太原市海綿城市建設的探討

王 方

(太原市市政工程設計研究院，山西 太原 030001)

太原市海綿城市建設的探討

王 方

(太原市市政工程設計研究院，山西 太原 030001)

結合《太原市海綿城市建設技術導則》的編制工作，介紹了太原市暴雨強度公式的修編情況，探討了具體落實太原市海綿城市建設的措施，提出了針對太原市濕陷性黃土地區的海綿城市建設的技術要求，并對城市管理部門提供了建設與管理建議。

海綿城市，暴雨強度公式，濕陷性黃土

太原市是一個嚴重缺水的城市，水資源人均占有量僅為全國人均水平的7.4%。全面推進海綿城市建設，對保障城市水安全、修復城市水生態、涵養地表及地下水資源、增強城市排澇能力、促進人與自然和諧發展，具有重要意義。

1 暴雨強度公式的修編及啟用

太原市現行的暴雨強度公式采用了1955年—1982年27年的自記雨量記錄資料，于1983年由太原市市政工程設計研究院推導完成后使用至今，太原市雨水系統的設計與建設均依據此公式。2015年，太原市市政工程設計研究院與山西省氣象科學研究所聯合對暴雨強度公式進行了修編，并由太原市規劃局組織專家評審，最終形成了《太原市區暴雨強度公式編制報告》，完成了太原市區暴雨強度公式的修編與設計暴雨雨型的確定工作。目前，該公式還沒有正式使用。

舊的暴雨強度公式是根據年多個樣法得到的暴雨強度公式，公式如下：

新的暴雨強度公式是采用年最大值法推導的暴雨強度公式，公式如下：

新公式雨強值比舊公式得到的雨強值大。隨著重現期增大，雨強值增加的幅度也增大，如表1所示。

表1 新公式比舊公式雨強提高的幅度 %

暴雨強度公式與城市排水設施的建設密切相關，如果設計值偏低，則據此設計的城市排水設施抵御短歷時暴雨和特大暴雨的能力降低，容易造成城市內澇，威脅到居民的生命財產安全。設計值偏高，則產生不必要的浪費。

新的暴雨強度公式主要基于小店區張花村氣象站資料，而張花村位于山西轉型綜改試驗區太原起步區范圍，因此在2017年開展的太原起步區建設中，從排水規劃到道路排水設計均率先采用了這一新的暴雨強度公式。

建議在海綿城市建設的工程中，應盡快啟用新公式，指導工程實踐。

2 海綿城市建設的落實措施

2.1 水利工程與市政排水管網建設銜接

目前，太原市仍然是“多龍治水”的現狀，水利工程與市政排水管網建設分別屬于兩個行業，分別采用不同的設計標準與行業規范，導致出現銜接問題。太原市虎峪河、九院沙河等多條內河均為懸河，上游東西山范圍的河道縱坡大，下游城市段的河道縱坡小，造成上游來水急而猛，下游匯水范圍的雨水不能及時入河的局面。同時，由于汾河公園的蓄水美化建設，內河雨水只能排入汾河東西暗涵，東西暗涵由水利部分設計實施，斷面有限，不能完全接納上游河道來水，造成頂托。海綿城市的建設，要充分解決防洪、防澇、排水三者之間的有效銜接問題，系統性解決問題。提高城市段河道的防洪標準，改造汾河東西暗涵入河口，超標雨水應能直接排入汾河。

2.2 完善雨水排水出路工程

海綿城市建設的一個重要內容就是完善城市雨水排水出路。

太原市排水系統的建設仍是依托道路建設，少有因排水問題引起的道路建設。南環高速以南的小店區，除北張退水渠沿線區域的雨水可自排入北張渠外，其余區域的雨水大部分要經泵站抽排，主要涉及大村雨水泵站系統、教育園區雨水泵站系統。

大村雨水泵站的雨水匯水范圍包括兩部分：一是以人民路為干管的汾東商務區啟動區比較低洼地區，即北起電子街，南到十號線南線，東自真武路西側規劃路，西至汾河東岸，匯水面積約1 043 hm2；二是主要以太原市經濟技術開發區及以東部分地區，以大昌路為干管的區域，即北起北環路，南到四號路東段，東自馬練營，西至唐槐路、大運路，匯水面積約1 397 hm2，兩部分匯水總面積2 440 hm2。兩區域內雨水最終通過敷設于十號線的雨水主干管，自東向西，至規劃東岸公園路后，再向南進入大村雨水泵站，通過泵站抽排入汾河。雨水規劃科教園區雨水泵站系統，匯水范圍北起規劃景觀渠，南到太榆總退水渠，西起大運路西側規劃路，東到規劃東邊界，總匯水面積約1 713 hm2。

大村泵站與科教園區雨水泵站，規劃規模分別為24 m3/s,25 m3/s。目前，上述區域內雨水無出路，均為臨時抽排至干渠等，應盡快啟動2座泵站的建設，完善太原城南地區的雨水出路。

2.3 配套建設污水處理廠

太原市中心區的污水布局以汾河為界，分成河東和河西兩大部分，東、西兩側污水系統各自獨建，無所關聯。河西地區，已經建成晉陽污水處理廠及配套管網。排水規劃中，河東規劃5個污水處理系統，即北郊廠、趙莊廠、楊家堡廠、城南廠、汾東廠。其中北郊、趙莊、楊家堡、城南為現狀污水處理廠，汾東為新建污水處理廠。

