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      海綿城市設計

      一、設計依據

      1)國家有關規范及省、市頒布的相關政策和技術規定
      2)《城鎮給水排水技術規范》(GB50788-2012)
      3)《室外排水設計標準》GB50014-2021
      4)《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019
      5)《建筑與小區雨水控制及利用工程技術規范》(GB50400-2016)
      6)《屋面工程技術規范》  GB 50345-2012
      7)《城鎮雨水調蓄工程技術規范》(GB51174-2017)
      8)《城市道路工程設計規范》CJJ37-2012(2016年版)
      9)《城市道路路基設計規范》(CJJ194-2013)
      10)《透水水泥混凝土路面技術規程》(CJJ/T135-2009)
      11)《透水瀝青路面技術規程》(CJJ/T190-2012)
      12)《透水磚路面技術規程》CJJ/T188-2012
      13)《砂基透水磚》(JG/T376-2012)
      14)《綠化種植土壤》CJ/T340-2016
      15)《四川省低影響開發雨水控制與利用工程設計標準》(DBJ51/T084-2017)
      16)《四川省綠色建筑設計標準》DBJ51/T 037-2015
      17)《城市道路與開放空間低影響開發雨水設施》(15MR105)
      18)《雨水綜合利用》(10SS705)
      19)《市政排水管道工程及附屬設施》(06MS201)
      20)《城市道路--透水人行道鋪砌》(16MR204)
      21)《成都市海綿城市規劃建設管理技術規定》
      22)《四川省海綿城市建設技術導則(試行)》
      23)《遂寧市海綿城市建設專項規劃》(2015-2030)
      二、工程概況
      三、上位規劃及設計要求
      1、參照《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》(國辦發[2015]75 號)“將70%的降雨就地消納和利用”的海綿城市工作目標要求,結合本地原生地表降雨產流情況(根據《四川省水文手冊》,遂寧市多年平均徑流系數為 0.2~0.3),確定遂寧市中心城區年徑流總量控制率 α 取 70%。
      遂寧市不同年徑流總量對應的設計降雨量(mm)
      年徑流總量控制率(%) 55% 60% 65% 70% 75% 80%
      設計降雨量(mm) 11.8 14.2 17.2 20.9 25.7 32.1
      2、年徑流污染削減率
      根據《遂寧市海綿城市建設試點實施計劃(2015~2017)》,海綿城市建設試點區的年徑流污染削減率(以年 SS 總量去除率計)不應低于 45%。
      3、 場地豎向和排水系統
      項目周邊市政道路標高總體地形呈北高南低、東高西低。場地排水順應周邊道路,主要向西南方向,場地雨水最終排入市政雨水管網。
      4、設計內容
      1)以項目建設特征作為設計基本條件,進行因地制宜的低影響開發設計,選用合適的LID設施,使其與景觀、建筑有機的結合。
      2)LID工程系統的布局與現狀排水管網系統有機協調;
      3)本項目主要實現年徑流污染控制、年徑流總量控制(生態環境保護)目標。
      4)本項目需滿足70%的徑流控制率,年徑流污染削減率(以年 SS 總量去除率計)不應低于 45%要求,必須充分利用建筑周邊綠化設置低影響開發設施,盡量將鋪裝設置為透水鋪裝,適當設置雨水花園等LID設施。
      建筑與小區內常用低影響開發設施如下表所示:
       建筑小區常用低影響開發設施一覽表
      名稱 示意圖
      透水鋪裝  
      綠色屋頂  
      下沉式綠地  
      生物滯留設施(雨水花園)  
      植草溝  
      雨水集蓄利用  
      滲濾溝  
      本項目下墊面包括建筑、綠地、鋪裝等,根據本工程設計目標及項目的景觀本底,采用如下LID設施:
      a、雨水花園
      b、透水鋪裝(含透水車位)
      c、屋面綠化
      5、 LID 設施計算
      (一)海綿設施及指標計算公式
      1)滲透量計算
      根據《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建》(試行)(2014年版),以滲透為主要功能的設施規模滲透量按照下式(達西定律)計算:
      Wp=KJAsts
      式中:Wp—滲透量(m3);
           K—平均滲透系數,m/s,本次設計取2~7×10-6m/s;
      J—水力坡降,一般可取J=1.0;
      As   —有效滲透面積,m2;
      ts —滲透時間(s),指將于過程中設施的滲透歷時,取2h。
      有路基防滲段滲水量計算增加折減系數。
           2)滲透設施進水量計算
      根據《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建》(試行)(2014年版),低影響開發設施以徑流總量和徑流污染為控制目標進行設計時,設施具有的調蓄容積一般應滿足“單位面積控制容積”的指標要求。滲透設施的進水量應按照容積法計算:
       
