本?然而，随着当今时代的发展和社会的进步，水
资源短缺的问题也日益严峻?同时，由于人口的增长和城市化速度的加快，水资源的污
染也越来越严重?据统计，全世界大约有66%的国家和地区处于缺水或极度缺水的境地，
同时，有40%以上的河流和湖泊被污染?
我国是世界上人口最多的国家，地域辽阔，拥有着位居世界第六位的河川及径流量?
然而，我国水资源的人均占有量不足2300m3，远远低于美国?俄罗斯?巴西等国，是
世界上较为缺水的国家之一?我国水污染的问题也十分严峻?在2014年，国土资源部
面向社会发布的数据表明，我国大约有近20%的城市集中式地下水的水源水质劣于III
类，水资源合理利用的状况也不容乐观?
世界各国在面对水资源短缺的问题上，展开了多方面的探讨?雨水的收集?利用和
应对洪涝灾害也逐渐为越来越多的国家所重视?我国要求在2014年编制完成雨水排水
防涝规划和暴雨强度公式?人们逐渐意识到雨水在提高用水安全性和减少环境影响中，
起到了较为重要的作用[1]?从某种意义上讲，雨水的利用和收集，是让曾经单一排放
的雨水“变废为宝”的重要措施[2]?
目前，雨水的收集和利用在世界多个国家起到了重要的作用，产生了巨大的经济和
社会效益?同时，对于环境的保护也做出了巨大的贡献?
我国雨水资源丰富，但南北降雨分布差异较大，主要表现为南方的雨水资源丰富，
北方较为短缺?同时，对于不同季节的降雨量也有着很大的差异?以西安市为例，西安
市为温带半湿润大陆性季风气候，受季风气候的影响，西安市的降雨分布极不均匀，主
要表现为：夏季炎热多雨，雨量为全年雨量的36%
[3]
；冬季雨雪量较少，占全年雨量的
4%；春秋雨水较为丰富，但降雨历时较短?
随着西安城市化的不断发展，不透水路面的急剧增加，导致雨水的综合径流系数加
大；暴雨在短时间内迅速积聚，径流峰值加大，雨水无法及时有效的排出，从而引起城
市内涝?城市雨水的内涝不仅造成了巨大的经济损失和惨痛的人员伤亡，也越发引起人
们的重视?因此，在西安市进行雨水的收集利用，是十分必要的?
雨水与城市污水相比，具有污染程度低?硬度小?处理净化易等特点[4]?所以，雨
水的收集利用，不仅可以为人类提供较为清洁的资源，降低污水处理量，而且可以让原长安大学硕士学位论文
有的水文循环向着有利于人类发展的方向进行，提高土壤渗透雨水的效率，削减或延迟
洪峰流量?同时，雨水的收集利用在解决城市内涝及水资源短缺，促进经济的发展与社
会和谐方面，也显得愈加重要?
1.1.海绵城市的理念及国内外的发展
1.1.1海绵城市的理念
海绵城市（Sponge City），从海绵的水分特性上，可以简单的理解为：城市可以像
海绵一样，让雨水在城市的利用与迁移过程中，更加的“便利”?更近一步的理解，可
以认为，在降雨的过程中，雨水可以通过吸收?调蓄?下渗及处理净化等方式积累起来，
等待需要时再将存蓄的水“释放”出来，用以灌溉?冲洗路面?补充景观水体和地下水
等[5]；从海绵的力学特性上，可以认为，城市能够像海绵一样压缩?回弹和恢复，能够
很好的应对自然灾害?环境变化，从而最大限度的防洪减灾?
城市的“海绵体”不仅包括小区建筑物的屋顶?植草沟?园林绿化?透水铺装等相
配套的设施，同时也包含了城市的各种水系，如江?河?人工景观湖等?
