海綿城市建設(shè)設(shè)計研究

朱徐輝，王登敏

深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，廣東 深圳 518000

1 海綿城市設(shè)計原則

1.1 問題導(dǎo)向性原則

海綿城市建設(shè)需對區(qū)域城市內(nèi)澇、水體污染等問題進行全方位梳理，區(qū)分問題的優(yōu)先級，理清問題的主次，圍繞海綿城市建設(shè)構(gòu)建完善的雨水排澇體系。

1.2 適用性原則

新城區(qū)與舊城區(qū)建設(shè)基礎(chǔ)差異性大，新城區(qū)通常選擇分散建設(shè)海綿設(shè)施，而舊城區(qū)受制于城區(qū)格局、空間等條件的制約，海綿措施應(yīng)與場地條件相協(xié)調(diào)。因此，選擇技術(shù)設(shè)施和技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)堅持適用性和可操作性的原則，在舊城改造區(qū)和新建區(qū)均應(yīng)具有可實施性。

1.3 新舊城區(qū)相結(jié)合原則

海綿城市建設(shè)需統(tǒng)籌新舊城區(qū)建設(shè)中差異性，舊城區(qū)以初期雨水面源污染和截流管溢流風(fēng)險控制為主導(dǎo)，新建區(qū)以年徑流總量為主導(dǎo)。

1.4 要素多樣性原則

河流、湖泊、山體、綠地為海綿城市的重要載體，在海綿城市建設(shè)中應(yīng)推廣海綿型公園和綠地，通過建設(shè)植草溝、滲透渠等措施，提升城市海綿體系，調(diào)蓄徑流雨水，防治內(nèi)澇隱患。同時，加強天然水生態(tài)環(huán)境的保護，嚴(yán)禁圍湖、圍河改造等破壞水環(huán)境的行為[1]。

2 海綿城市設(shè)計方式

2.1 環(huán)保雨水口

環(huán)保型雨水口通常設(shè)置在道路路緣石側(cè)，用于收集道路雨水進入雨水系統(tǒng)。初小雨時初期徑流通過截污掛籃、專用濾料包凈化后,污染物去除效果：COD65%～70%、SS80%～85%、總磷55%～60%、總氮30%～35%、氨氮40%～45%；大雨時雨水通過溢流管道(DN300)排出,不影響雨水排放。環(huán)保雨水口主要分為新型環(huán)保雨水口和帶過濾器的雨水口。

2.2 下沉式綠地

下沉式綠地指低于周邊地面或道路的綠地（200 mm內(nèi)），利用下凹空間蓄滯周邊雨水徑流，利用綠地性能減少排水，調(diào)蓄雨水。下沉式綠地適用性強，大部分城區(qū)綠地皆可改造，而且修建及管理投資相對較小，可以與周邊濕地等協(xié)同修建。

2.3 植草溝

植草溝又稱為植被淺溝，不僅起到雨水調(diào)蓄凈化作用，而且充當(dāng)天然排水渠道，改善地表徑流輸送和削減徑流水量[2]。植草溝不僅適合修建于城區(qū)道路、公園等硬質(zhì)路面場地旁，還可以修建于綠地等區(qū)域，充當(dāng)人工濕地等低影響開發(fā)設(shè)施的轉(zhuǎn)輸通道。

2.4 雨水花園

雨水花園包括自然形成和人工修建的下凹綠地，可用于收集天面雨水和地表徑流雨水，利用植被、土壤的協(xié)調(diào)作用凈化雨水，回補地下水，是一種環(huán)保經(jīng)濟的低影響措施[3]。

2.5 滲透渠

滲透渠建設(shè)空間小，適合設(shè)置于生活小區(qū)，可與入滲池、入滲井等雨水收集設(shè)施組合使用。滲透設(shè)施容易堵塞，存在污染地下水的可能，在寒冷地區(qū)還可能存在被凍融破壞的風(fēng)險。因此，一般要求采取配套的雨水徑流預(yù)處理措施，對滲透設(shè)施進行周期性的清理和維護，限制入滲雨水水質(zhì)[4]。

