海綿城市建設(shè)的實(shí)施方案

文/熊潤 泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司寧夏設(shè)計(jì)分公司 寧夏銀川 750001

1、引言

某市建設(shè)用地規(guī)模47.0km2，則47×20%=9.4km2.建成區(qū)近期重點(diǎn)工程包括海綿型小區(qū)、海綿型道路與廣場、海綿型公園綠地、城市排水防澇設(shè)施及水系保護(hù)和生態(tài)修復(fù)，總面積達(dá)11.53km2，滿足到2020年，某市建成區(qū)20%以上的面積達(dá)到海綿城市建設(shè)目標(biāo)的要求。

海綿城市建設(shè)應(yīng)以生態(tài)文明建設(shè)為核心，以理念機(jī)制創(chuàng)新為先導(dǎo)，統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)源頭減排、過程控制、末端調(diào)蓄與系統(tǒng)治理同步，保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)功能建設(shè)，使城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的雨水“釋放”并加以利用。某市擬將70%的降雨就地消納和利用，即僅30%外排至市政雨水管道。

2、海綿型小區(qū)

2.1 實(shí)施方案

海綿城市建設(shè)的4個(gè)小區(qū)排水系統(tǒng)在建設(shè)期均采用生活排水與雨水分流制排水，是本次實(shí)施海綿改造的有利前提。

小區(qū)采用自然排水系統(tǒng)優(yōu)化原有傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，將小區(qū)內(nèi)所有雨水箅子更換為生態(tài)型雨水口；將現(xiàn)有不透鋪裝改為透水鋪裝，鋪設(shè)HDPE穿孔排水管收集雨水進(jìn)入雨水一體化處理設(shè)備；在雨水調(diào)蓄模塊處設(shè)置溢流口，下大雨通過溢流排入下游雨水管道。

雨水一體化設(shè)備對滲透雨水進(jìn)行處理，達(dá)到國家雜用水標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行小區(qū)澆灑。

2.2 主要技術(shù)措施

（1）雨水系統(tǒng)改造工程

雨水系統(tǒng)改造工程主要包括透水鋪裝、生態(tài)雨水口、植草溝、調(diào)蓄模塊等。

小區(qū)內(nèi)采用透水鋪裝，透水道路下敷設(shè)穿孔管收集滲透雨水，在合理利用現(xiàn)狀管道的情況下，敷設(shè)雨水管道收滲透鋪裝的水及混接的雨水箅子收集的水，接入市政雨水主管道。

雨水收集至尾端雨水調(diào)蓄模塊，收集后的雨水處理后可進(jìn)行回用，同時(shí)，將對現(xiàn)狀雨水口增設(shè)提污掛籃進(jìn)行源頭截污，即生態(tài)雨水口。

（2）雨水桶

雨水桶是規(guī)模較小的雨水收集、沉淀、凈化設(shè)施，設(shè)于地面之上。普遍用于住宅等建筑密度較低的區(qū)域。

2.3 海綿型小區(qū)案例計(jì)算

參數(shù)：規(guī)劃用地面積99591.00m2，綠地面積39602.05m2，規(guī)劃建筑總基底面積24756.47m2。

用加權(quán)平均法計(jì)算小區(qū)的綜合雨量徑流系數(shù)φ：

φ=（φ硬化F硬化+φ綠地F綠地）/F用地面積

=[0.9×（99591.00-39602.05）+0.15×39602.05）]/99591.00

=0.602

小區(qū)應(yīng)具有的調(diào)蓄容積V：

V=10HφF道路總面積=10×17.7×0.602×99591/10000=1061.2m3

其中,①雨水桶收集量：10×17.7×0.602×24756.47×（8/15）/10000=140.7m3

一個(gè)單元屋頂計(jì)算：V=10HφF屋頂面積=10×17.7mm×0.9×188.85/10000=3.0m3

根據(jù)雨落管位置，每個(gè)單元布置4個(gè)雨水桶，每個(gè)0.4m3，即雨水桶調(diào)節(jié)容積為屋面總雨水量的8/15，雨水桶應(yīng)與初期過濾、棄流設(shè)備組合成屋面雨水收集系統(tǒng)。

