海綿城市建設的實施方案

文/熊潤 泛華建設集團有限公司寧夏設計分公司 寧夏銀川 750001

1、引言

某市建設用地規模47.0km2，則47×20%=9.4km2.建成區近期重點工程包括海綿型小區、海綿型道路與廣場、海綿型公園綠地、城市排水防澇設施及水系保護和生態修復，總面積達11.53km2，滿足到2020年，某市建成區20%以上的面積達到海綿城市建設目標的要求。

海綿城市建設應以生態文明建設為核心，以理念機制創新為先導，統籌低影響開發雨水系統、城市管渠系統及超標雨水徑流排放系統，實現源頭減排、過程控制、末端調蓄與系統治理同步，保護和恢復生態功能建設，使城市在適應環境變化和應對自然災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

2.1 實施方案

海綿城市建設的4個小區排水系統在建設期均采用生活排水與雨水分流制排水，是本次實施海綿改造的有利前提。

小區采用自然排水系統優化原有傳統排水系統，將小區內所有雨水箅子更換為生態型雨水口；將現有不透鋪裝改為透水鋪裝，鋪設HDPE穿孔排水管收集雨水進入雨水一體化處理設備；在雨水調蓄模塊處設置溢流口，下大雨通過溢流排入下游雨水管道。

雨水一體化設備對滲透雨水進行處理，達到國家雜用水標準后進行小區澆灑。

2.2 主要技術措施

（1）雨水系統改造工程

雨水系統改造工程主要包括透水鋪裝、生態雨水口、植草溝、調蓄模塊等。

小區內采用透水鋪裝，透水道路下敷設穿孔管收集滲透雨水，在合理利用現狀管道的情況下，敷設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蓄模塊，收集后的雨水處理后可進行回用，同時，將對現狀雨水口增設提污掛籃進行源頭截污，即生態雨水口。

（2）雨水桶

雨水桶是規模較小的雨水收集、沉淀、凈化設施，設于地面之上。普遍用于住宅等建筑密度較低的區域。

2.3 海綿型小區案例計算

參數：規劃用地面積99591.00m2，綠地面積39602.05m2，規劃建筑總基底面積24756.47m2。

用加權平均法計算小區的綜合雨量徑流系數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

小區應具有的調蓄容積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

一個單元屋頂計算：V=10HφF屋頂面積=10×17.7mm×0.9×188.85/10000=3.0m3

根據雨落管位置，每個單元布置4個雨水桶，每個0.4m3，即雨水桶調節容積為屋面總雨水量的8/15，雨水桶應與初期過濾、棄流設備組合成屋面雨水收集系統。

②下沉式綠地下凹可調蓄量：4793.55×0.15深度=719.03m3

小區選擇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4793.55m2。下凹深度200mm。下沉式綠地內一般應設置溢流口（如雨水口），保證暴雨時徑流的溢流排放，溢流口頂部標高一般應高于綠地50～100mm。

③采用拼裝式調蓄模塊，設置2座，均設置在管網末端，收集后的雨水處理后可進行回用。同時，將對現狀雨水口增設提污掛籃進行源頭截污。

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

④植草格、透水鋪裝以雨水滲透為主，故不計算其可調蓄容量。

⑤合計調蓄容積：140.7m3+719.03m3+1 05m3×2=1069.73m3＞1061.2m3，滿足要求。

3、海綿型道路

3.1 實施方案

城市道路的海綿城市建設，其主要方式是徑流雨水應通過有組織的匯流與轉輸，引入道路紅線內、外的雨水，低影響開發設施以滲透、儲存、調節等為主要功能。此類設施的選擇應因地制宜、經濟有效、方便易行。對人行道范圍進行“海綿”改造，將人行道鋪裝新建成透水鋪裝。

3.2 主要技術措施

（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。透水鋪裝適用區域廣、施工方便，可補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

現狀機動車道保持不變，結合道路兩側現狀人行道寬度情況，并根據規劃紅線寬度及年徑流總量控制指標，確定下凹式綠地平面布置。設計將下凹式綠化帶設置在靠近機動車道外側現狀人行道內，利用人行道內行道樹之間的空間形成2.0～3.0m寬的連續帶狀綠化帶，機動車道和人行道雨水通過現狀橫坡匯入下凹式綠化帶內，并在下凹式綠地內設置生態雨水口、溢流井和盲管。

（3）生態雨水口

生態雨水口主要作用是攔渣、沉泥和儲存初期雨水。平面位置根據現狀雨水口位置和機動車道豎向高程低點確定，一般平面間距為25m左右。下凹式綠化帶靠近機動車道側路緣石開口設置立式雨水箅子攔截機動車道上樹葉等渣，機動車道雨水通過初步攔渣后匯入生態雨水口，再進行沉泥，經過沉泥等攔截處理后的雨水，溢流進入下凹式綠化帶，超標雨水進過溢流井排入現狀市政雨水管道內。

3.3 海綿型道路案例

參數：道路長度405m，機動車道寬30m，隔離帶寬度8×2側=16m，非機動車道寬5×2側=10m，人行車道寬3.5×2側=7m。

用加權平均法計算道路的綜合雨量徑流系數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具有的調蓄容積即控制容積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 實施方案

公園采用綠色自然開放的排水系統來優化傳統的排水管道。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狀湖泊，儲存雨水通過過濾及消毒進行凈化用于區域綠化澆灑和景觀用水補給。

4.2 主要技術措施

（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、排水設計原則：

①下沉式綠地應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下沉式綠地內一般應設置溢流口（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：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，在轉輸徑流雨水的同時，可將部分雨水下滲補充地下水。

用加權平均法計算綜合雨量徑流系數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，采用市政給水作為澆灌補充水。

當公園內年產生的雨水量遠大于景觀用水量，結合水景設施和地形，可設置雨水蓄水池。公園內雨水口均采用生態雨水口，設置截污掛籃；公園道路、停車場、公共廣場均采用透水鋪裝。

結語：

《實施意見》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，要靈活運用海綿城市理念和技術，對城市實施海綿化建設和改造。