海綿城市在道路建設(shè)工程的應(yīng)用

時(shí)間:2022-12-13 08:41:14

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海綿城市在道路建設(shè)工程的應(yīng)用

摘要:近年來(lái),城市暴雨帶來(lái)的自然災(zāi)害問(wèn)題日益顯著。海綿城市是新一代的城市雨洪管理概念,通過(guò)吸、蓄、滲、凈的方式,使城市能夠像海綿一樣,在應(yīng)對(duì)雨水災(zāi)害等方面具有更好的彈性。文章以珠海某市政道路改造工程為例,結(jié)合當(dāng)?shù)睾>d城市建設(shè)要求,提出有效可行的海綿城市建設(shè)方案,對(duì)減少地表徑流、緩解城市內(nèi)澇具有重要的意義。

關(guān)鍵詞:海綿城市;市政道路;低影響開(kāi)發(fā);植草溝

1工程概況

本項(xiàng)目位于廣東省珠海保稅區(qū),屬于市政道路改造工程。道路斷面為“3m人行道+16m車(chē)行道+3m人行道”,道路兩側(cè)有綠化退縮帶,總長(zhǎng)度為860m。珠海屬于南方濱海城市,河網(wǎng)分布密集、規(guī)劃綠地面積比例大,其自然條件適合建設(shè)海綿城市。珠海氣候具有降水豐富、暴雨強(qiáng)度大的特點(diǎn),其海綿城市建設(shè)的其中一個(gè)主要目的是防治內(nèi)澇。

2設(shè)計(jì)依據(jù)

《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南-低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(試行);《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)(2016年版);《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB11/658);《珠海市海綿城市專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》(2015-2020);《珠海市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與導(dǎo)則》;《海綿城市建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)與考核辦法(試行)》;《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)“一書(shū)兩證”、施工圖審查階段海綿城市管控的通知》。

3海綿設(shè)計(jì)目標(biāo)

根據(jù)珠海市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)“一書(shū)兩證”、施工圖審查階段海綿城市管控的通知》,結(jié)合《珠海市海綿城市專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》、《海綿城市建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)與考核辦法(試行)》、排水系統(tǒng)方案及相關(guān)規(guī)范,由于本項(xiàng)目屬于改建、擴(kuò)建項(xiàng)目,研究范圍的規(guī)劃用地性質(zhì)為工業(yè)用地、物流倉(cāng)儲(chǔ)用地,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)如下:年徑流總量控制率設(shè)計(jì)目標(biāo):60%;年徑流污染去除率(以TSS計(jì))設(shè)計(jì)目標(biāo):50%;管網(wǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為5年一遇。

4海綿計(jì)算方法

4.1排水標(biāo)準(zhǔn)。(1)雨水量計(jì)算公式。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》,設(shè)計(jì)雨水量按目前我國(guó)普遍采用的公式計(jì)算,即:Q=qψF。式中,雨水設(shè)計(jì)流量Q(L/s)、設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q(L/s•hm2)、徑流系數(shù)ψ、匯水面積F(hm2)。其中,設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P和設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t確定。(2)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期及設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度。本項(xiàng)目屬于新建項(xiàng)目、新建區(qū)域和成片重建改造的區(qū)域,按重現(xiàn)期5年標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。根據(jù)《珠海市暴雨強(qiáng)度公式及計(jì)算圖表(2015年)》,重現(xiàn)期為5年的暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式為:q=1750.494/(t+8.978)0.477。(3)降雨歷時(shí)。降雨歷時(shí)t按以下公式計(jì)算:t=t1+t2。式中,t為降雨歷時(shí)(min)、t1為地面集水時(shí)間(min)、t2為管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間(min);按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》,地面降水時(shí)間t1一般采用5~15min。4.2雨水量計(jì)算參數(shù)。(1)海綿城市設(shè)計(jì)目標(biāo)。本項(xiàng)目位于珠海保稅區(qū),該流域的規(guī)劃控制目標(biāo)為年徑流總量控制率達(dá)到60%。(2)設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積計(jì)算。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》(第四章,第八節(jié),2.1容積法)計(jì)算匯水分區(qū)的設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積。計(jì)算公式為:V=10HΦF;式中:設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積V(m3);設(shè)計(jì)降雨量H(mm);綜合雨量徑流系數(shù)Φ;匯水面積F(hm2)。用加權(quán)平均法計(jì)算道路的綜合雨量徑流系數(shù)φ,徑流系數(shù)取值參照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》和《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》4.3雨水年徑流總量控制率的計(jì)算。Φ=(Φ綠地×F綠地+Φ硬化道路×F硬化道路+Φ透水鋪裝人行道×F透水鋪裝人行道)/(F綠地+F硬化道路+F透水鋪裝人行道)。根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《海綿城市建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)與考核辦法(試行)》,年徑流總控制率為60%,對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量H=21.6mm。由總控制容積公式V=10HΦF反推可得設(shè)計(jì)降雨量H。當(dāng)H≥21.6mm,則達(dá)到海綿設(shè)計(jì)目標(biāo)。4.4面源污染控制率的計(jì)算。本項(xiàng)目?jī)H植草溝具有污染物削減效用。生物滯留草溝的污染物削減率為0.8,則年徑流污染物削減率=年總徑流控制率×0.8。