規劃汾東污水廠服務范圍北起南環過境高速路，南到太中銀鐵路，西起汾河，東到太榆市政分界線。區域內，現狀污水廠僅有陽光污水處理廠，并有配套的管網系統，但其處理規模有限。陽光污水廠服務范圍以外，也已經有部分污水管線實施完畢。

汾東污水廠服務范圍內現狀污水處理設施能力不足，大部分污水未經處理直接排入北張退水渠、太榆退水渠并最終進入汾河，嚴重污染水體環境。啟動汾東污水處理廠的建設勢在必行。

2.4 市政道路工程建設的建議

太原市新建道路的路側帶多采用人非共板的型式，其組成依次包括：綠化(行道樹)設施帶、非機動車道、人行道。部分道路人行道內側增設了第二排行道樹，路側帶綠地面積較小，僅能滿足機動車道雨水的蓄滯。行道樹之間的非功能區硬化鋪裝利用率較低，可設置下沉式綠地蓄滯路面雨水。

太原市快速路、主干路的中間分隔綠化帶寬度大部分在2 m～4 m之間。受道路橫坡影響，中間分隔帶僅能蓄滲對應寬度范圍的雨水。由于中間分隔帶緊鄰機動車道，路面平整度要求高，以及考慮路基防滲的安全，綠地下凹深度不宜過大。

3 針對濕陷性黃土地區的技術措施

太原市濕陷性黃土區域主要分布在東西山地區，大部分為非自重濕陷性黃土，局部為自重濕陷性黃土，濕陷等級為Ⅰ級、Ⅱ級，濕陷土層厚度為2 m～10 m。

雖然濕陷性等級不高，但是遇水發生濕載變形、結構破壞、承載能力下降的可能性依然存在。在海綿城市建設中，在濕陷性黃土地區不應使用大型、深層入滲設施。在采用小型、淺層入滲設施時，應采取防滲措施。

針對濕陷性黃土地區的海綿城市建設技術措施：

1)新建道路，側分帶較寬的兩側采用鋼筋混凝土擋墻支撐與防水，擋墻深度超過換填深度，底部采用防水土工布防滲。

2)改造道路，側分帶較寬時，可采用自然放坡加兩布一膜(兩層土工布，一層防水膜)進行防滲。

3)側分帶較窄的改造道路、新建道路的不換填路段，原土回填時采用防水磚墻+兩布一膜進行防滲。

4)雨水蓄水設施遠離建筑物基礎水平凈距應在3 m以上，同時在靠近建筑的一側采用防水土工布進行防滲。

5)在建筑物周邊設置雨水調蓄池時，當難以滿足3 m安全距離時，需設置鋼筋混凝土擋墻，深度6 m。

具體工程中，應結合區域水文地質勘察資料，針對具體海綿設施布局、周邊建(構)筑物基礎形式及承載原理，通過現場試驗、模型模擬、變形觀測等手段，深入研究雨水滲流機理，定量評估濕陷風險及防滲措施科學性，推進海綿城市建設工作。

4 海綿城市建設意見

1)建議由市人民政府作為責任主體，會同規劃、排水、道路、園林、交通、國土等相關部門，成立“海綿城市建設領導小組”，研究協調城市開發各個環節，組織各部門的實施建設責任分工。

2)根據海綿城市建設的相關要求，制定我市新建建筑、小區的低影響開發控制指標、建設細則及監督管理辦法。

3)結合新的排水防澇防洪標準，厘清現狀河渠、緩洪池、排水泵站現狀及存在的問題，制定下一步雨污分流及主要積水點改造措施。

4)完善PPP投融資政策，積極引導社會資本參與項目的實施建設。

5 結語

太原市在國家城市轉型發展的新時期開展海綿城市建設意義重大，符合生態城市發展規律。太原市的地貌地質特征(階地、河漫灘等)及降雨氣候等基礎條件，適合海綿城市建設。由政府作為責任主體，依據新的排水防澇防洪標準，積極引導社會資本參與項目的實施建設，可實現太原市海綿城市建設目標。

[1] 仇保興.海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望[J].建設科技,2015(1):11-18.

[2] 張 旺，龐靖鵬.海綿城市建設應作為新時期城市治水的重要內容[J].水利發展研究,2014,14(9):5-7.

DiscussiononthespongecityconstructioninTaiyuan

WangFang

(TaiyuanMunicipalEngineeringDesignandResearchInstitute,Taiyuan030001,China)

Combining with the preparation work ofCitySpongeConstructionTechnicalGuidelinesinTaiyuan, this paper introduced the revision situation of rainstorm intensity formula in Taiyuan, discussed the strategies concrete implementation of sponge city construction in Taiyuan, put forward the technology requirements of sponge city construction for collapsible loess region in Taiyuan, and provided construction and management suggestions for city management departments.

sponge city, rainstorm intensity formula, collapsible loess

1009-6825(2017)23-0131-02

2017-06-08

王 方(1984- ),男，工程師

TU984.111

：A