植草溝設(shè)計(jì)指引

1、植草溝設(shè)計(jì)指南1 .前言植草溝是通過模擬自然綠地而人為設(shè)計(jì)和建造的具有可控性和工程化特點(diǎn) 的海綿設(shè)施。植草溝利用溝渠和植物的協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)雨水的收集、轉(zhuǎn)輸以及凈 化，是實(shí)現(xiàn)徑流總量控制、污染物總量削減、洪峰延緩、地下水補(bǔ)充的重要技術(shù) 手段。在氣候溫和、雨量充沛、河網(wǎng)密布、城市化進(jìn)程較快的地區(qū)，植草溝可以 發(fā)揮重要作用。2 .目標(biāo)功能植草溝主要有以下功能：(1)轉(zhuǎn)輸雨水徑流；(2)雨水徑流滯蓄；(3)徑流污染物削減(4)補(bǔ)充地下水。根據(jù)其功能可將植草溝分為轉(zhuǎn)輸型植草溝和滲透型植草溝，轉(zhuǎn)輸型植草溝主 要是起到收集、轉(zhuǎn)輸雨水徑流的作用，滲透型植草溝主要起滲透、滯蓄、凈化雨 水徑流的作用。在海綿城市建

2、設(shè)中應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用植草溝轉(zhuǎn)輸雨水徑流。3 .適用條件下列幾種情況下宜采用植草溝技術(shù)：(1)比較窄的城市道路兩側(cè)的機(jī)非分隔帶；(2)建筑落水管斷接口與生物滯留池、濕地或高位花壇等海綿設(shè)施之間的 雨水徑流轉(zhuǎn)輸；(3)小型地塊的雨水徑流收集和轉(zhuǎn)輸。4 .設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 規(guī)模計(jì)算在給定設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)的基礎(chǔ)上，*g據(jù)各污染物目標(biāo)去除率，按表 4-1可查 得植草溝與集水區(qū)面積比R。表3-1各污染物目標(biāo)去除率與 R對(duì)應(yīng)關(guān)系TSSTPTN目標(biāo)去除率/%R1/%目標(biāo)去除率/%R1/%目標(biāo)去除率/%R1/%870.5600.5100.5901631121921.5661.5151.5942682172植草溝面積可由式

3、4-1計(jì)算:a=RxX A(4-1)式中a植草溝面積，m2;Rx-控制性目標(biāo)污染物去除率所對(duì)應(yīng)的 R值，;A一集水區(qū)面積，m204.2 流量確定根據(jù)城市暴雨弓S度公式(式3-2),在給定重現(xiàn)期下計(jì)算設(shè)計(jì)流量4.2.1 暴雨強(qiáng)度計(jì)算A(1 B lg P)D E(t C P )式中q暴雨強(qiáng)度，L/(s hm2),下同；P一降雨重現(xiàn)期，a,應(yīng)取210a進(jìn)行設(shè)計(jì)，50500a進(jìn)行校核；t一降雨歷時(shí)，min,包括地面集水時(shí)間t1(10min)和雨水流行時(shí)間t2, t2根據(jù) 實(shí)際情況通過計(jì)算確定。4.2.2 綜合徑流系數(shù)集水區(qū)綜合雨量徑流系數(shù)的計(jì)算按各地塊滲透性質(zhì)進(jìn)行面積加權(quán)，具體參照匯水面種類雨量徑流系

4、數(shù)流量徑流系數(shù)綠化屋面（綠色屋頂，基質(zhì)層厚度300mm）0.30-0.400.40硬屋囿、未鋪后子的屋面和瀝青路面0.80-0.900.85-0.95鋪后子的平屋囿0.60-0.700.80混泥土、瀝青路面和廣場(chǎng)0.80-0.900.85-0.95大塊石鋪設(shè)路向及廣場(chǎng)0.50-0.600.55-0.65瀝青表面處理的碎石路向及廣場(chǎng)0.45-0.550.55-0.65級(jí)配碎石路向及廣場(chǎng)0.400.40-0.50干砌磚石或碎石路向及廣場(chǎng)0.400.35-0.40非鋪砌的土路面0.30.25-0.35綠地0.150.10-0.20水面1.001.00地下建筑覆土綠地（覆土厚度500mm）0.150.

