“海綿城市”理念在微改造規(guī)劃中的應用研究
——以微改造項目為例

周彬彬

（廣東省建科建筑設計院有限公司 廣東廣州 510000）

1 “海綿城市”理念應用于微改造的現(xiàn)實意義

1.1 舊區(qū)微改造當下面臨的問題

1.1.1 舊區(qū)易積水、難以排放

舊區(qū)因排水規(guī)劃起點較低，雨水管管徑偏小，部分地段地勢低洼，且道路路面經(jīng)長期傾軋產(chǎn)生凹陷處，汛期時較易形成積水點，且退水緩慢，給居民出行帶來困擾。

1.1.2 地被層缺失、綠地排水功能差

舊區(qū)綠地景觀缺乏維護，造成綠地裸露，綠地對雨水的截流及吸收效果較差。

1.1.3 雨水直接排放、資源浪費

舊區(qū)雨水未得到充分利用，直接排放，造成雨水資源的浪費。

1.1.4 排水管渠功能較弱

舊區(qū)道路排水不暢，兩側的排水溝長期無人疏通，垃圾堵塞，不能及時排走雨水，較易形成水浸現(xiàn)象。

1.2 “海綿城市”理念對微改造的現(xiàn)實意義

針對上述舊區(qū)微改造面臨的問題，海綿城市理念可以提供有效的對策：

（1）對于舊區(qū)積水問題，可以采用“滲”的方針，首先通過豎向微調，改變排水方向；在城市地下水位允許的條件下，對廣場使用透水鋪裝。

（2）對于舊區(qū)綠地排水功能差的問題，可以采用“滯”的方針，結合場地建設條件，適當增加生態(tài)植草溝，局部改造成下凹綠地，增強綠地排水功能，創(chuàng)造層次豐富的景觀環(huán)境。

（3）對于雨水直接排放、資源浪費的問題，可以采用“蓄”的方針，從面源開始，增加雨水收集設施，加強雨水的回收利用。

（4）對于排水管渠功能較弱的問題，可以采用“排”的方針，根據(jù)超標雨水量，整體考慮舊區(qū)排水設施布局，修整排水溝，適當增大管渠的直徑，處理好與市政管網(wǎng)的銜接，保證舊區(qū)產(chǎn)生的雨水有序排放。

因此，海綿城市理念的應用，可以解決舊區(qū)微改造面臨的諸多問題，對城市發(fā)展、居民生活具有重要意義，社會綜合效益顯著。

2 “海綿城市”理念的微改造應用（以山東省某宿舍區(qū)微改造為例）

2.1 現(xiàn)狀分析

2.1.1 現(xiàn)狀概況

山東省經(jīng)濟技術開發(fā)中心宿舍位于千佛山風景區(qū)西南腳處，是已建成項目，占地面積3.17hm2，屬于坡地區(qū)域。

2.1.2 現(xiàn)狀存在問題

不透水鋪裝面積大、存在積水點，地被層缺失，雨水管網(wǎng)缺乏，周邊綠地高于道路、不易排水。

2.2 控制目標

2.2.1 年徑流總量控制率

根據(jù)濟南市海綿城市建設工作領導小組要求確定：本案所在地的年徑流總量控制率為85%，對應設計降雨量為41.3mm。

2.2.2 設計調蓄容積

依據(jù)《海綿城市建設技術指南》的容積法計算公式：V=10HφF。

式中：V——設計調蓄容積，m3；

H——設計降雨量，mm；

φ——綜合雨量徑流系數(shù)；

F——匯水面積，hm2。

本案設計降雨量為41.3mm；總匯水面積為3.17hm2，綜合雨量徑流系數(shù)取0.654。

故本案設計調蓄容積計算如下：

V=10HφF=10×41.3×0.654×3.17=856m3。

2.3 改造策略

針對小區(qū)現(xiàn)狀存在的問題，場地建設條件，并結合豎向、道路、綠地、建筑、雨水管網(wǎng)等方面提出本案的改造方案，以期達到年徑流總量控制率85%的目標。

2.4 實踐方案

2.4.1 總體排水設計

（1）排水分區(qū)

對場地的地形調研實測，明確小區(qū)內相對高與低的區(qū)域，劃分了27個排水分區(qū)，對于場地內的易積水點進行豎向微調，保證各分區(qū)內的雨水順利流向目標處。場地整體坡度控制在5%以內，以減少雨水對土壤的沖刷。

（2）各分區(qū)控制指標

對各排水分區(qū)進行按序編號，結合場地建設條件和總體控制目標的要求，提出各區(qū)的主要控制指標：年徑流總量控制率、匯水面積、應調蓄容積。

表1

2.4.2 雨水管網(wǎng)改造

新建設的雨水管管徑的確定需考慮源頭低影響開發(fā)措施雨水入滲量和2年重現(xiàn)期的排澇標準，對外應該與城市市政雨水管道相接；最終超標雨水排放至市政雨水管道，進而匯入城市水體。

