淺析海綿變電站的建設與發展

摘 要：近年來，隨著我國工業的迅速發展，人們的節能和環保意識得到了進一步加強，相關部門對電力行業建設也提出了新的要求，建設綠色、節約型的變電站成為未來的發展方向。基于此，本文基于海綿城市理念的變電站設計進行了分析。

關鍵詞：海綿城市;變電站;設計

一、 海綿城市變電站應用條件分析

我國各地的年總雨量分布得極不均勻，南多北少，東多西少，根據降雨量的多少，可以將我國內陸地區分為4個區，即干旱區（h≤200mm）、半干旱區（200mm

“海綿城市”的應用范圍極廣，但在使用時根據實際工程情況從設計、施工、投資等方面綜合考慮，分析其合理性;針對“海綿變電站”設計特點以及不同類型和規模變電站的特點，本文對“海綿變電站”的應用條件提出以下建議：干旱區不建議采用，但水資源特別匱乏地區，可根據當地實際降雨量考慮收集雨水回用，緩和嚴重缺水的情況;地下水資源特別豐富的地區不建議采用;濕陷性黃土等特殊地質地區，不建議采用下滲方案，但可根據工程實際情況考慮雨水回用部分;根據站區占地，110kV以下規模變電站不建議采用。

二、 基于海綿變電站的設計

（一）“地基海綿體”設計

城市及其附近變電站大多都要面臨土方回填和地基處理問題，對于土方回填或地基軟弱土換填方案，可結合海綿城市理念進行設計。回填或換填土方采用透水性能好的細砂、粗砂填料，砂填料采用水撼法分層碾壓之后，既可滿足地基承載力要求，又能夠使整個地基成為“海綿體”，在地基的底部設置橫向排水通道后，可有效實現地表水的滲、滯、蓄、凈、用、排過程，從而實現海綿城市作用。

豎向綠化設計方案包括屋面綠化和邊坡植草綠化。建筑屋面綠化在變電站工程里應用的比較少，但不代表難以實施。屋面綠化設計主要措施如下：100mm以上的植被層、200tnm以上的綠化土壤層、結構蓄水層和屋面排水系統。雖然屋面綠化對雨水的作用最終是收集排走，但綠化植被層和土壤層的滲、滯、蓄作用可有效延長排水時間，減緩排水壓力。若再結合以下雨污水回收利用系統，同時再加上“地基海綿體”作用，則可實現三重“海綿體”作用，大幅減緩排水壓力。

邊坡綠化與上述水平綠化方案類似，其不同之處在于邊坡綠化的方向是豎向斜向布置，其“海綿體”效果與水平綠化方案是一致的，邊坡可采用人字格漿砌石骨架內植草皮護坡法。

（二）透水混凝土路面“海綿體”

即路面采用透水混凝土的做法，路面雨水不集中排放，直接通過透水混凝土路面、透水基層、“海綿體地基”，垂直緩慢散排，起到雙重“海綿體”的作用，即透水混凝土路面“海綿體”+地基“海綿體”。

透水混凝土道路斷面做法有很多種，對于變電站站內道路，可采用以下方案：水撼法分層碾壓細砂地基層、150mm厚碎石墊層（礫砂填縫）、200mm厚水泥穩定碎石層（水泥摻量6%，埋設方格網布置的豎向塑料排水管，內滿灌砂石）、100mm厚透水混凝土路面（施工期間硬底化路面）、200mm厚透水混凝土路面（工程收尾階段施工）。

（三）雨污水回收利用系統

對于年均降雨量比較大的南方地區，若變電站場地面積較大，一般采取雨水部分回收利用、污水經凈化后全部回收利用的雨污回用系統，既可減少部分的雨水和全部污水外排量，又可實現變電站污水零排放，同時解決變電站污水污染站外水體問題。變電站雨污水回收利用系統采取了海綿城市概念的蓄、凈、用、排措施，可有效增加降雨就地消納和利用。

在雨污水回收利用系統中，雨水由場地及建筑物雨水管系統收集后排至截流井，截流井可起到一定的沉淀作用，之后再排至蓄水池內，最后通過管網用于站內綠化澆灑或噴淋;生活污水經由污水管網排至沉砂池，經沉砂池、調節池和污水處理設備的物理沉淀、過濾和化學生化處理后，排入蓄水池內，再由管網用于站內綠化澆灑或噴淋。

三、 海綿變電站的發展

變電雨水綜合利用可以有效降低降雨時的瞬時流量，采用透水鋪裝可以減少場地及路面積水，暴雨時可以將雨水收集至儲水池，減輕排水管網的壓力，緩解城市內澇，延遲洪峰出現時間，減輕防汛壓力;采用雨水回用技術，可以減少市政供水及打井用水，減少取水以及排水對地下水造成的污染，并節約了寶貴的水資源，改善了當地生態環境。

采用海綿變電站，可以減少雨水排放對周圍農田、場地等沖刷，避免了變電站排水造成的與當地群眾產生的矛盾，改善了與當地群眾的關系;遵循了人與自然和諧發展的理念，并體現了電力企業對環保節能事業高度的社會責任感，具有非常重要的意義。

四、 結語

上述變電站海綿城市理念設計中，“地基海綿體”是基礎、是最后一重最有效的“海綿體”，與地上“綠化海綿體”“透水混凝土路面海綿體”“雨污回用系統”“設備基礎池坑海綿體”等各種“海綿措施”有機聯系，形成多重“海綿體”共同作用，從而實現海綿城市理念設計的整體性、系統性和綜合性，最大限度地實現降雨就地消納和利用，起到減緩城市排水壓力的作用。建議變電站海綿城市理念設計從項目前期可研究階段即開始策劃設計，設計方案全面融入海綿理念，記列相關工程量和費用，后續初步設計、施工圖各階段逐步完善具體設計方案。

參考文獻：

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[2]劉建華，劉小芳，李旭東，等.天津市建筑與小區海綿城市設計要點及案例分析[J].中國給水排水，2016（22）.

作者簡介：

田國祥，青海送變電工程有限公司。