海綿城市在工業(yè)園區(qū)設計管理中運用分析

陸婷婷

上海臨港新片區(qū)航空產業(yè)發(fā)展有限公司 上海 201308

城市整體的雨水利用系統(tǒng)跟不上城市化的發(fā)展進程，逐漸呈現(xiàn)出排水效果不好的現(xiàn)象，這也是導致城市路面出現(xiàn)塌陷，逢雨必澇的原因之一。海綿城市理念，即構建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，主要是指“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術途徑，實現(xiàn)城市良性水文循環(huán)，提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力，維持活恢復城市的海綿功能。

1 海綿城市在工業(yè)園區(qū)設計管理工作中所面臨難點

工業(yè)是一座城市中非常重要的產業(yè)支柱，所以工業(yè)用地的布局量十分龐大。工業(yè)園區(qū)是城市建設用地中非常重要的組成部分，同時也是實現(xiàn)海綿城市建設工作中必不可少的重要載體，也體現(xiàn)出了綠地率低、廠房密度高、建筑屋面較多等較為突出的特點。故在海綿城市的建設過程中，需要針對工業(yè)園區(qū)提出具有可行性的設計管理方案，是現(xiàn)階段我國建設海綿城市的主要難點。從海綿城市建設工作的視角進行分析，工業(yè)園區(qū)聚集了非常多的不利于海綿城市的建設工作，這也是海綿城市建設工作難以順利開展的重要因素之一。通常情況下，工業(yè)園區(qū)具有整體占地面積較大，綜合徑流系數(shù)較高，雨水的徑流量較大，工業(yè)園區(qū)中建筑屋面較多，可以進行實施設計的空間較小，整體的綠地率較低，其中雨水花園等生物滯留的設施實施條件不足；工業(yè)園區(qū)的鋪裝面積較小，同時園區(qū)的內部道路需要承載較大重量的大型貨車，對于整體的荷載要求標準較高，園區(qū)內部可以用于鋪設透水鋪裝的空間區(qū)域十分有限。這個非常不利的條件使得建設海綿城市工作的開展十分的艱難，對于既有園區(qū)進行設計工作更是難上加難[1]。

2 海綿城市在工業(yè)園區(qū)設計管理中遵循的原則理念及項目實際操作分析

上海市臨港新片區(qū)一谷一園標準廠房項目，位于上海市浦東新區(qū)祝橋鎮(zhèn)機場南綜合保稅區(qū)內，東至A04-12綠化帶，西至浩宇路，南至A04-16綠化帶，北至A04-05地塊。建設基地面積110988.6m2，建筑工程性質為標準廠房、工業(yè)研發(fā)及相關配套設施?？偨ㄖ娣e為127563m2，其中地上建筑面積109068m2，地下建筑面積18495m2，建筑容積率0.98，綠地率15.05%。

本項目屬于新建項目，參考《上海市海綿城市建設技術導則（試行）》和《上海市海綿城市建設指標體系（試行）》，根據《上海市國有建設用地使用權招拍掛出讓水務部門征詢單（工業(yè)用地）》，結合《臨港地區(qū)海綿城市建設指標管控實施細則（試行）》，確定本項目經過海綿城市建設后應滿足如下要求：1，年徑流總量控制率≥50%的控制目標，采用惠南站數(shù)據，對應設計降雨量9.96mm；2，年徑流污染控制率40%（以SS計）。

項目的海綿城市方案設計在實際操作過程中，對于項目園區(qū)進行系統(tǒng)性分析，將園區(qū)視為一個整體，需要對園區(qū)中內部道路的實際情況制定出合理的海綿設計，對于海綿城市建設工作的可行性進行全面的預估，在必要時可以在園區(qū)內部的建設下凹式綠地或末端雨水調蓄設施，使得整個工業(yè)園區(qū)可以達到海綿城市控制目標標準要求[2]。

2.1 項目主要可遵循以下原則

（1）生態(tài)優(yōu)先原則。將自然途徑與人工措施相結合，在確保排水防澇安全的前提下，最大限度實現(xiàn)場地雨水的滯蓄、滲透和凈化，構建城市海綿體，實現(xiàn)海綿城市建設的控制目標。