②下沉式綠地下凹可調(diào)蓄量：4793.55×0.15深度=719.03m3

小區(qū)選擇7塊公共綠地改造為下沉式綠地，面積分別為727.10m2，806.30m2，1225.06m2，779.75m2，392.64m2，460.70m2，402.00m2，合計(jì)4793.55m2。下凹深度200mm。下沉式綠地內(nèi)一般應(yīng)設(shè)置溢流口（如雨水口），保證暴雨時(shí)徑流的溢流排放，溢流口頂部標(biāo)高一般應(yīng)高于綠地50～100mm。

③采用拼裝式調(diào)蓄模塊，設(shè)置2座，均設(shè)置在管網(wǎng)末端，收集后的雨水處理后可進(jìn)行回用。同時(shí)，將對現(xiàn)狀雨水口增設(shè)提污掛籃進(jìn)行源頭截污。

每座調(diào)蓄池有效容積105m3，將雨水收集處理后進(jìn)行澆灑回用。每座調(diào)蓄池占地10×10m。

④植草格、透水鋪裝以雨水滲透為主，故不計(jì)算其可調(diào)蓄容量。

⑤合計(jì)調(diào)蓄容積：140.7m3+719.03m3+1 05m3×2=1069.73m3＞1061.2m3，滿足要求。

3、海綿型道路

3.1 實(shí)施方案

城市道路的海綿城市建設(shè)，其主要方式是徑流雨水應(yīng)通過有組織的匯流與轉(zhuǎn)輸，引入道路紅線內(nèi)、外的雨水，低影響開發(fā)設(shè)施以滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)等為主要功能。此類設(shè)施的選擇應(yīng)因地制宜、經(jīng)濟(jì)有效、方便易行。對人行道范圍進(jìn)行“海綿”改造，將人行道鋪裝新建成透水鋪裝。

3.2 主要技術(shù)措施

（1）透水鋪裝

透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝，嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。透水鋪裝適用區(qū)域廣、施工方便，可補(bǔ)充地下水并具有一定的峰值流量削減和雨水凈化作用。

（2）下沉式綠化帶

現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車道保持不變，結(jié)合道路兩側(cè)現(xiàn)狀人行道寬度情況，并根據(jù)規(guī)劃紅線寬度及年徑流總量控制指標(biāo)，確定下凹式綠地平面布置。設(shè)計(jì)將下凹式綠化帶設(shè)置在靠近機(jī)動(dòng)車道外側(cè)現(xiàn)狀人行道內(nèi)，利用人行道內(nèi)行道樹之間的空間形成2.0～3.0m寬的連續(xù)帶狀綠化帶，機(jī)動(dòng)車道和人行道雨水通過現(xiàn)狀橫坡匯入下凹式綠化帶內(nèi)，并在下凹式綠地內(nèi)設(shè)置生態(tài)雨水口、溢流井和盲管。

（3）生態(tài)雨水口

生態(tài)雨水口主要作用是攔渣、沉泥和儲(chǔ)存初期雨水。平面位置根據(jù)現(xiàn)狀雨水口位置和機(jī)動(dòng)車道豎向高程低點(diǎn)確定，一般平面間距為25m左右。下凹式綠化帶靠近機(jī)動(dòng)車道側(cè)路緣石開口設(shè)置立式雨水箅子攔截機(jī)動(dòng)車道上樹葉等渣，機(jī)動(dòng)車道雨水通過初步攔渣后匯入生態(tài)雨水口，再進(jìn)行沉泥，經(jīng)過沉泥等攔截處理后的雨水，溢流進(jìn)入下凹式綠化帶，超標(biāo)雨水進(jìn)過溢流井排入現(xiàn)狀市政雨水管道內(nèi)。