      式中:V—滲透設施進水量(m3)
      H —設計降雨量,mm,本項目Pt=60.5%,對應的設計降雨量約為13mm;
      F —匯水區域面積,m2;
        —雨量徑流系數,(根據下墊面情況計算取值,本次設計透水鋪裝徑流系數取0.2,綠地取0.15,綠色屋面取0.35、硬地取0.85、硬質屋面取0.85。
      3)滲透設施有效調蓄容積按式進行計算
      Vs=V-Wp
      式中:Vs—滲透設施的有效調蓄容積,包括設施頂部和結構內部蓄水空間的容積,m3,雨水花園實際內部蓄水空間系數取0.8。 
      V—滲透設施進水量,m3;
      Wp—滲透量,m3。
      4) 年徑流污染去除率Pz
      Pz=Pw*Pt
      Pw——LID設施的污染去除率,
      6、LID設施典型作法
      1)生物滯留設施—雨水花園
      雨水花園常規做法自上而下結構層依次為蓄水層、種植土層、透水土工布、砂濾層、透水土工布、礫石層(含集水盲管)、防滲膜或透水土工布層、素土夯實層、原土層。其中蓄水層為取300mm,,內部設置雨水溢流設施;種植土層需滿足植物生長需要,通常取400~500mm,種植土一般為腐殖土:沙土:園土=1:2:3,其滲透系數應大于5×10-5m/s,可根據滲透系數調整具體各項比例;透水土工布規格要求大于200g/m2;砂濾層厚度取100mm;礫石層厚度取150~300 mm,礫石孔隙率應為35%~45%,有效粒徑>80%,礫石層內敷設集水盲管,盲管采用PVC材質,管徑為d300,鋪設坡度i≥0.5%,且盲管周圍應包裹一層透水土工布,規格200g/m2,透水盲管的開孔率宜為2%~3%,開孔有效孔徑8~12mm。
       
       
       雨水花園下墊層示意圖
        
       自然式雨水花園示意圖
      2)植草溝
       本次項目的植草溝采用轉輸型植草溝,自上而下依次為過水斷面、草皮、種植土、素土夯實和原土層。其中蓄水層為200 mm;種植土層為300mm,種植土一般為腐殖土:沙土:原土=1:2:3,其滲透系數應大于5×10-6m/s,可根據滲透系數調整具體各項比例;素土夯實層壓實度90%。
       
       植草溝剖面示意圖
      轉輸植草溝與場地坡度保持一致,場地較平時縱坡范圍宜為0.2%~0.3%。。
      3)透水鋪裝
      透水鋪裝適用范圍廣、施工方便,可補充地下水并具有一定的峰值流量消減和雨水凈化作用。透水鋪裝的具體做法詳見景觀設計。
       
      人行透水鋪裝剖面圖
       
       車行透水鋪裝剖面圖
      4)綠色屋頂
      本項目將西側沿街商業屋頂設置成了覆土式綠色屋頂,種植佛甲草。綠色屋頂結構分植被層、種植土層、過濾層等。通過種植草本科植被,可以達到吸收雨水、減少噪音灰塵、調節室內溫度等功能。綠色屋面的具體做法詳見建筑和景觀設計。
       
      圖10.6.5-6  綠色屋頂剖面圖
      5)雨水花園植物選擇
      (一)植物選型原則
      (1)適宜性原則
      根據當地的氣候特點、現場用地條件、地形土壤、水位分布、綠地雨水設施類型綜合考慮選擇適宜樹種。
      (2)景觀性原則
      根據綠地所處環境和功能定位,正確處理綠地雨水設施植物與周圍空間結構、植物群落的關系;綜合考慮季相、色彩、質感、旱季雨季的景觀效果,合理配置。
      (3)多樣性原則
       注重喬木、灌木、草本、藤蔓植物的合理搭配,提升植物層次的豐富度和雨水設施的功能。
      (4)節約性原則
      植物以耐旱耐澇,根系發達,具有凈化功能、觀賞價值,維護簡單、易存活的本地草本植物為主,降低養護成本。
      (二)植物選型
      綜合以上原則,小區雨水花園主要選擇植物種類如下:
      表10.6.5-1  植物選擇表
      序號 植物名稱 科屬名 凈化功能
      1 蘆葦 禾本科蘆葦屬 懸浮物、重金屬
      2 蘆竹 禾本科蘆葦屬 重金屬
      3 再力花 竹芋科再力花屬 去除總磷
      4 石菖蒲 天南星科菖蒲屬 總磷
      5 菖蒲 天南星科菖蒲屬 去除氨氮、細菌、大腸桿菌
      6 千屈菜 千屈菜科千屈菜屬 營養物、重金屬
      7 美人蕉 美人蕉科美人蕉屬 營養物、重金屬
      8 鳶尾 鳶尾科鳶尾屬 總氮、總磷
      9 黃菖蒲 鳶尾科鳶尾屬 重金屬
      10 木芙蓉 錦葵科木槿屬
       
       
       


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