海綿城市在珠海某道路建設(shè)工程中的應(yīng)用

李智

摘? 要：近年來(lái)，城市暴雨帶來(lái)的自然災(zāi)害問(wèn)題日益顯著。海綿城市是新一代的城市雨洪管理概念，通過(guò)吸、蓄、滲、凈的方式，使城市能夠像海綿一樣，在應(yīng)對(duì)雨水災(zāi)害等方面具有更好的彈性。文章以珠海某市政道路改造工程為例，結(jié)合當(dāng)?shù)睾＞d城市建設(shè)要求，提出有效可行的海綿城市建設(shè)方案，對(duì)減少地表徑流、緩解城市內(nèi)澇具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：海綿城市;市政道路;低影響開發(fā);植草溝

中圖分類號(hào)：U412.37 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）34-0171-02

Abstract： In recent years， the problem of natural disasters caused by urban rainstorm has become increasingly prominent. Sponge city is a new generation of urban rain and flood management concept， through suction， storage， infiltration， clean way， so that the city can be like sponges， in dealing with rain water disasters and other aspects of better elasticity. Taking a municipal road reconstruction project in Zhuhai as an example， combined with the requirements of local sponge city construction， this paper puts forward an effective and feasible sponge city construction scheme， which is of great significance to reduce surface runoff and alleviate urban waterlogging.

Keywords： sponge city; municipal road; low impact development; grass planting ditch

1 工程概況

本項(xiàng)目位于廣東省珠海保稅區(qū)，屬于市政道路改造工程。道路斷面為“3m人行道+16m車行道+3m人行道”，道路兩側(cè)有綠化退縮帶，總長(zhǎng)度為860m。

珠海屬于南方濱海城市，河網(wǎng)分布密集、規(guī)劃綠地面積比例大，其自然條件適合建設(shè)海綿城市。珠海氣候具有降水豐富、暴雨強(qiáng)度大的特點(diǎn)，其海綿城市建設(shè)的其中一個(gè)主要目的是防治內(nèi)澇。

2 設(shè)計(jì)依據(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》（試行）;《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）（2016年版）;《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB11/658）;《珠海市海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃》（2015-2020）;《珠海市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與導(dǎo)則》;《海綿城市建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)與考核辦法（試行）》;《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)“一書兩證”、施工圖審查階段海綿城市管控的通知》。

3 海綿設(shè)計(jì)目標(biāo)

根據(jù)珠海市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)“一書兩證”、施工圖審查階段海綿城市管控的通知》，結(jié)合《珠海市海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃》、《海綿城市建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)與考核辦法（試行）》、排水系統(tǒng)方案及相關(guān)規(guī)范，由于本項(xiàng)目屬于改建、擴(kuò)建項(xiàng)目，研究范圍的規(guī)劃用地性質(zhì)為工業(yè)用地、物流倉(cāng)儲(chǔ)用地，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：

年徑流總量控制率設(shè)計(jì)目標(biāo)：60%;年徑流污染去除率（以TSS計(jì)）設(shè)計(jì)目標(biāo)：50%;管網(wǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為5年一遇。

4 海綿計(jì)算方法

4.1 排水標(biāo)準(zhǔn)

（1）雨水量計(jì)算公式。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，設(shè)計(jì)雨水量按目前我國(guó)普遍采用的公式計(jì)算，即：Q=qψF。式中，雨水設(shè)計(jì)流量Q（L/s）、設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q（L/s·hm2）、徑流系數(shù)ψ、匯水面積F（hm2）。其中，設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P和設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t確定。

（2）設(shè)計(jì)重現(xiàn)期及設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度。本項(xiàng)目屬于新建項(xiàng)目、新建區(qū)域和成片重建改造的區(qū)域，按重現(xiàn)期5年標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。根據(jù)《珠海市暴雨強(qiáng)度公式及計(jì)算圖表（2015年）》，重現(xiàn)期為5年的暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式為：q=1750.494/（t+8.978）0.477。

（3）降雨歷時(shí)。降雨歷時(shí) t 按以下公式計(jì)算：t=t1+t2。式中，t為降雨歷時(shí)（min）、t1為地面集水時(shí)間（min）、t2為管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）;按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，地面降水時(shí)間t1一般采用 5～15min。

4.2 雨水量計(jì)算參數(shù)

（1）海綿城市設(shè)計(jì)目標(biāo)。本項(xiàng)目位于珠海保稅區(qū)，該流域的規(guī)劃控制目標(biāo)為年徑流總量控制率達(dá)到60%。