2.6 高位花壇

高位花壇通常作為天面雨水的收集處理設(shè)施使用。天面雨水經(jīng)過雨水立管等先匯入花壇，花壇，利用高位花壇內(nèi)良好的滲透介質(zhì)使雨水滲透凈化，再由下游海綿設(shè)施進行滲透，雨水量過大時，將直接翻過高位花壇進行散排或流入綠地、LID設(shè)施等[5]。

3 海綿城市設(shè)計的運用方案

3.1 建筑主體

房屋屋頂通常采用雨水?dāng)喙芗夹g(shù)，雨水?dāng)喙芸梢越佑晁▓@進行雨水凈化，具體系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示?？紤]到公眾接受度的影響，設(shè)計時小區(qū)內(nèi)不宜采用下沉式綠地、植被草溝、濕地及滯留（流）設(shè)施，主要原因為下沉深度太大，存在一定的安全隱患，綠地中積水時間過長會影響公眾的生活出行，而且容易孳生蚊蟲。根據(jù)人們對雨水作為雜用水的接受程度，而且采用雨水收集回用設(shè)施進行沖廁及澆灑時，經(jīng)濟效益通常不佳等原因，小區(qū)內(nèi)設(shè)計應(yīng)結(jié)合綠色建筑要求，綜合考慮居住類用地是否應(yīng)采用回用設(shè)施。居住類建設(shè)項目應(yīng)結(jié)合小區(qū)微地形景觀設(shè)計，積極建設(shè)雨水花園。

圖1 傳統(tǒng)屋頂雨水流程圖

3.2 道路及廣場

規(guī)劃設(shè)計時道路及廣場可采用透水混凝土或透水瀝青鋪裝，也可采用傳統(tǒng)不透水鋪裝。經(jīng)凈化的道路、廣場雨水優(yōu)先考慮排入景觀水體，道路和廣場雨水流程如圖2所示。

圖2 道路和廣場雨水流程圖

3.3 公園與綠地類

公園、綠地應(yīng)同時承擔(dān)其他地塊雨水的滯蓄功能，可以在適當(dāng)位置建雨水調(diào)蓄設(shè)施，如雨水濕地、滯留塘等。雨水利用應(yīng)以入滲和調(diào)蓄為主，充分利用大面積綠地和水體，如圖3所示。

圖3 公園與綠地類外來雨水流程圖

3.4 典型案例

愉園社區(qū)公園區(qū)域的海綿城市建設(shè)以滯留、凈化、下滲為主。通過雨落管斷接、下凹綠地、透水鋪裝等設(shè)施重新構(gòu)建雨水系統(tǒng)，共有1個總排水出口，外接市政管網(wǎng)。愉園社區(qū)公園海綿設(shè)施分析如圖4所示。

圖4 愉園社區(qū)公園海綿設(shè)施分析圖

海綿城市建設(shè)以滯留、凈化、下滲為主，考慮在愉園社區(qū)公園設(shè)置蓄水模塊，暴雨時存儲愉園社區(qū)公園及疾病預(yù)防控制中心地塊的雨水，并設(shè)置小型雨水處理設(shè)施，將雨水處理后作為公園景觀回用水。雨水處理設(shè)施主要工藝流程如下。

（1）鋪裝。人行道設(shè)置透水鋪裝，并設(shè)置排水層。主要工藝：人行鋪裝雨水→透水鋪裝。

（2）綠地。采用下凹綠地，通過收集車道、人行道和綠地雨水進行下滲和輸送至雨水管網(wǎng)。主要工藝：人行道和綠地雨水場→排水溝和下凹綠地→蓄水模塊/小型雨水處理設(shè)施→景觀回用水。

4 結(jié)束語

根據(jù)海綿城市的設(shè)計理念，對區(qū)域進行設(shè)計。利用小排水系統(tǒng)削減降雨徑流污染，選取合適的措施，對建筑與小區(qū)和綠地進行海綿化改造工程，滿足海綿城市建設(shè)削減面源污染的要求，并因地制宜的考慮水資源的循環(huán)利用。