5、25地下建筑覆土綠地（覆土厚度v500mm）0.30-0.400.40透水鋪裝地面0.08-0.450.08-0.45下沉廣場(chǎng)（50年及50年一遇以上）一0.85-1.00注：以上數(shù)據(jù)參照室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014）和雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范（DB11/685）。4.2.3 設(shè)計(jì)流量計(jì)算設(shè)計(jì)流量及校核流量按式43計(jì)算，將各自重現(xiàn)期下暴雨強(qiáng)度分別帶入即可Q=a - q - A7 10 （4-3）式中Q設(shè)計(jì)流量，m3/s;a多合徑流系數(shù)；q暴雨強(qiáng)度，L/(s h nf)；A一集水區(qū)總面積，m204.3 縱坡和邊坡設(shè)計(jì)4.3.1 縱坡坡度植草溝縱坡坡度不應(yīng)大于4%,縱坡較大時(shí)宜設(shè)置為階梯型植

6、草溝或在中途 設(shè)置消能臺(tái)坎。4.3.2 邊坡系數(shù)植草溝寬度的確定應(yīng)遵循如下原則：保證處理效果、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輸目標(biāo)、滿足景觀要求、便于維護(hù)管理、保障公眾安全。受場(chǎng)地因素限制，植草溝的寬度一般根 據(jù)城市建設(shè)預(yù)留地的范圍來確定。邊坡系數(shù)取值宜處于0.10.25之間。道路兩側(cè)的植草溝邊坡系數(shù)通常會(huì)受十字路口影響。在不經(jīng)過交叉路口時(shí)，邊坡系數(shù)的取值主要考慮維護(hù)管理和公眾安全。在交叉路口處，若路面高度高于植草溝邊緣高度，邊坡系數(shù)通常應(yīng)在1/61/4之間取值，此時(shí)應(yīng)在路面以下預(yù)留 排水管道。若路面與植草溝邊緣在同一高程，邊坡系數(shù)應(yīng)取 1/9 o植草溝高程的 選擇應(yīng)由城市規(guī)劃和景觀設(shè)計(jì)者共同決定，在設(shè)計(jì)過程中也應(yīng)參

7、考當(dāng)?shù)毓放涮自O(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。4.4 斷面尺寸計(jì)算在確定長(zhǎng)、寬、邊坡和縱坡系數(shù)的基礎(chǔ)上，過水?dāng)嗝嫒∷ψ顑?yōu)斷面，利用 曼寧公式并結(jié)合具體斷面形式求得植草溝斷面尺寸。式中Q設(shè)計(jì)流量，m3/s;A1一過水?dāng)嗝婷娣e，m2 ;R水力半徑，m;S-渠底坡度；L曼寧系數(shù)，一般取0.020.1。4.5 進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.5.1 地表漫流進(jìn)水系統(tǒng)地表漫流進(jìn)水指的是雨水通過路緣與植草溝的高程差自然流入或通過路緣 石開口流入植草溝的方式（如圖 4-1）, 一般需考慮在進(jìn)水口設(shè)置消能設(shè)施，減 少對(duì)植草溝的沖刷作用。這種進(jìn)水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是雨水能最大程度的與植物接觸， 起到良好緩沖作用，具有出色的預(yù)處理效果，相應(yīng)地

8、其轉(zhuǎn)輸能力相對(duì)較弱。路緣石開口寬度的計(jì)算采用寬頂堰公式：Q=CwLh3 /2（4-5）式中Q一單個(gè)開口設(shè)計(jì)流量，m3/s;Cw流量系數(shù)，取1.66;L-堰寬，即路緣石開口寬度，m； h-堰上水深，即開口處徑流深度， m圖4-1路緣石的布置形式4.5.2 單點(diǎn)溢流進(jìn)水系統(tǒng)單點(diǎn)溢流進(jìn)水指雨水通過雨水口收集并經(jīng)過溢流口進(jìn)入植草溝的方式（如圖3-2）。這種進(jìn)水系統(tǒng)也要注意盡量減小沖刷效應(yīng)，可以通過設(shè)置消能石或增加 植物密度來實(shí)現(xiàn)。NnH當(dāng)采用單點(diǎn)溢流進(jìn)水時(shí)需計(jì)算溢流口 （進(jìn)水口）尺寸，其尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)需分 別按照自由出流和淹沒出流計(jì)算，然后取二者中較大的值作為結(jié)果。自由出流按 照寬頂堰流量公式（4-6）

9、計(jì)算，淹沒出流按照孔口出流公式（4-7）計(jì)算。由于 格柵的阻滯作用，導(dǎo)致進(jìn)水口過流能力有所降低，在計(jì)算中引入阻滯因子B, 一股取0.5。Qil=B Cw Lh3/2（4-6）式中Q堰一設(shè)計(jì)流量，m3/s;B-阻滯因子，取0.5;Cw流量系數(shù)，取1.66;L-堰寬（溢流口呈矩形時(shí)即為其周長(zhǎng)），m；h-堰上水深，設(shè)計(jì)時(shí)取植草溝最大水深（即豎向深度）， m。Q孔=B Cd A（2gh）1/2（ 3-7）式中Q孔一設(shè)計(jì)流量，m3/s；B-阻滯因子，取0.5;Cd-流量系數(shù)，取0.6;A-孔口面積，m2;g-重力加速度，取9.80m/s2；h-水面與孔口中心的高度差，m。4.6 設(shè)計(jì)校核4.6.1 流速

