高麗麗 郭占強(qiáng)

(1.山東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)南 250101; 2.山東三箭集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250101)

0 引言

城市化進(jìn)程的加快導(dǎo)致城市不透水下墊面增加，阻止或破壞了城市自然水文循環(huán)過(guò)程，由此引發(fā)了洪澇災(zāi)害頻發(fā)、水環(huán)境持續(xù)惡化以及水資源匱乏等一系列環(huán)境問(wèn)題，亟需改變傳統(tǒng)城市工程管道式“以排為主”的城市雨洪管理方式[1]。海綿城市建設(shè)理念是一種低影響開發(fā)、可持續(xù)的雨洪管理理念[2]，主旨是對(duì)雨水進(jìn)行收集和利用，即下雨時(shí)能有效地吸水、蓄水，并實(shí)現(xiàn)凈水，需要時(shí)再將存蓄的雨水釋放并加以利用，“不僅能緩解城市內(nèi)澇，還能及時(shí)補(bǔ)充地下水資源，實(shí)現(xiàn)‘滲、滯、蓄、凈、用、排’六位一體的綜合排水[3]”。海綿城市建設(shè)是城市雨水從源頭到末端的全流程控制與利用的雨水系統(tǒng)，居住小區(qū)是城市雨水排水系統(tǒng)的起點(diǎn)，也是海綿城市建設(shè)的主要內(nèi)容。

1 研究區(qū)概況

某居住小區(qū)位于濟(jì)寧市任城區(qū)，規(guī)劃建設(shè)用地35 565.04 m2?？偨ㄖ娣e91 626.02 m2，其中地上建筑面積65 265.39 m2,其中住宅面積51 938.12 m2。小區(qū)容積率1.83，建筑密度20.55%，綠地率42.75%。小區(qū)西北靠河流，其他方位為市政主干道。該建筑小區(qū)目前正在施工建設(shè)中，詳細(xì)規(guī)劃平面布置如圖1所示。

2 主要海綿城市設(shè)施設(shè)計(jì)

2.1 綠色屋面

綠色屋面也稱種植屋面、屋頂綠化等[4]，根據(jù)種植土厚度和景觀復(fù)雜程度，綠色屋面又分為簡(jiǎn)單式、花園式和容器式，種植土厚度應(yīng)根據(jù)屋頂荷載和種植物需求確定。綠色屋頂能夠有效的截留雨水，削減雨水徑流總量，減少排水不暢和洪澇災(zāi)害[5]。

由于考慮到綠色屋面對(duì)防水層、排水層、屋面基本構(gòu)造層等的要求，此小區(qū)僅車庫(kù)入口處的屋面設(shè)計(jì)為綠色屋面，其他屋面為普通屋面。綠色屋面系統(tǒng)流程為：降雨→屋面、屋頂綠化植物根系蓄水凈化→形成徑流排入屋面雨水管道系統(tǒng)。

2.2 落水管斷接

落水管斷接是指在適當(dāng)位置將原本與排水系統(tǒng)連接的建筑物落水管斷開，改變落水管排水流向，將屋面雨水徑流引入建筑物周邊的高位花壇、下沉式綠地等滲透區(qū)內(nèi)，或者利用雨水桶、蓄水池進(jìn)行收集利用，降低了雨水的徑流外排量，實(shí)現(xiàn)從源頭對(duì)雨水進(jìn)行控制的目標(biāo)。

落水管斷接應(yīng)與后續(xù)連接的雨水源頭控制與利用工程設(shè)施組合使用。當(dāng)斷接的雨水排入下沉式綠地時(shí)，不應(yīng)破壞建筑物散水；高層建筑落水管斷接時(shí)應(yīng)設(shè)置消能措施，避免對(duì)綠地植被和土壤造成侵蝕；污染嚴(yán)重的工業(yè)匯水區(qū)域，不應(yīng)采用建筑落水管斷接，避免污染轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。

對(duì)此小區(qū)內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)雨水落水管斷接，在建筑物周圍合適位置設(shè)計(jì)雨水桶、下沉式綠地等接納雨水管斷接后的屋面雨水。落水管斷接系統(tǒng)流程如圖2所示。

2.3 道路、廣場(chǎng)透水鋪裝

透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝，園林采用的嵌草磚、鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于透水鋪裝。

