城市道路海綿城市設(shè)計

張鵬程

（中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司深圳分公司，廣東 深圳518024）

1 概述

快速城市化過程中，硬底化地面比例不斷增加，水文特征發(fā)生巨大改變，帶來和加劇各種水問題，亟待尋找新的城市建設(shè)模式。近年來從中央至地方，全面開展海綿城市建設(shè)，文中以深圳市龍崗區(qū)閣溪路為例，對城市道路海綿城市進行研究設(shè)計。本項目總用地面積為1915m2，機動車道面積為837m2，人行道及非機動車道面積為823m2，綠地面積為255m2。場地內(nèi)設(shè)置下凹式綠地等措施吸納、蓄滲雨水，并有效的控制場地內(nèi)的雨水徑流。

2 建設(shè)目標

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3 海綿城市的設(shè)計

3.1 布置思路

根據(jù)項目用地性質(zhì)、用地規(guī)模、項目定位及規(guī)劃要求等實際情況合理布置海綿城市設(shè)施，對排水系統(tǒng)、綠地系統(tǒng)、道路系統(tǒng)等區(qū)域的雨水進行有效吸納、蓄滲和緩釋，有效控制雨水徑流，實現(xiàn)海綿建設(shè)總體控制目標。3.1.1 綠地主要位于機動車道兩側(cè)，區(qū)塊內(nèi)的雨水先流入海綿城市設(shè)施，溢流雨水通過海綿設(shè)施初步凈化后流入市政管網(wǎng)；3.1.2 人行道采用透水鋪裝，盡量降低雨量徑流系數(shù)；3.1.3 遵循暴雨處理為主、景觀設(shè)計為輔的方針。

3.2 下凹式綠地

下凹式綠地指具有一定的調(diào)蓄容積，且可用于調(diào)蓄和凈化徑流雨水的綠地。其下沉深度應(yīng)根據(jù)植物耐淹性能和土壤滲透能力確定，一般為100～200mm。下凹式綠地內(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、溢流口頂部標高一般應(yīng)高與綠地50～100mm。

3.3 透水地面

項目在非機動車道采用透水混凝土，人行道采用透水磚鋪裝，可降低綜合徑流系數(shù)，提高污染物消減率（圖1）。

圖1 透水鋪裝大樣圖

3.4 截留設(shè)施

在道路與綠化之間設(shè)置豁口，通過設(shè)置鵝卵石等具有截留污染物能力的設(shè)施，減少徑流過程中污染物傳輸，降低進入生態(tài)下滲設(shè)施的污染。

3.5 海綿城市設(shè)施平面布置（圖2）

圖2

4 海綿城市的計算及模型

本項目采用容積法設(shè)計，即以徑流總量控制為目標，控制地塊內(nèi)各低影響開發(fā)設(shè)施的設(shè)計調(diào)蓄容積之和，即總調(diào)蓄容積，一般不低于該地塊“單位面積控制容積”的控制要求。項目規(guī)劃總用地面積為1915m2，機動車道面積為837m2，人行道及非機動車道面積為823m2，綠地面積為255m2。場地內(nèi)設(shè)置下凹式綠地等措施吸納、蓄滲雨水，并有效的控制場地內(nèi)的雨水徑流。設(shè)計目標：年徑流總量控制率不低于58%，對應(yīng)的設(shè)計降雨量21.86mm。

4.1 依據(jù)項目現(xiàn)狀地形標高進行匯水分區(qū)的劃分。

項目排水方向整體是道路雨水排向道路2 側(cè)周圍綠地，地塊視為一個匯水分區(qū)。

4.2 通過綜合雨量徑流系數(shù)的方法計算每個匯水分區(qū)所需的調(diào)蓄容積。

4.2.1 機動車道雨水通過坡度引導進入道路兩側(cè)的綠地入滲。4.2.2 項目在道路兩側(cè)綠化帶設(shè)置下凹式綠地，并在綠地內(nèi)增設(shè)溢流井和溢流口。4.2.3 綠化種植以鄉(xiāng)土植物為主，選擇耐旱、耐短時水淹的低維護植物。本項目下墊面類型包括綠化、大塊石路面、透水鋪裝地面，根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南-- 低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》，分別確定各類下墊面的綜合雨量徑流系數(shù)取值，然后進行加權(quán)平均，求得項目匯水分區(qū)綜合雨量徑流系數(shù)。具體計算過程如表1 所示。

地塊在建設(shè)后的雨量綜合系數(shù)為0.52，則需要的調(diào)蓄容積計算過程如下表所示。

表2 設(shè)計調(diào)蓄容積計算

即，為消納在設(shè)計降雨量條件下產(chǎn)生的所有雨水，本項目地塊應(yīng)設(shè)置不小于21.78m2的調(diào)蓄容積。本項目道路為中間高，兩邊低。場地內(nèi)共設(shè)置255m2的下凹式綠地，下凹深度為0.18m，可調(diào)蓄雨水量255×0.15=45.90m3，收集道路徑流雨水。具體方案為通過道路高差引導人形道及機動車道雨水進入周邊綠地，溢流雨水通過綠地、鵝卵石進行初步徑流截留，再匯入雨水管網(wǎng)。

4.3 匯水區(qū)調(diào)蓄容積，并完成各個地塊各類設(shè)施布置，最終形成如下表所示的調(diào)蓄容積。

表1

表3 匯水區(qū)調(diào)蓄容積

經(jīng)核算，實際調(diào)蓄容積為30.7m3，實際可控制46.1mm（24h）的雨水，查表得：年徑流總量控制率83.15%，達到設(shè)計目標。

4.4 完成項目全部分區(qū)設(shè)施布局及調(diào)蓄類設(shè)施規(guī)模計算。

a.下凹式綠地：V=S*h=255*0.15=45.90m3；b.透水鋪裝：不計算調(diào)蓄容積。通過以上計算和分析，本項目滿足規(guī)劃設(shè)計要求中雨水年徑流總量控制率應(yīng)大于等于58%。

4.5 面源污染削減率的計算。

根據(jù)《深圳市房屋建設(shè)工程海綿城市設(shè)施設(shè)計規(guī)程》附錄D中，對各類海綿設(shè)施徑流污染削減率（以TSS 計）的取值：下凹式綠地：70%，透水鋪裝：90%。已知年徑流總量控制率為83.15%，下凹式綠地面積為255m2，透水鋪裝面積為823m2，對各類海綿設(shè)施徑流污水消減率進行加權(quán)平均。則有，面源污染總消減率（%）=0.83*（255*70+823*90）/（255+823）=70.8。通過以上計算和分析，本項目滿足《深圳市海綿城市規(guī)劃要點和審查細則》中面源污染總削減率不低于70%。

5 結(jié)論

通過以上計算和分析，年徑流總量控制率達到了83.15%，面源污染削減率達到了70.8%，透水鋪裝率達到了100%，綠地生物滯留設(shè)施比例達到了100%，不透水下墊面徑流控制比例達到了85%。本項目海綿城市建設(shè)從理論上將取得較大成效，項目建成后我單位將繼續(xù)跟進，對實際海綿作用進行研究分析，對設(shè)計理論進行補充和完善。