植草溝設(shè)計(jì)指南

1、植草溝設(shè)計(jì)指南1. 前言植草溝是通過(guò)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(lái)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。在海綿城市建設(shè)中

2、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，根據(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=Rx A(4-1)式中a植草溝面積，；Rx控制性目標(biāo)污染物去除率所對(duì)應(yīng)的R值， %；A集水區(qū)面積，。4.2 流量確定根據(jù)城市暴雨強(qiáng)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)DE(t C P )式中 q暴雨強(qiáng)度，L/(s h m2)，下同；P降雨重現(xiàn)期，a，應(yīng)取210a進(jìn)行設(shè)計(jì)，50100a進(jìn)行校核 ;t 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(guò)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)，具體參照表4-2。表 3-2 不同下

4、墊面的徑流系數(shù)匯水面種類雨量徑流系數(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硬屋面、未鋪石子的屋面和瀝青路面0.80-0.900.85-0.95鋪石子的平屋面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)路面及廣場(chǎng)0.50-0.600.55-0.65瀝青表面處理的碎石路面及廣場(chǎng)0.45-0.550.55-0.65級(jí)配碎石路面及廣場(chǎng)0.400.40-0.50干砌磚石或碎石路面及廣場(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

5、地（覆土厚度500mm）0.150.25地下建筑覆土綠地（覆土厚度500mm）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）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=q A-7 1 0 （ 4-3）式中Q設(shè)計(jì)流量，m3/s; 綜合徑流系數(shù);q暴雨強(qiáng)度，L/(s h )；A集水區(qū)總面積，。4.3 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%

6、，縱坡較大時(shí)宜設(shè)置為階梯型植草溝或在中途設(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(lái)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(guò)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。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，

7、在設(shè)計(jì)過(guò)程中也應(yīng)參考當(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(guò)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。4.5 Q設(shè)計(jì)流量，m3/s;A1過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，;R水力半徑，m;S渠底坡度；n 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(guò)路緣與植草溝的高程差自然流入或通過(guò)路緣石開(kāi)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(kāi)口寬度的計(jì)算采用寬頂堰公式：Q=CwLh3/2（ 4-5）式中Q單個(gè)開(kāi)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(kāi)口寬度，m；h堰上水深，即開(kāi)口處徑流深度，m。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(guò)雨水口收集并經(jīng)過(guò)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(guò)設(shè)置消能石或增加植物密度來(lái)實(shí)現(xiàn)。3-2 溢流進(jìn)水系統(tǒng)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(méi)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）計(jì)

9、算，淹沒(méi)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(guò)流能力有所降低，在計(jì)算中引入阻滯因子B，一般取0.5。Q堰 =B Cw Lh3/2（ 4-6）式中 Q 堰 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 =BCdA（2gh）1/2 （ 3-7）式中 Q 孔 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 流速校核植草溝

10、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(guò)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(guò)1.0m/s，最大不得超過(guò)2.0m/s。3.6.2安全校核考慮到植草溝的開(kāi)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(guò)其深度與流速之積來(lái)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(guò)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a1 與 2.1 中求得的a。

11、若a1a，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(shù)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 滲透型植草溝

12、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(shù)種，搭配紅葉石楠、毛鵑、小葉梔子、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、西伯利亞鳶尾、黃菖蒲、千屈菜、旱傘草、花葉蘆竹、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、日本血草、金葉苔草等。

13、5. 施工圖要求5.1 植草溝施工設(shè)計(jì)說(shuō)明編制要點(diǎn)（ 1）植草溝方案的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，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、管徑。5.2.3