10、校核植草溝水流流速應(yīng)滿足：短重現(xiàn)期（210年）降雨事件發(fā)生時(shí)，流速不應(yīng) 超過0.5m/s；大重現(xiàn)期（50100年）降雨事件發(fā)生時(shí)，流速不應(yīng)超過 1.0m/s, 最大不得超過2.0m/s。3.6.2安全校核考慮到植草溝的開放性所造成的安全隱患，需要對(duì)其進(jìn)行安全校核，植草溝的安全性一般通過其深度與流速之積來評(píng)估。在道路兩側(cè)人行道旁的植草溝應(yīng)滿 足：（1）在大重現(xiàn)期降雨事件發(fā)生時(shí)，溝內(nèi)水流深度與流速之積小于0.4m2/s；（2）邊緣與路面等高的植草溝在交叉路口處水深不超過0.3m。4.6.3處理能力校核在植草溝斷面尺寸及縱坡等參數(shù)確定的情況下，比較按照斷面尺寸和長(zhǎng)度求 得的植草溝面積al與2.1中求

11、得的a。若a1<a,則處理能力滿足需求；反之則 需根據(jù)實(shí)際做出調(diào)整。4.7植物配置轉(zhuǎn)輸型植草溝主要是起到收集、轉(zhuǎn)輸雨水徑流的作用，植物配置應(yīng)優(yōu)先考慮 設(shè)施的功能性，轉(zhuǎn)輸型植草溝應(yīng)選擇滿鋪草坪，最大限度的實(shí)現(xiàn)雨水徑流的轉(zhuǎn)輸。滲透型植草溝有滲透、滯蓄、凈化雨水徑流的作用，植物配置應(yīng)遵循以下原 則：(1)應(yīng)兼顧設(shè)施功能和景觀效果相結(jié)合， 營(yíng)造三季有花、四季有景的效果;(2)選擇鄉(xiāng)土樹種為主的植物，提高植物成活率；(3)選擇具有耐水濕、耐澇、耐旱等生長(zhǎng)習(xí)性的植物；(4)選擇吸收能力強(qiáng)，對(duì)徑流污染物有一定的凈化效果的植物， 特別是氮、 磷的去除。(5)選擇有觀賞性，滿足景觀效果的植物。圖4-4滲透

12、型植草溝示意圖滲透型植草溝的植物配置建議：(1)路旁綠地：植物配置以垂絲海棠、櫻花、碧桃、紫荊、紫薇、木槿、 花石榴、金桂、臘梅、山茶等小喬木為主干樹種，搭配紅葉石楠、毛鵑、小葉桅 子、金森女貞、南天竹、紅花繼木、迎春、大花萱草、紅花美女櫻、紅帽月季、 大花金雞菊、花葉玉簪、茶梅、常下石竹、紅花酢醬草、金邊麥冬、花葉絡(luò)石等 灌木、地被，常綠、落葉、觀葉、觀花、觀果不同植物的搭配，凸顯植物的季相 變化、層次分明，增加觀賞性。(2)耐水濕植物：水生美人蕉、黃花美人蕉、西伯利亞鶯尾、黃菖蒲、千 屈菜、旱傘草、花葉產(chǎn)竹、金葉石菖蒲等。(3)觀賞草類：矮蒲葦、花葉芒、細(xì)葉針茅、紫葉狼尾草、狼尾草、日本

13、血草、金葉苔草等。5.施工圖要求5.1 植草溝施工設(shè)計(jì)說明編制要點(diǎn)(1)植草溝方案的設(shè)計(jì)計(jì)算書，主要包括按照水文和水質(zhì)目標(biāo)計(jì)算植草溝 的面積、斷面尺寸、邊坡和縱坡、進(jìn)出水口設(shè)計(jì)計(jì)算等。(2)植草溝溢流口(管)材質(zhì)、強(qiáng)度，格柵規(guī)格、材質(zhì)等。(3)植草溝種植植物的配置要求。(4)植草溝施工工藝要求，主要包括管道連接、土壤壓實(shí)、進(jìn)水口和溢流 口的布置、植物栽植等。(5)植草溝維護(hù)管理要求，主要包括植物管養(yǎng)和枯枝清理、進(jìn)出水口清理 等。5.2 植草溝施工圖圖紙要求5.2.1 植草溝平面布置圖(1)植草溝雨水管網(wǎng)和其他海綿設(shè)施位置關(guān)系。(2)植草溝長(zhǎng)度。(3)進(jìn)水口與溢流口數(shù)量、間距。5.2.2 植草溝橫斷面布置圖(1)植草溝與道路位置關(guān)系。(2)道路坡度、寬度。(3)植草溝橫斷面尺寸。(4)雨水管位置、管