此小區(qū)根據(jù)道路路面使用功能，在車流量較少的道路、廣場(chǎng)、人行道以及停車場(chǎng)設(shè)計(jì)透水磚鋪裝；寬度大于5 m的車行道為混凝土或?yàn)r青路面；同時(shí)還設(shè)計(jì)了一些干砌磚石、碎石路面廣場(chǎng)。透水鋪裝系統(tǒng)流程如圖3所示。

2.4 雨水收集與回用工藝

由于考慮到雨水收集與回用裝置對(duì)地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)的影響，將其設(shè)計(jì)在小區(qū)地下車庫(kù)線范圍外，初期雨水經(jīng)過(guò)棄流過(guò)濾裝置收集于由HDPE模塊拼接搭建成的雨水收集池，采用3P分散式雨水處理器對(duì)雨水進(jìn)行處理，處理后的雨水進(jìn)入HDPE模塊清水池，經(jīng)過(guò)消毒回用。雨水收集與回用工藝流程如圖4所示。

3 海綿城市設(shè)計(jì)計(jì)算

濟(jì)寧市某小區(qū)海綿城市專項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)算主要是根據(jù)《濟(jì)寧市海綿城市規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則(試行)》中關(guān)于海綿城市設(shè)計(jì)控制的決定性指標(biāo)完成[6]。

3.1 年徑流總量控制率

根據(jù)《濟(jì)寧市海綿城市規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則(試行)》中地塊目標(biāo)的規(guī)定，年徑流總量控制目標(biāo)應(yīng)以分類建設(shè)用地控制目標(biāo)為基準(zhǔn)，并根據(jù)實(shí)際情況，在片區(qū)海綿城市詳細(xì)規(guī)劃中，結(jié)合自然本底條件、土地利用布局、建筑密度、綠地率、地下空間開發(fā)強(qiáng)度、建設(shè)可行性等因素進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的指標(biāo)，需通過(guò)水文模型進(jìn)行核算。某小區(qū)年徑流總量控制率為75%，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量31.05 mm。

3.2 綜合雨量徑流系數(shù)

根據(jù)《濟(jì)寧市海綿城市規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則(試行)》，綜合雨量徑流系數(shù)按下墊面種類加權(quán)平均計(jì)算：

式中：ΨZ——綜合徑流系數(shù)；

F——匯水面積，m2；

Fi——匯水面上各類下墊面面積,m2；

Ψi——各類下墊面的徑流系數(shù)。

根據(jù)某小區(qū)主要海綿城市設(shè)施設(shè)計(jì)，統(tǒng)計(jì)得到某小區(qū)各類下墊面的面積，如表1所示。

表1 某小區(qū)各類下墊面面積 m2

各匯水面種類的徑流系數(shù)，如表2所示。

通過(guò)加權(quán)計(jì)算某小區(qū)的綜合雨量徑流系數(shù)ΨZ=0.403。

3.3 設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積

某小區(qū)海綿城市設(shè)施的設(shè)計(jì)以儲(chǔ)存為主要功能，根據(jù)《濟(jì)寧市海綿城市規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則(試行)》，以容積法計(jì)算設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積。

V=10HΨZF。

其中，V為設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積，m3；H為設(shè)計(jì)降雨量，mm；ΨZ為綜合雨量徑流系數(shù)；F為匯水面積，hm2。

計(jì)算得到某小區(qū)低影響開發(fā)設(shè)施的總調(diào)蓄容積V=445.03 m3。

表2 徑流系數(shù)

4 結(jié)語(yǔ)

海綿城市建設(shè)是多學(xué)科交叉、多部門協(xié)同治水的重要契機(jī)[7]，不能過(guò)分夸大海綿城市的作用。為確保海綿城市設(shè)施能夠最大化的發(fā)揮效益，需要明確海綿城市運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)制度，包括維護(hù)的主體、規(guī)范和方法。海綿城市建設(shè)中各指標(biāo)的確定，規(guī)劃重點(diǎn)和具體設(shè)計(jì)需要因地制宜的根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源、排水防澇以及景觀需求等實(shí)際情況確定，不可盲目規(guī)劃。各類規(guī)劃設(shè)計(jì)要通過(guò)合理的豎向設(shè)計(jì)，確保雨水有合適的排水出路，各種設(shè)施有合適的收水范圍，否則建成了下沉式綠地雨水也難以流入，地面以下的雨水收集和排出設(shè)施同樣關(guān)鍵。