2.4.3 道路改造

（1）機動車道改造

本案從經(jīng)濟可行性和機動車的荷載兩個方面進行考慮，不建議小區(qū)車行道使用透水路面，對于車行道的海綿化改造措施有三個方面：

①結合豎向設計，在車行道相對低點處設置橫向的雨水溝，用以截流道路的雨水，引至綠地。

②車行道在使用中出現(xiàn)傾軋、損壞等情況，需局部修補，優(yōu)化道路橫向坡度，保證排水暢通，避免出現(xiàn)積水點。

③小區(qū)內路面宜高于路邊綠地50mm～100mm，沿車行道兩側路緣石可適當設置20～60cm寬度的缺口，將雨水排入道路兩側的綠化帶中。

（2）非機動車道、人行道改造

非機動車道、人行道主要承擔非機動車、人行等荷載，在小區(qū)中占地面積比例相對機動車道較小，改造和維護成本相對較少，可根據(jù)需要和場地條件，進行適當改造。

主要的改造措施有幾個方面：

①在同等地下水位的條件下，地勢相對較高的區(qū)域，含水量較大；為保證改造效益最大化，本案優(yōu)先選擇地勢較高的排水分區(qū)進行透水性道路改造，建議非機動車道采用透水路面，人行道采用透水磚鋪裝。硬化地面中透水鋪裝的面積比例不宜低于40%。

②宅間路兩側有路緣石的，可設置20～60cm寬度的缺口，在集中入水口需鋪設軟石等消能設施。

（3）停車設施改造

針對集中停車場和臨時停車設施，主要措施有兩點：

①本案城市地下水水位較低，可以將小區(qū)集中停車場和臨時停車位改造成透水植草磚生物滯留帶，用以收集周圍雨水。

②停車場周邊的路緣石可適當開口，以收集雨水。

2.4.4 綠地和廣場改造

（1）綠地改造

綠地包括公共綠地、宅旁綠地、配套公建所屬綠地、道路綠地和水體。本案對綠地進行改造的低影響開發(fā)設施主要包括：下沉式綠地、雨水塘、雨水花園、雨水桶、植草溝。

①下沉式綠地

根據(jù)規(guī)范，涉及綠地指標率要求的建設工程，下凹綠地面積占綠地面積的比例不宜低于50%，本案占地面積3.17hm2，綠地率27%，因此確定下凹綠地面積應不低于4279.5m2，深度不宜大于200mm，本案取值150mm。因此下沉式綠地調蓄雨水的容積為641.93m3。

結合道路綠地、宅旁綠地線性設置；對公共綠地集中改造。

②雨水塘

本案公共綠地內現(xiàn)有一處雨水塘，水面面積為409.71m3，常年水位與岸邊高差為300mm，因此雨水塘可調蓄雨水122.91m3；在雨水塘四周應設置沉沙預處理設施，以去除大顆粒污染物、減緩流速。

③雨水花園和雨水桶

本案調蓄雨水容積總量為856m3，下沉式綠地調蓄雨水容積為641.93m3，雨水塘調蓄容積為122.91m3，因此確定雨水花園和雨水桶需調蓄雨水容積不小于91.16m3。

其中，根據(jù)場地建設條件和項目預算情況，本案確定雨水花園改造面積為608.5m2，可調蓄雨水容積為277.39m3，主要結合公共綠地進行設置。

結合場地實際情況，本案設置15個雨水桶，可調蓄雨水121.80m3。主要布置在地勢相對較高的雨水分區(qū)內，以減少源頭雨水排放。

④植草溝

植草溝主要沿道路兩側綠化帶布置。

（2）廣場改造

根據(jù)場地地下水位的情況和經(jīng)濟條件分析，本案小區(qū)廣場可適當鋪設透水鋪裝，面積比例不宜低于40%，確定透水鋪裝面積為1081.31m2；廣場中的樹池可以改造成滯留式生態(tài)樹池，用來收集開放場地中的雨水。

2.4.5 改造效果

通過海綿化微改造措施，小區(qū)取得了良好效果，以下為改造后的各項指標，以及與控制指標的對比表。

表2

改造前后對比：通過年徑流總量控制率、匯水面積、下凹綠地，雨水花園等方面進行控制，改造后的實際調蓄容積：1092.88m3＞應調蓄容積：856.00m3。本次改造后各項指標超過預期設定的目標，效果顯著。

3 結論

本文通過研究，提出“海綿城市”理念應用于微改造規(guī)劃的一般性解決方案。舊區(qū)經(jīng)過改造，逐漸形成一個水安全的生活環(huán)境，景觀品質得到了提升。希望本課題的研究結論能夠為更多的微改造實踐者提供借鑒指導作用，能夠對城市生態(tài)修復、水環(huán)境治理產(chǎn)生積極意義，為社會帶來益處。