海绵城市专项方案设计

1引言

2013年12月，在中央城镇化工作会议的讲话中强调“提升城市排水系统时，要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”[1]。2015年，国务院办公厅《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》（国办发〔2015〕75号），要求通过海绵城市建设综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用[2,3]。目前，全国正在开展多个城市的海绵城市建设试点，以期通过试点成果带动全国海绵城市高质量、高标准的建设[4]。海绵城市的建设需要依托道路、绿地、地块和水系等各种载体，住宅小区用地在城市建设用地中占比较高为40%~50%，是海绵城市建设的重要组成部分，如何合理、高效地建设海绵型住宅小区是海绵城市建设的重要任务，也是海绵城市建设目标达成的重要内容。本案以一个住宅小区海绵城市设计为例，介绍住宅小区海面城市方案设计的流程和要点。

2项目概况

项目总用地3.58hm2，建筑面积：0.46hm2，地上建筑面积5.36hm2，地下建筑面积2.77hm2，建筑密度12.98%；绿地率约35%；地面停车位12个，地下停车位550个。

3设计目标

对项目的场地竖向、土壤渗透性能、地下水位、地下空间开发、雨水出路、圩区水位等建设条件分析，综合确定影响本项目海绵城市建设的因素。结合本项目自身特点和圩区的问题与需求分析，构建海绵型排水系统，制定年径流总量控制率达80%和年SS总量去除率达60%的目标。

4设计原则

该小区的专项设计方案需遵循以下原则：（1）集中与分散相结合的原则：结合小区内可利用成片绿地设置调蓄容积较大的集中型处理设施，利用建筑周边零散绿地设置调蓄容积较小的分散型处理设施，构建多样化的海绵系统。（2）采用低影响开发原则：通过生物滞留池、人工湿地、植草沟等低影响开发设施实现雨水的渗透、滞蓄与净化，降低项目开发对水文状况的干扰。（3）先绿色后灰色、先地上后地下的原则：小区内的雨水应优先采用地上海绵设施对雨水进行渗透、滞蓄、净化；其次，考虑采用地下灰色设施。（4）提高雨水资源化利用的原则：充分利用绿色设施的净化作用，将净化后的雨水储存后用于小区内绿地浇洒用水及车库冲洗用水。

5设计策略

本次设计总体策略采用源头分散式处理方式对场地内的雨水进行收集、净化，并通过蓄水池系统进行收集、处理和回用。蓄水池收集范围内的场地雨水径流，先进入生物滞留池处理，净化后的雨水和生物滞留池溢流雨水转输至蓄水池进行回用，超过蓄水池存储容积的雨水溢流接至室外雨水管道，最终排入河道。蓄水收集范围外的场地雨水径流，先进入生物滞留池处理，净化后的雨水和生物滞留池溢流雨水接至室外雨水管道，最终排入河道。

6海绵城市方案设计

6.1汇水分区划分

在项目景观方案的基础上，依据场地竖向、道路和铺装布局、雨水管道排布、建筑屋面分水线的位置等，划分每个海绵设施服务范围，即汇水分区，并根据每个分区实际的下垫面情况并进行汇流及海绵城市设计，每个分区都是一个独立的目标核算单元。

6.2设施规模

海绵设施的调蓄容积采用容积法进行计算，将各分区设计降雨量目标、综合雨量径流系数、汇水面积数据代入公式，计算出各海绵城市分区所需的调蓄容积。本项目地下室范围内生物滞留池滞留层高度为100mm，地下室轮廓线范围外生物滞留池滞留层高度为200mm，根据各分区的调蓄容积和生物滞留池滞留层高度确定设施规模。经计算，小区共建设生物滞留池1357m2。蓄水池的规模设计应结合小区回用水量要求，小区内雨水回用对象主要为地下车库冲洗和绿地浇洒。蓄水池考虑储存3d的用水量，蓄水池规模290m3，其中雨水蓄水池270m3，雨水清水池20m3。

6.3目标校核

采用SWMM对本项目连续降雨产生的径流进行动态模拟,分析项目进出流量变化。通过海绵系统的构建，本项目3年内总降雨体积和出流总量分别为146461m3和28852.8m3，年径流总量控制率达到80.3%，达到控制目标。结合当地已建生物滞留池的污染物去除监测数据，设施的年SS总量去除率约为70%~95%，经计算，项目的年SS总量去除率为64.7%，达到设计目标。

6.4雨落管断接

采用雨落管外排水形式的屋面雨水，可选择“明沟+散水口式”“盲沟+水簸箕”“空腔断接”等方式，将原来进入雨水管道的屋面雨水引导至建筑周边绿地中生物滞留池进行处理。

6.5生物滞留池

生物滞留池是雨水进行净化、滞蓄的核心设施，由于基地地下水位高，生物滞留池应做好防渗处理。生物滞留池结构层从上到下依次为滞水层、覆盖层、过滤层、过渡层和排水层。

6.6植草沟

植草沟可以代替雨水管道或者排水沟进行雨水的转输，如屋面雨水散排至周边绿地和路面雨水漫流至周边绿地均可以用植草沟转输至生物滞留池进行处理。植草沟种植要求：宜种植密集的草坪（百慕大混黑麦草），控制植物高度在0.1~0.2m。

7结语

结合本项目的设计内容，形成海绵型住宅小区的典型设计流程：根据项目建设条件确定本项目的问题与需求，基于上位规划要求制定项目的海绵城市建设目标，在既定目标的基础上结合项目自身特点确定设计原则和设计策略，并进行海绵汇水分区划分、确定类型、规模和布局，最后结合SWMM软件对设计目标进行校核，确保设计目标的实现。

作者：洪凯 单位：科设勘察设计有限公司