5低影響開(kāi)發(fā)(LID)方案

5.1所需調(diào)蓄容積。由總控制容積公式V=10HΦF可得所需總調(diào)蓄容積V,以達(dá)到本項(xiàng)目的海綿城市設(shè)計(jì)目標(biāo),詳見(jiàn)表1。由表1計(jì)算結(jié)果可知,本項(xiàng)目需要新建海綿設(shè)施,使其設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積大于355.65m3,才能實(shí)現(xiàn)雨水年徑流總量控制率60%的海綿設(shè)計(jì)要求。5.2LID方案。本項(xiàng)目利用道路兩側(cè)綠化帶分別設(shè)置3m寬的植草溝。人行道坡向車(chē)行道,人行道雨水直接進(jìn)入植草溝。人行道下方設(shè)置溢流井和排水連接管,車(chē)行道雨水通過(guò)雨水口收集后,溢流進(jìn)入植草溝。雨水量較少時(shí),雨水通過(guò)自然下滲被吸收;雨水量較大時(shí),雨水進(jìn)入植草溝內(nèi)的溢流口,回流至雨水口排入市政雨水管道。從而實(shí)現(xiàn)海綿城市的建設(shè)目的。5.3植草溝設(shè)計(jì)。植草溝自上而下主要包括蓄水層、種植土層、礫石層。其中,植草溝下凹處標(biāo)高低于路面標(biāo)高45cm,植草溝內(nèi)溢流口高于植草溝表面25cm。種植土層深度根據(jù)植物要求確定,本次取25cm。礫石層厚度取30cm,埋設(shè)一根DN200開(kāi)孔滲水管(外包透水土工布),收集植草溝下滲吸附后的雨水。要求種植土的入滲率不小于150mm/h,并滿足《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》相關(guān)要求。植草溝溝槽兩側(cè)及底部均以一層土工布包裹,種植土層與礫石排水層之間以?xún)蓪油凉げ几糸_(kāi)。植草溝剖面圖見(jiàn)圖2,控制容量見(jiàn)表2。5.4雨水年徑流總量控制率與面源污染控制率。道路雙側(cè)建設(shè)3m植草溝后,由總控制容積公式V=10HΦF反推可得設(shè)計(jì)降雨量H為60.00mm,即年徑流總量控制率為87%。年徑流污染物削減率為:87%×0.8=69.6%。5.5縱坡分析。根據(jù)道路縱斷面設(shè)計(jì)圖,本項(xiàng)目道路縱坡大于0.50%,道路縱坡較大,應(yīng)考慮縱坡對(duì)LID設(shè)施調(diào)蓄體積的影響,建議在道路縱坡i≥0.5%路段的植草溝設(shè)置擋水堰,布置間距為10m。

6結(jié)論

本項(xiàng)目海綿設(shè)施選用3m植草溝,建設(shè)在道路兩側(cè)綠化帶。道路雨水均進(jìn)入植草溝內(nèi),先經(jīng)過(guò)下滲被土壤吸收凈化,待植草溝吸水飽和后,再進(jìn)入市政排水管道,從而達(dá)到控制徑流、凈化雨水的目的。本項(xiàng)目建成后,在道路范圍內(nèi),雨水年徑流總量控制率為87%,年徑流污染物削減率為69.6%,達(dá)到珠海市海綿城市的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1]杭?xì)g.“海綿城市”理念在道路工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用———以沈浦涇路-清泉路為例[J].建材與裝飾,2018(13):64-65.

[2]高火林.城市道路設(shè)計(jì)中海綿城市理念的應(yīng)用研究[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā),2018(04):50-51.

[3]金煉堅(jiān).“海綿城市”理念在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材,2019(09):77-78.

作者:李智 單位:廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司