海綿城市建設(shè)的實(shí)施方案

【摘要】采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等海綿措施，最大限度地減少開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響。

【關(guān)鍵詞】海綿型小區(qū)；海綿型道路；海綿型公園綠地

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”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的雨水“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，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99591.00㎡，綠地面積39602.05㎡，規(guī)劃建筑總基底面積24756.47㎡。

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，每個單元布置4個雨水桶，每個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727.10㎡，806.30㎡，1225.06㎡，779.75㎡，392.64㎡，460.70㎡，402.00㎡，合計(jì)4793.55㎡。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，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+105m3×2=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、沉泥和儲存初期雨水。平面位置根據(jù)現(xiàn)狀雨水口位置和機(jī)動車道豎向高程低點(diǎn)確定，一般平面間距為25m左右。下凹式綠化帶靠近機(jī)動車道側(cè)路緣石開口設(shè)置立式雨水箅子攔截機(jī)動車道上樹葉等渣，機(jī)動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)動車道寬30m，隔離帶寬度8×2側(cè)=16m，非機(jī)動車道寬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存池或現(xiàn)狀湖泊，儲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213440.7㎡，其中綠地面積147438.7㎡，水域面積44961.9㎡，廣場園路及建筑面積21040.1㎡。

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，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

=0.7×10×0.244×260×（14.74387+2.10401）

=7481.8m3

綠地面積共14.7公頃，用水定額2L/㎡·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，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。

作者簡介：

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。