克拉瑪依市住宅小區海綿工程設計研究

秦利華

摘要：海綿工程是以“自然積存、自然滲透、自然凈化”為前提的生態建設工程，克拉瑪依市屬典型的大陸性氣候，干燥少雨，同樣需要建設海綿工程。本文結合克拉瑪依城市氣候特點，從小區建筑、道路、場地、綠地四個方面著手，梳理出對應的海綿工程設計措施，提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化和利用能力，提升小區的“海綿”功能，緩解克拉瑪依干旱缺水的狀況，促進水資源的利用和生態環境保護，為建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市提供重要保障。

關鍵詞：海綿城市;住宅小區;滲透;蓄水

一、海綿工程

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的“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。

2015 年國務院辦公廳發出關于推進海綿城市建設的指導意見，提出通過海綿城市建設，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響，將 70%的降雨就地消納和利用的總體目標。

海綿工程建設應遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城市建設過程中，應統籌自然降水、地表水和地下水系統性， 協調給水、排水等水循環利用各環節，并考慮其復雜性和長期性。

二、研究必要性

克拉瑪依城市地形平坦，適于各類建設活動，但也因為平坦客觀上給城鎮管排水增加了難度;加之年降水量的 3/4 集中于春夏，降水的時間分布極不均勻，短歷時降雨集中，極易造成短時雨水量激增，增加市政管網壓力，帶來積水。

克拉瑪依市相對于南方城市雨水少，內澇幾率小，但海綿城市是以“自然積存、自然滲透、自然凈化”為前提的生態建設，我們的城市環境與海綿城市所描述的“自然積存、自然滲透、自然凈化”狀態還有很長一段距離，生態城市建設之路很漫長。海綿城市適用于任何的土壤和氣候條件，無論是南方還是北方，城市還是農村，黃土高坡還是沿海城市，都可以建設，在西部干旱的克拉瑪依地區，應以雨水回收利用為主，增加水資源的回收利用。

三、研究目的

克拉瑪依市屬典型的大陸性氣候，干燥少雨，年均降水量為 109mm，多集中在 5～8 月， 年蒸發量平均在 2324.2mm，蒸發量遠遠大于降水量，年溫差與月溫差大，夏季酷熱，冬季嚴寒，多年平均氣溫 8.1℃，最高氣溫 42.9℃，最低氣溫-35.9℃，日照時間長，平均凍土深度 163cm。針對克拉瑪依城市氣候，克拉瑪依市住宅小區海綿建設應該以蓄水、凈水為主， 充分發揮小區建筑、道路、場地、綠地等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化和利用能力，提升小區的“海綿”功能，緩解克拉瑪依干旱缺水的狀況， 促進水資源的利用和生態環境保護，為建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市提供重要保障。

四、基本原則

克拉瑪依市住宅小區海綿工程設計的基本原則是：因地制宜、生態優先、安全為重、適度控制。

因地制宜：根據克拉瑪依市自然地理條件、水文地質特點、水資源稟賦狀況、降雨規律、水環境保護等，合理確定低影響開發控制目標與指標，科學規劃布局和選用下沉式綠地、植草溝、雨水濕地、透水鋪裝、多功能調蓄等低影響開發設施及其組合系統。

生態優先：在海綿工程建設過程中，優先利用自然排水系統與低影響開發設施，實現雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化和可持續水循環，提高水生態系統的自然修復能力，維護城市良好的生態功能。

安全為重：以保護人民生命財產安全和社會經濟安全為出發點，綜合采用工程和非工程措施提高水的收集與利用，緩解克拉瑪依市缺水現狀，保障城市水安全。

適度控制：克拉瑪依市常年干燥少雨，海綿設施并不是越多越好，應根據徑流總量合理布局海綿設施，避免浪費。

五、住宅小區海綿工程設計

克拉瑪依市住宅小區海綿工程設計主要從小區場地設計、小區建筑設計、小區道路設計、小區綠地設計四個方面著手。

建筑屋面和小區路面徑流雨水宜通過有組織的回流與轉輸，經截污等預處理后引入綠地內，以雨水滲透、儲存、調節等為主要功能的低影響開發設施。因空間限制等原因不能滿足控制目標的建筑與小區，徑流雨水還可通過城市雨水管渠系統引入城市綠地內，以供綠地澆灌用。

（一）場地設計

應充分結合現狀地形地貌進行設計與建筑布局，根據場地豎向關系，將地塊劃分為若干個匯水區，每個匯水區分別對建筑屋面、硬化路面廣場以及綠地進行水量平衡計算，進而采取相應措施分別凈化每個匯水區內的雨水。