（2）設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積計(jì)算。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（第四章，第八節(jié)，2.1容積法）計(jì)算匯水分區(qū)的設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積。計(jì)算公式為：V=10HΦF;式中：設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積V（m3）;設(shè)計(jì)降雨量H（mm）;綜合雨量徑流系數(shù)Φ;匯水面積F（hm2）。用加權(quán)平均法計(jì)算道路的綜合雨量徑流系數(shù)φ，徑流系數(shù)取值參照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》和《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

4.3 雨水年徑流總量控制率的計(jì)算

Φ=（Φ綠地×F綠地+Φ硬化道路×F硬化道路+Φ透水鋪裝人行道×F透水鋪裝人行道）/（F綠地+F硬化道路+F透水鋪裝人行道）。根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《海綿城市建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)與考核辦法（試行）》，年徑流總控制率為60%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量H=21.6mm。由總控制容積公式V=10HΦF反推可得設(shè)計(jì)降雨量H。當(dāng)H≥21.6mm，則達(dá)到海綿設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4.4 面源污染控制率的計(jì)算

本項(xiàng)目?jī)H植草溝具有污染物削減效用。生物滯留草溝的污染物削減率為0.8，則年徑流污染物削減率=年總徑流控制率×0.8。

5 低影響開發(fā)（LID）方案

5.1 所需調(diào)蓄容積

由總控制容積公式V=10HΦF可得所需總調(diào)蓄容積V，以達(dá)到本項(xiàng)目的海綿城市設(shè)計(jì)目標(biāo)，詳見表1。

由表1計(jì)算結(jié)果可知，本項(xiàng)目需要新建海綿設(shè)施，使其設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積大于355.65m3，才能實(shí)現(xiàn)雨水年徑流總量控制率60%的海綿設(shè)計(jì)要求。

5.2 LID方案

本項(xiàng)目利用道路兩側(cè)綠化帶分別設(shè)置3m寬的植草溝。人行道坡向車行道，人行道雨水直接進(jìn)入植草溝。人行道下方設(shè)置溢流井和排水連接管，車行道雨水通過(guò)雨水口收集后，溢流進(jìn)入植草溝。雨水量較少時(shí)，雨水通過(guò)自然下滲被吸收;雨水量較大時(shí)，雨水進(jìn)入植草溝內(nèi)的溢流口，回流至雨水口排入市政雨水管道。從而實(shí)現(xiàn)海綿城市的建設(shè)目的。

5.3 植草溝設(shè)計(jì)

植草溝自上而下主要包括蓄水層、種植土層、礫石層。其中，植草溝下凹處標(biāo)高低于路面標(biāo)高45cm，植草溝內(nèi)溢流口高于植草溝表面25cm。種植土層深度根據(jù)植物要求確定，本次取25cm。礫石層厚度取30cm，埋設(shè)一根DN200開孔滲水管（外包透水土工布），收集植草溝下滲吸附后的雨水。要求種植土的入滲率不小于150mm/h，并滿足《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》相關(guān)要求。植草溝溝槽兩側(cè)及底部均以一層土工布包裹，種植土層與礫石排水層之間以兩層土工布隔開。植草溝剖面圖見圖2，控制容量見表2。

5.4 雨水年徑流總量控制率與面源污染控制率

道路雙側(cè)建設(shè)3m植草溝后，由總控制容積公式V=10HΦF反推可得設(shè)計(jì)降雨量H為60.00mm，即年徑流總量控制率為87%。年徑流污染物削減率為：87%×0.8=69.6%。

5.5 縱坡分析

根據(jù)道路縱斷面設(shè)計(jì)圖，本項(xiàng)目道路縱坡大于0.50%，道路縱坡較大，應(yīng)考慮縱坡對(duì)LID設(shè)施調(diào)蓄體積的影響，建議在道路縱坡i≥0.5%路段的植草溝設(shè)置擋水堰，布置間距為10m。

6 結(jié)論

本項(xiàng)目海綿設(shè)施選用3m植草溝，建設(shè)在道路兩側(cè)綠化帶。道路雨水均進(jìn)入植草溝內(nèi)，先經(jīng)過(guò)下滲被土壤吸收凈化，待植草溝吸水飽和后，再進(jìn)入市政排水管道，從而達(dá)到控制徑流、凈化雨水的目的。本項(xiàng)目建成后，在道路范圍內(nèi)，雨水年徑流總量控制率為87%，年徑流污染物削減率為69.6%，達(dá)到珠海市海綿城市的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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