海綿城市在道路建設(shè)工程的應(yīng)用

1、海綿城市在道路建設(shè)工程的應(yīng)用 摘要：近年來，城市暴雨帶來的自然災(zāi)害問題日益顯著。海綿城市是新一代的城市雨洪管理概念，通過吸、蓄、滲、凈的方式，使城市能夠像海綿一樣，在應(yīng)對雨水災(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 1工程概況 本項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

2、然條件適合建設(shè)海綿城市。珠海氣候具有降水豐富、暴雨強度大的特點，其海綿城市建設(shè)的其中一個主要目的是防治內(nèi)澇。 2設(shè)計依據(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)計規(guī)范（GB500142006）（2016年版）；雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范（DB11/658）；珠海市海綿城市專項規(guī)劃（2015-2020）；珠海市海綿城市規(guī)劃設(shè)計標準與導(dǎo)則；海綿城市建設(shè)績效評價與考核辦法（試行）；關(guān)于進一步加強“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)計目標 根據(jù)珠海市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局關(guān)于進一步加強“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規(guī)

3、劃、海綿城市建設(shè)績效評價與考核辦法（試行）、排水系統(tǒng)方案及相關(guān)規(guī)范，由于本項目屬于改建、擴建項目，研究范圍的規(guī)劃用地性質(zhì)為工業(yè)用地、物流倉儲用地，本項目設(shè)計目標如下：年徑流總量控制率設(shè)計目標：60%；年徑流污染去除率（以TSS計）設(shè)計目標：50%；管網(wǎng)設(shè)計重現(xiàn)期為5年一遇。 4海綿計算方法 4.1排水標準。（1）雨水量計算公式。根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范，設(shè)計雨水量按目前我國普遍采用的公式計算，即：QqF。式中，雨水設(shè)計流量Q（L/s）、設(shè)計暴雨強度q（L/shm2）、徑流系數(shù)、匯水面積F（hm2）。其中，設(shè)計暴雨強度根據(jù)設(shè)計重現(xiàn)期P和設(shè)計降雨歷時t確定。（2）設(shè)計重現(xiàn)期及設(shè)計暴雨強度。本項目屬于新

4、建項目、新建區(qū)域和成片重建改造的區(qū)域，按重現(xiàn)期5年標準建設(shè)。根據(jù)珠海市暴雨強度公式及計算圖表（2015年），重現(xiàn)期為5年的暴雨強度計算公式為：q=1750.494/（t+8.978）0.477。（3）降雨歷時。降雨歷時t按以下公式計算：t=t1+t2。式中，t為降雨歷時（min）、t1為地面集水時間（min）、t2為管渠內(nèi)雨水流行時間（min）；按室外排水設(shè)計規(guī)范，地面降水時間t1一般采用515min。4.2雨水量計算參數(shù)。（1）海綿城市設(shè)計目標。本項目位于珠海保稅區(qū)，該流域的規(guī)劃控制目標為年徑流總量控制率達到60%。（2）設(shè)計調(diào)蓄容積計算。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

5、法）計算匯水分區(qū)的設(shè)計調(diào)蓄容積。計算公式為：V=10HF；式中：設(shè)計調(diào)蓄容積V（m3）；設(shè)計降雨量H（mm）；綜合雨量徑流系數(shù)；匯水面積F（hm2）。用加權(quán)平均法計算道路的綜合雨量徑流系數(shù)，徑流系數(shù)取值參照室外排水設(shè)計規(guī)范和雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范4.3雨水年徑流總量控制率的計算。=（綠地F綠地+硬化道路F硬化道路+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)績效評價與考核辦法（試行），年徑流總控制率為60%，對應(yīng)設(shè)計降雨量H=21.6mm。由總控制容積公式V=10HF反推可得設(shè)計降雨量H。當(dāng)H21.6mm，則達到海綿設(shè)計目

6、標。4.4面源污染控制率的計算。本項目僅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=10HF可得所需總調(diào)蓄容積V，以達到本項目的海綿城市設(shè)計目標，詳見表1。由表1計算結(jié)果可知，本項目需要新建海綿設(shè)施，使其設(shè)計調(diào)蓄容積大于355.65m3，才能實現(xiàn)雨水年徑流總量控制率60%的海綿設(shè)計要求。5.2LID方案。本項目利用道路兩側(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，車行道雨水通過雨水口收集后，溢流進入

7、植草溝。雨水量較少時，雨水通過自然下滲被吸收；雨水量較大時，雨水進入植草溝內(nèi)的溢流口，回流至雨水口排入市政雨水管道。從而實現(xiàn)海綿城市的建設(shè)目的。5.3植草溝設(shè)計。植草溝自上而下主要包括蓄水層、種植土層、礫石層。其中，植草溝下凹處標高低于路面標高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

8、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=10HF反推可得設(shè)計降雨量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)計圖，本項目道路縱坡大于0.50%，道路縱坡較大，應(yīng)考慮縱坡對LID設(shè)施調(diào)蓄體積的影響，建議在道路縱坡i0.5%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。道路雨水均進入植草溝內(nèi)，先經(jīng)過下滲被土壤吸收凈化，待植草溝吸水飽和后，再進入市政排水管道，從而達到控制徑流、凈化雨水的目的。本項目建成后，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%，達到珠海市海綿城市的設(shè)計目標。 參考文獻： 1杭歡.“海綿城市”理念在道路工程設(shè)計的應(yīng)用以沈浦涇路-清泉路為例J.建材與裝飾，2018（13）：64-65. 2高火林.城市道路設(shè)計中海綿城市理念的應(yīng)用研究J.建筑技術(shù)開發(fā)，201