應優化不透水硬化面與綠地空間布局，建筑、廣場、道路周邊宜布置可消納徑流雨水的綠地。道路、綠地等豎向設計應有利于徑流雨水匯入低影響開發設施。

（二）建筑設計

克拉瑪依市住宅小區建筑海綿工程主要設施與措施有：綠色屋頂、屋頂花園容器、雨水管、雨水罐、雨水桶、初期雨水棄流設施。

克拉瑪依市常年干旱少雨，冬季寒冷，積雪時間長，建筑屋頂多為平屋頂，少量坡屋頂建筑，且坡屋頂坡度較小。 針對這一特點，屋頂坡度較小的建筑可采用綠色屋頂，屋頂綠化應根據氣候特點、屋面形式、選擇適合當地種植的植物種類。不宜選擇根系穿刺性強的植物種類，不宜選擇喬木和速生灌木植物。種植屋面宜設置雨水收集系統，水管、電纜線等設施應鋪設于防水層上，屋面周邊應有安全防護設施，灌溉宜采用滴灌、噴灌和滲灌設施。

降落在屋面的雨水經過初期棄流，可進入雨水桶，雨水桶中雨水宜作為小區綠化用水。還可以采用雨落管或設置集水井等方式將屋面雨水和融雪進行集蓄回用，凈化工藝應根據回用水水質要求和徑流雨水水質確定。雨水儲存設施可結合現狀情況選用雨水罐、地上或地下蓄水池等設施。

（三）道路設計

小區道路海綿工程設計主要設施及措施有：利用道路豎向排水、設置透水鋪裝、透水混凝土路面。

道路橫斷面設計應優化道路橫坡坡向、路面與道路綠化帶及周邊綠地的豎向關系等，便于徑流雨水匯入綠地內低影響開發設施。

路面排水宜采用生態排水的方式，路面雨水通過表面徑流、透水鋪裝排至道路綠化帶及周邊綠地，用于綠地澆灌，多余的雨水通過設施內的溢流排放系統與低影響開發設施或城市雨水管渠系統相銜接。

道路周邊綠化帶內低影響開發設施（如下沉綠地、植草溝）應采取必要的防滲措施，防止徑流雨水下滲對道路路面及路基的強度和穩定性造成破壞。

人行道、小區綠地中的輕型荷載園路、廣場用地和停車場等可采用透水鋪裝，人行步道必須采用透水鋪裝。非透水鋪裝周邊應設有收水系統。

（四）綠化設計

綠地在滿足基本功能的前提下，應結合綠地規模與豎向設計，在綠地內設計可消納屋面、路面、廣場及停車場徑流雨水的低影響開發設施，并通過溢流排放系統與城市雨水管渠系統有效銜接，綠地海綿工程設施及措施主要有：下凹式綠地、植草溝、蓄水池、生態樹池、生物滯留帶。

下沉式綠地應低于周邊鋪砌地面或道路，周邊雨水宜分散進入下沉式綠地，當集中進入時應在入口處設置緩沖帶，當采用綠地入滲時可設置入滲池。

小區道路兩側、廣場以及停車場周邊的綠地宜設置植草溝，植草溝與其他措施聯合運行，可在完成輸送功能的同時滿足雨水收集及凈化處理要求。

綠地內生物滯留設施應根據地形、匯水面積確定規模和形式。生物滯留設施的蓄水深度應根據植物耐淹性能和土壤滲透性能確定生態樹池的超高高度可做適當調整，但需滿足相關設計規范要求。

六、海綿設施設計

（一）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。

（二）綠色屋頂

綠色屋頂也稱種植屋面、屋頂綠化，根據種植基質深度和復雜程度，綠色屋頂又分為簡單式和花園式，基質深度根據植物需求及屋頂荷載確定。

（三）下沉式綠地

下沉式綠地是將普通綠地下沉一定深度而達到滯留收集雨水的目的。下沉式綠地一般建議下沉深度為 H=20cm 以內。

（四）生物滯留設施

生物滯留設施指在地勢較低的區域、通過植物、土壤和微生物系統蓄滲、凈化徑流雨水的設施。生物滯留設施分為簡易型生物滯留設施和復雜型生物滯留設施，按應用位置不同又稱作雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態樹池等。

（五）蓄水池

蓄水池指具有雨水儲存功能的集蓄利用設施，主要包括鋼筋混凝土蓄水池，磚、石砌筑蓄水池及塑料蓄水模塊拼裝蓄水池。

（六）雨水罐

雨水罐也稱雨水桶，為地上或地下封閉式的簡易雨水集蓄利用設施。

（七）植草溝

植草溝是指具有輸水功能和積水功能的植被型草溝，適用于道路邊及綠地內，植草溝頂寬 0.5～2m，深度 0.05～0.25m，邊坡 1：3～1：4，縱向坡度 0.3%～5%。

參考文獻：

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