（2）技術合理原則。充分地發(fā)揮出自然生態(tài)功能以及人工干預功能的優(yōu)勢作用，對于工業(yè)園區(qū)內的綠色雨水設施進行優(yōu)先使用。充分的發(fā)揮出植物的凈化性能，以此減少工業(yè)場地中的徑流污染程度。優(yōu)先選擇的建設成本，更加便于維護以及運營的技術措施以及材料，利用適宜的海綿城市建設工作，優(yōu)化園區(qū)內部的植物合理的配置情況，以此有效地降低建設工作的成本維護[3]。充分考慮場地周邊的排水設施和排水條件，合理規(guī)劃徑流排放路徑和設置雨水基礎設施，從而提高場地對雨水徑流的控制能力。

（3）經濟合理原則。在有效地保障工業(yè)園區(qū)的場地徑流總量以及污染得到有效控制的基礎之上，加強對景觀效果的重視，對工廠的布局設施進行優(yōu)化，從而提升景觀的設計工作，以此實現(xiàn)環(huán)境、經濟以及社會綜合效益的最大化。除此之外還需要充分地結合業(yè)主的需求標準對工業(yè)園區(qū)內部的景觀環(huán)境進行有效的提升[4]。在保證方案滿足相關技術要求和設計目標的基礎上，盡可能降低建設成本，節(jié)省運行和維護費用，保證方案的經濟合理性。

本項目根據水務批復將基地雨水分為東西兩側排水，西側基地雨水排水參與控制目標核算和分析，由下凹綠地及雨水調蓄池進行調蓄，西側基地屋面雨水較為清潔，采用內排水系統(tǒng)，收集后接入西側雨水管網。東側道路雨水接入下凹綠地和道路環(huán)保雨水口進行凈化后排入河道。

2.2 海綿城市設計方案實操分析

2.2.1 下墊面分析

本項目總用地面積110988.6m2，其中根據水務批復，東側地塊面積排水接入河道，不參與匯水計算及控制參數(shù)分析，根據《室外排水設計標準》（GB 50014-2021）和《海綿城市建設技術指南（試行）》，取各下墊面的徑流系數(shù)，可以計算出本工程下墊面綜合徑流系數(shù)0.74，對應計算出本地塊需控制與水量為532.1m3。

2.2.2 匯水分區(qū)及徑流排水

綜合分析項目總平面圖及給排水管線布置方案，依據道路和鋪裝阻隔及雨水管線布置等，劃分每個海綿設施服務范圍，即匯水分區(qū)，并根據每個分區(qū)實際的下墊面情況并進行匯流及海綿城市設計，本項目共劃分11個匯水分區(qū)，每個分區(qū)都是一個獨立的目標核算單元。

項目雨水徑流排水方向地塊東側雨水匯集后排入河道，西側通過末端處理后排入西側市政管網。下凹綠地設置于道路周邊，道路標高高于下凹綠地標高，道路周邊設置平緣石，道路雨水可就近排水附近綠色雨水儲水設置，下凹綠地中雨水蓄存達到溢流水位，由下凹綠地內溢流口排放至周邊雨水管網。

2.2.3 目標徑流控制量計算

結合場地的景觀設計，將無法原地滲透和截留的雨水徑流通過場地內具有調蓄功能的海綿設施進行總量控制，根據海綿設計導則的計算方法，確定各匯水分區(qū)的設計調蓄容積。

2.2.4 海綿設施布置

本項目使用的海綿設施主要有透水鋪裝、下凹綠地及雨水調蓄池。其中，具有雨水調蓄功能的海綿設施為下凹綠地及雨水調蓄池。本項目下凹綠地的蓄水層深度設計為0.075m，考慮下凹綠地下滲系數(shù)及綜合系數(shù)，按照0.10m3/m2計算。根據各分區(qū)徑流控制的需求合理設置海綿設施：