3.3 海綿型道路案例

參數(shù)：道路長度405m，機(jī)動(dòng)車道寬30m，隔離帶寬度8×2側(cè)=16m，非機(jī)動(dòng)車道寬5×2側(cè)=10m，人行車道寬3.5×2側(cè)=7m。

用加權(quán)平均法計(jì)算道路的綜合雨量徑流系數(shù)φ：

φ=（φ綠地F綠地+φ車行道F車行道+φ透水磚人行道F透水磚人行道）/（F綠地+F車行道+F透水磚人行道）

=（0.15×405×16+0.9×405×40+0.4×405×7）/（405×63）

=0.654

道路下沉式綠化帶應(yīng)具有的調(diào)蓄容積即控制容積V：

V=10HφF道路總面積=10×17.7×0.654×405×63/10000=295.36m3

單位面積控制容積為V單位面積=10Hφ=10×17.7×0.654=115.76m3

4、海綿型公園綠地

4.1 實(shí)施方案

公園采用綠色自然開放的排水系統(tǒng)來優(yōu)化傳統(tǒng)的排水管道。雨水通過雨水花園或透水鋪裝下滲凈化后由盲滲管收集排入雨水儲(chǔ)存池或現(xiàn)狀湖泊，儲(chǔ)存雨水通過過濾及消毒進(jìn)行凈化用于區(qū)域綠化澆灑和景觀用水補(bǔ)給。

4.2 主要技術(shù)措施

（1）透水鋪裝

透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝，嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。

（2）下沉式綠地

公園內(nèi)綠地宜采用可用于滯留雨水的下沉式綠地，下沉式綠地的滲水、排水設(shè)計(jì)原則：

①下沉式綠地應(yīng)低于周邊鋪砌地面或道路，下沉深度宜為100～200mm，且不大于200mm；

②下沉式綠地內(nèi)一般應(yīng)設(shè)置溢流口（如雨水口），保證暴雨時(shí)徑流的溢流排放，溢流口頂部與綠地的高差不宜超過50mm。

③下沉式綠地植物品種宜選用耐旱、耐澇的品種。

4.3 海綿型公園綠地案例

參數(shù)：某公園總占地213440.7m2，其中綠地面積147438.7m2，水域面積44961.9m2，廣場園路及建筑面積21040.1m2。

本次海綿型公園改造，雨水排除采用植草溝，在轉(zhuǎn)輸徑流雨水的同時(shí)，可將部分雨水下滲補(bǔ)充地下水。

用加權(quán)平均法計(jì)算綜合雨量徑流系數(shù)φ：

φ=（φ綠地F綠地+φ水域F水域+φ廣場F廣場）/（F綠地+F廣場）

=（0.15×147438.7+0×44961.9+0.9×21040.1）/（147438.7+21040.1）

=0.244

年收集水量W=(0.6～0.7)10Ψc·hd年均降雨量·F

=0.7×1 0×0.2 4 4×2 6 0×（14.74387+2.10401）

=7481.8m3

綠地面積共14.7公頃，用水定額2L/m2·d，綠化澆灌一般集中在5～9月份，每兩天澆灑一天，1～4月份和10～12月份，每5天澆灑一天，一天澆灑兩次。全年共澆灑117天。

日用水量2×14.7公頃×10=294m3，年用水量294＊117天 =34398m3。

綜上所述，年用水量大于年收集量。雨水量不夠綠化澆灌時(shí)，采用市政給水作為澆灌補(bǔ)充水。

當(dāng)公園內(nèi)年產(chǎn)生的雨水量遠(yuǎn)大于景觀用水量，結(jié)合水景設(shè)施和地形，可設(shè)置雨水蓄水池。公園內(nèi)雨水口均采用生態(tài)雨水口，設(shè)置截污掛籃；公園道路、停車場、公共廣場均采用透水鋪裝。

結(jié)語：

《實(shí)施意見》提出，降雨量大于400毫米的市縣要建成海綿城市，將70%的降雨就地消納和利用；降雨量較小的市縣，要靈活運(yùn)用海綿城市理念和技術(shù)，對城市實(shí)施海綿化建設(shè)和改造。