小規(guī)模新建市政場站的低影響開發(fā)設(shè)計

□文/陳 聰

《天津市海綿城市建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定，規(guī)劃用地面積≥3 hm2的新建、改建、擴建工程項目，工程設(shè)計方案中應(yīng)包括海綿城市專項設(shè)計，用地面積＜3 hm2的新建、改建、擴建工程項目，工程設(shè)計方案中應(yīng)包括海綿城市設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容且應(yīng)滿足相關(guān)指標要求?！短旖蚴泻＞d城市建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》對規(guī)劃用地面積≥3 hm2的新建、改建市政場站設(shè)計做出了詳細規(guī)定，但未涉及占地面積＜3 hm2的新建場站設(shè)計。本文以實際工程為例，參考《天津市海綿城市建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》對地面積＜3 hm2的新建雨水泵站的低影響開發(fā)（LID）設(shè)計方案進行了總結(jié)和闡述。

1 工程概況

天津上倉酒業(yè)及綠色食品加工區(qū)3號雨水泵位于規(guī)劃東昌路與倉興街交口西北側(cè)，占地面積約3 059.6 m2，地平設(shè)計標高為7.427 m（大沽高程），場地地勢總體較平坦。雨水出路為東昌路東側(cè)西干渠。

2 本底條件

2.1 綜合徑流系數(shù)

建設(shè)用地面積3 059.6m2，容積率≤0.4%，建筑密度≤15%，綠地率≥30%。見表1。

表1 下墊面分析

根據(jù)《天津市海綿城市建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》，計算出未設(shè)置LID設(shè)施前的綜合徑流系數(shù)

Ψ=［0.9×（715.34+304.44+919.56）+0.2×（202.38+917.88）］/3 059.6=0.64。

2.2 道路豎向排水條件

車道雨水通過收水井排入雨水管道，泵站內(nèi)高程結(jié)合建筑標高與現(xiàn)狀地平高進行設(shè)計并滿足排水要求。全部道路均不設(shè)超高及加寬。

2.3 地質(zhì)和水文條件

根據(jù)勘察報告，項目所處豎向范圍內(nèi)：首層為素填土，該層土填墊年限少于10 a；第二層為黏土，地基承載力105 kPa；第三層為為粉質(zhì)黏土，地基承載力115 kPa；第四層為粉質(zhì)黏土，地基承載力120 kPa。

勘察期間測得場地地下水情況：穩(wěn)定水位埋深在2.6～2.7 m，相應(yīng)水位在4.0～4.1 m；初見水位埋深在2.9～3.0 m，相應(yīng)水位在3.7～3.8 m。

地下水位隨季節(jié)有所變化，變幅一般＜1.0 m/a。

3 低影響開發(fā)總體方案

參照《天津市海綿城市建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》4.6.41條中面積＞3 hm2的新建場站的規(guī)定進行設(shè)計。

3.1 人行道采用透水鋪裝

本工程人行道面積202.38 m2，均采用透水鋪裝。

3.2 綠地采用下凹式綠地

車行道縱坡度按≮0.3%、車行道橫坡均按1.5%、停車位按0.3%進行設(shè)計。雨水通過車行道表面徑流的方式進入綠地，綠地整體下降20 cm 高度對雨水進行有效滯蓄。綠地內(nèi)設(shè)置溢流井，雨水通過溢流井排入廠區(qū)內(nèi)雨水管道，溢流井頂部標高低于人行道標高5 cm。下凹式綠地面積以滿足徑流控制為宜。下凹式綠地選用耐短期水淹的天津市本地樹種。

3.3 構(gòu)筑物屋面采用綠色屋頂

種植屋面工程設(shè)計應(yīng)遵循“防、排、蓄、植”并重和“安全、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟，因地制宜”的原則。本工程采用簡單式種植屋面。屋頂綠化喬木應(yīng)根據(jù)建筑荷載適當(dāng)選用，栽植于建筑柱體處；土壤深度不夠可選用箱栽喬木。綠化設(shè)于防水層上，屋面周邊應(yīng)有安全防護設(shè)施，灌溉宜使用滴管、噴灌和滲灌設(shè)施。綠色屋頂選用的種植土應(yīng)具有一定滲透性、蓄水能力和空間穩(wěn)定性，可提供屋面植物生長所需養(yǎng)分的田園土、改良土或無機種植土。

3.4 車行道采用環(huán)保型雨水口

廠區(qū)內(nèi)車行道雨水口采用環(huán)保型雨水口。

4 雨水徑流計算

4.1 徑流總量控制計算

場地需要控制的徑流總量

式中：V——需要控制的徑流總量，m3；

Ψzc——雨量徑流系數(shù)，本次設(shè)計與綜合徑流系數(shù)相同；

hy——年徑流總量控制率目標下對應(yīng)的日降雨量，本工程取30.4 mm；

F——匯水面積，hm2。

本工程徑流控制總量V=10×0.64×30.4×0.305 96=59.53（m3）。

應(yīng)設(shè)最小調(diào)蓄容積為1.05V=1.05×59.53=62.5（m3）。

4.2 徑流污染控制計算

本工程采用的環(huán)保型雨水口對污染物有較強的去除效果，其去除率按照70%選取；綠色屋頂污染物去除率（以SS計算）為70%～80%，本工程按照70%選?。煌杆u鋪裝污染物去除率（以SS 計算）為80%～90%，本工程按照80%選取；下凹式綠地具有一定的生物滯留作用，污染物去除率為70%～95%，本工程按照75%選取。

年徑流污染控制率（SS）總量去除率=年徑流總量控制率×低影響開發(fā)設(shè)施對SS的平均去除率=80%×（70%×23.3%+70%×10%+80%×6.6%+75%×30%）=41%。

本工程為新建場站，經(jīng)過技術(shù)措施控制后年徑流污染控制率（SS）總量去除率為41%，滿足年徑流污染控制率（SS）總量去除率應(yīng)≥40%的規(guī)定。

4.3 海綿城市設(shè)施的有效滯蓄水量

本工程綠地面積917.88 m2，采用下凹式綠地滯蓄雨水，有效水深按照溢流口以下深度計，下凹式綠地的滯蓄容積V3=917.88×0.15=137.68（m3）。

4.4 計算結(jié)論

經(jīng)計算，本工程技術(shù)措施控制的徑流雨水總量Ve=V3=137.68＞62.5。按下凹式綠地面積占綠地比例50%計算，下凹式綠地的滯蓄容積V3= 917.88×0.5×0.15=68.84＞62.5（m3），即下凹式綠地面積占綠地比例50%就可滿足徑流總量控制目標規(guī)定。

5 低影響開發(fā)效果

泵站進行低影響開發(fā)（LID）后效果見表1。

表1 泵站進行低影響開發(fā)（LID）后效果

6 結(jié)語

本文利用實際工程，對占地面積＜3 hm2的新建場站的影響開發(fā)LID設(shè)計方案進行了闡述。運用了低影響開發(fā)(LID)中的環(huán)保型雨水口、綠色屋頂、透水磚鋪、下凹式綠地等措施來控制徑流總量、年徑流污染控制總量去除率以及有效滯蓄水量，可滿足規(guī)范要求。