1）屋頂及硬質地面等無法接入綠色調蓄設施的，雨水接入雨水管網，由末端雨水調蓄池進行調蓄。

2）工業(yè)生產區(qū)域和研區(qū)域分別設置雨水調蓄池，根據項目場地情況，生產區(qū)域設置埋地式雨水調蓄池，研發(fā)區(qū)域設置地下室雨水調蓄池。

3）工業(yè)生產區(qū)域水池容積為294噸，其中有效容積280噸為調蓄容積。

4）研發(fā)區(qū)域水池容積為280噸，其中150噸為調蓄容積。

5）本項目雨水調蓄池調蓄超徑流控制率的雨水，同時儲存雨水回用系統(tǒng)原水，設計取地面綠化用水2.0L/(m2·次)，道路沖洗用水定額取2.0L/(m2·次)，最高日回用水量為90m3/d。

6）雨水蓄水池設置雨水調蓄水位和回用水位，保證調蓄部分和回用部分容積。同時綜合考慮其調蓄及運行狀態(tài)，若連續(xù)下雨，草地及道路無澆灑需求，雨水調蓄池需及時排空，保證第二天可發(fā)揮調蓄功能，雨水調蓄池排空泵按照24h考慮。

2.2.5 控制目標達標分析

結合項目實際情況及相關設計規(guī)范和水務部門要求，控制年徑流污染控制率≥40%的要求。

3 海綿城市在工業(yè)園區(qū)設計管理中的運用

3.1 對工業(yè)園區(qū)的基礎情況進行全面的分析

通常情況下，工廠園區(qū)的整體面積較大，一般的建筑布局較為緊湊、基礎設施比較薄弱，布局的合理性較差，城市建設還需要對雨水徑流、面源污染的問題較為突出。與此同時，存在多處地面的鋪裝破損較多，甚至還會出現(xiàn)部分區(qū)域雜草叢生、屋頂?shù)木坝^較為單一，整體的工廠景觀生態(tài)性以及功能性較差，工業(yè)園區(qū)的景觀品質還需要得到進一步的提升。所以需要對工業(yè)園區(qū)進行海綿理念的合理設計，這樣不僅可以有效地解決水澇以及污染的問題，還可以進一步的提升工業(yè)園區(qū)的景觀品質。

3.2 總體的設計方案

對工業(yè)園區(qū)進行綜合性全面的考量，根據相應的規(guī)劃設計要求，對園區(qū)的地下水位以及土壤滲水的實際情況進行深入的分析，進一步確定徑流總量，將其總量控制在設計目標的50%左右。根據相關規(guī)范及政策，將園區(qū)實際的年徑流總量的控制率進行有效的提升，通過選擇適宜的綠色屋頂、透水鋪裝以及下凹式綠地等，利用低影響開發(fā)設施有效地提升園區(qū)的徑流控制率，對工業(yè)園區(qū)的徑流污染現(xiàn)象進行有效的控制。一般情況下，需要將工業(yè)園區(qū)的海綿城市建設工作分為不同區(qū)域，將其進行有機融合，通過不同區(qū)域的實際數(shù)據制定出針對此工業(yè)園區(qū)的方案目標，與此同時利用徑流傳輸工作對工業(yè)園區(qū)中的綠地空間進行充分的運用，想要有效地實現(xiàn)年徑流總量以及污染控制目標，制定出有效的設計管理方案。

首先，要全面分析工業(yè)園區(qū)內部的實際建設狀態(tài)。根據工廠園區(qū)的地勢、地形資料以及相關的影像資料，對園區(qū)的下墊面組成情況進行全面的分析，與此同時結合相關規(guī)范，按照不同區(qū)域的劃分中下墊面之中可以進行設計的建筑屋面、硬質的鋪裝以及綠地的面積進行有效的確定，以此為海綿設計的方案奠定良好的基礎。

其次，就是對海綿設計規(guī)劃工作進行有效的比較。根據項目本身，出具高低兩個不同強度做出不同選擇方案，首先就是針對高強度制定相應的設計方案，主要是針對工業(yè)園區(qū)中的建筑屋面以及生物滯留進行全面的設計，對園區(qū)內的排水組織制定有效的規(guī)劃。對適宜合理的強度制定相應的設計方案，根據以往其他城市的海綿城市建設工作的經驗，對工業(yè)園區(qū)的綠地以及生物滯留設施進行深入的探索。對高低兩種方案得到的實際數(shù)據進行比較，篩選更優(yōu)于現(xiàn)場實際情況的方案，考慮其可實施性、落地性、造價情況進行綜合分析，

