論住宅給排水設計中海綿城市的應用

摘要：住宅給排水專業設計應總體籌劃海綿城市建設，選擇合理LID雨水調蓄設施，年徑流總量控制率應達相關法規標準。

關鍵詞：海綿城市；住宅小區；給排水設計；LID雨水調蓄設施

前言：

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。現階段海綿城市建設已成為政府管理范疇，作為政府生態建設的重要舉措。居住小區用地占城市建設用地的40%～50%，是海綿城市的重要載體[2]。長沙市望城區作為長沙市海綿城市試點新區，根據規定大于 10hm 2 的場地應進行雨水專項規劃設計。本文通過聯誠雅都工程的雨水專項方案設計，探討住宅給水排水設計中海綿城市的應用。

1、海綿城市設計條件分析

聯誠雅郡住宅小區場地原始地貌屬沖積地貌，基巖為花崗片麻巖，原場地內并無濕地。坑塘等可利用。地下水位平均低于設計地坪4m～7m，可滿足雨水通過滲透補充地下水的基本條件。建筑專業根據項目用地性質、容積率、綠地率等指標，確定本項目下墊面。其中綠化面積占32.70%，鋪裝及廣場面積23.16%，道路面積9.14%。

2、確定設計目標

本項目根據《長沙市低影響開發雨水控制利用系統設計技術導則（試行）》DBCJ004-2016，確定年徑流總量控制率達到75%。

3、豎向設計確定匯水分區

在海綿城市建設項目中，大部分雨水通過場地順道路坡導散排至LID雨水設施，豎向設計的合理性影響整個項目海綿城市建設的雨水調蓄效率。豎向設計同時應根據海綿城市匯水分區調整設計，兩者相互協調，相輔相成，保證項目雨水排水安全，完成低開發影響的雨水控制。匯水分區根據場地豎向、雨水管網系統、各棟單體雨水立管布置設計劃分，分區邊界一般處于屋面及室外地坪分水線上。方案階段各匯水分區面積盡量控制在5000平方米以內，匯水分區劃分得越精細，設置布置及計算越精確，在施工圖設計階段可對各匯水分區再進行細化。本項目共劃分26個匯水分區，各匯水分區內均設置LID雨水設施，豎向設計保證各分區內雨水可順坡導流至LID雨水設施內。

4、因地制宜，選擇LID雨水設施

由于本項目地下室占地面積大，地下室覆土平均1.5m，考慮管道埋深問題，在LID雨水設施選擇上本項目不采用滲排一體化雨水設施。結合投資額度、日后運行維護費用及甲方意見，本項目不宜考慮蓄水池集中回收雨水再利用系統。吸取國內外的實例經驗，結合項目實際情況，最終選擇采用下沉式綠地、雨水花園、傳輸型草溝、透水鋪裝、綠化屋面作為本項目LID雨水設施。

5、低開發影響指標分析

年徑流總量控制率計算：本工程年徑流總量目標控制率為 75%時，對應的設計降雨量H 為24.14mm。根據墊面組成利用加權平均法計算區內總體雨量徑流系數，本項目綜合雨量徑流系數 [ψ]為0.60根據公式V=H* [ψ]*F計算得出.本項目需要控制的降雨量為1625.05m3

項目總調蓄容積計算：下凹綠地、雨水花園單位面積調蓄體積分別是0.06m3，0.25m3，傳輸型草溝、透水鋪裝、綠色屋面調蓄體積忽略不算。根據LID雨水設施的具體面積計算得出本項目總調蓄容積1790.34m3>需控制降雨量1625.05m3，滿足設計目標。

各匯水分區根據上文計算方法，單獨分析各個匯水分區內下墊面組成，計算各個匯水區雨量徑流系數，并單獨計算各分區內雨水調蓄容積。根據雨水調蓄容積，利用公式V=H* [ψ]*F反推出對應降雨量H。查閱當地海綿城市規劃指導文件中年徑流量總量控制-設計降雨量曲線，根據計算H得出各匯水分區對應年徑流總量控制率。利用加權平均法計算項目的年徑流總量控制率，計算得出本項目年徑流總量控制率為76.42%>75%，滿足項目年徑流總量控制率的要求。

方案設計過程中，需要反復復核計算各匯水分區年徑流量控制率是否達標，不達標分區需要重新調整方案，合理增加LID設施布置。實在無法滿足年徑流量控制率的分區，可利用導流措施，使該分區內雨水引流至下一分區，消化吸納超額雨水。最終仍無法滿足年徑流量控制率目標要求，則需要考慮增設雨水調蓄池，將該部分雨水回收再利用。

6、內澇防治

海綿城市建設基本原則其中一點為安全為重，應保證小區內在暴雨來臨時，不產生大面積積水，不影響居民生產生活，不危害居民生命財產。在方案設計中應嚴格按照規范重現期校核管網和 LID 設施的排水能力，在易澇點采取工程和非工程措施。小區內物業管理應LID雨水設施進行實時跟蹤維護，避免LID雨水設施結構堵塞，降低雨水滲透能力。在小區停車場入口應設置雨水連箅，低點除設置雨水花園等LID設施外均增設雨水口排水。

7、結論：

習近平總書記在2013年的中央城鎮化工作會議上明確指出：解決城市缺水問題，必須順應自然，要優先考慮吧有限的雨水留下來，優先考慮更多利用自然力量排水[3].海綿城市建設作為生態文明建設的重要一項內容，勢在必行。但是由于國內海綿城市發展時間尚短，大部分建設方與設計方對海綿城市的認識仍處于概念理解階段，相關規程均處于試行階段，具體圖集及標準無法滿足海綿城市施工圖設計標準。試點城市內海綿城市專項建筑項目，大部分仍處于方案設計或施工階段，未正式投入運營階段，國內可支撐海綿城市建設的實例不多。海綿城市建設是一項復雜繁冗的建設工程，需要建筑、園林、道路、排水各專業統籌規劃設計。各個專業應考慮本專業在海綿城市建設中的發揮的作用，協調提出專業可行的海綿城市設計方案。而作為給水排水設計專業，利用自身專業優勢，在整個海綿城市方案設計擔任總統籌，協調各專業制定海綿城市建設方案。

參考文獻：

[1]王建龍等，基于低影響開發的雨水管理模型研究及進展[J].中國給水排水，2010，26（18）。

[2]王建廷，魏繼紅，基于海綿城市理念的既有居住小區綠化改造策略研究[J].生態經濟，第32卷第7期，2016年7月。

[3]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。