最后，就是對工廠的整體達標情況進行全面的評估。除去工業(yè)園區(qū)中的堆場之外，園區(qū)之中還有一部分的內部道路以及下沉廣場，其中內部道路也是徑流以及污染產生的主要場所之一。需要根據工業(yè)園區(qū)內部道路斷面以及周圍的綠地的分布情況，對于工業(yè)園區(qū)內部的各項道路的年徑流總量進行合理的控制，將徑流的污染控制情況進行有效的提升。

3.3 詳細地設計管理規(guī)劃

園區(qū)工廠之中，下墊面的組成主要包括園區(qū)內的建筑平屋面、內部道路以及綠地共同組成。需要根據園區(qū)內部的雨落管的分布情況、園區(qū)地面的坡向走勢以及雨水管線的具體走向的實際情況，將區(qū)域內部劃分成為三個匯水分區(qū)。對劃分出來的區(qū)域中的建筑屋面以及綠地空間進行合理的利用，根據雨水蓄滯的實際需求，對綠色屋頂進行合理設計。工業(yè)園區(qū)內部的斷接雨落管、線性排水溝匯集到周邊的下凹式綠地進行消納，將超出設計降雨量的雨水經由溢流口的收集進入到工業(yè)園區(qū)的雨水管網之中，最終統(tǒng)一匯入到內部道路的雨水管網之中。

3.4 低影響技術的應用

工業(yè)園區(qū)需要借助于低影響技術實現(xiàn)海綿城市的建設工作，在合理的應用了一系列的低影響技術之后，工業(yè)園區(qū)之中的降雨量以及場地之中徑流之中的污染物都會發(fā)生一定的變化。根據調查結果表明，無水敏性設施代表沒有綠色屋頂、生物滯留池以及透水鋪裝等等，而有水敏性設施情況則是代表有生物滯留池以及透水鋪裝，但是沒有建設蓄水池，有蓄水池則是代表有綠色屋面、生物滯留池以及蓄水池的情況。經過科學設計后，工業(yè)園區(qū)中的降水徑流的峰值以及徑流中的污染物可以有效地降低，不僅可以減少降雨的徑流量，還可以使得地下水得到及時有效的補充。

工業(yè)園區(qū)是城市化建設進程中非常重要的組成成分，將工業(yè)園區(qū)作為研究海綿城市設計管理工作具有非常重要的現(xiàn)實意義。工業(yè)園區(qū)借助于低影響技術為海綿工廠的建設工作提供有效的幫助，對蓄水以及排水效果進行有效的提升。所以，在建設海綿城市的工作之中可以通過三個方面進行高效設計。首先就是在海綿城市的建設過程之中需要科學合理地利用下凹綠地技術、綠色屋頂技術等一系列的低影響開發(fā)技術同樣也可以有效地降低降雨徑流的峰值，進一步地減少徑流之中的污染情況，同時還可以將進行設計開發(fā)之后的水文狀態(tài)進行有效地改善，甚至可以接近于河流進行開發(fā)之前的標準狀態(tài)。其次就是在城市建筑建設的過程之中通過低影響技術利用對降雨的徑流量進行有效的控制，從而使得地下水資源可以得到有效的補充。最后就是在進行海綿城市的建設工作過程中，通過低影響開發(fā)技術可以有效地削減徑流之中的污染物，有效的提升徑流量的去除率。

4 結論

由于水資源屬于不可再生資源，同時又因為人口基數(shù)還在不斷地增長，所以水資源短缺的問題日益嚴重。傳統(tǒng)的城市設計存在諸多的不足，導致城市出現(xiàn)較為嚴重的水澇以及地面塌陷現(xiàn)象，所以加強海綿城市的設計管理工作是十分必要的，不僅可以有效地提升水資源的利用率，還可以促進城市化進程的長久發(fā)展。