海绵城市设计说明Word格式.docx
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(11)《城市道路路基设计规范》(CJJ194-2013)
(12)《城市道路工程施工质量验收规范》(DBJ50-078-2008)
(13)《城市园林绿化评价标准》(GB/T50563-2010)
(14)《园林绿化工程施工及验收规范》(CJJ82-2012)
三、编制依据及基础资料
(1)1:
1000地形图;
(2)百色市区排水专项规划;
(4)项目室外路网地勘资料;
四、工程方案技术
4.1主要技术标准
4.1.1雨水径流标准
雨水径流量计算公式:
W=10×
ψc×
h×
F(m3)
式中W—径流总量(m3)
ψc—雨量综合径流系数,屋面采用ψc=0.80;
混凝土、花岗岩或沥青路面采用ψc=0.90;
透水铺装采用ψc=0.20;
绿地采用ψc=0.15。
h—设计降雨量(mm)
F—汇水面积(ha)
4.1.2雨水流量计算
雨水流量计算公式:
Q=q×
ψ×
F(L/s)
采用百色市暴雨强度公式
式中t—降雨历时(min),t=t1+t2,其中取t1=10min;
P—设计重现期,普通地区采用P=3a;
ψ—管道的综合径流系数,根据管段汇水范围内的地面覆盖种类及相应的径流系数取值,屋面采用ψc=0.80;
绿地采用ψ=0.15;
F—管段的汇水面积ha。
4.1.3初期弃流量计算
初期弃流量计算公式:
Wi=10×
δ×
式中Wi—初期雨水弃流总量(m3);
δ—初期径流厚度(mm),一般屋面取2mm,小区路面取3~5mm,市政道路取4~8mm。
本项目取为5mm;
F—汇水面积(ha)。
4.1.4雨水渗透量计算
Ws=αKJAsts(m3)
其中Ws—渗透量(m3);
α—综合安全系数,一般取0.5~0.6;
K—渗透系数,本工程所采用低影响开发措施下均配置种植土,故按种植土取值K=3.61×
10-6;
J—水力坡度,一般取1;
As—有效渗透面积(m2);
ts—渗透时间(s),本工程计算采用渗透时间ts=2h。
4.1.5管渠水力计算
水力计算公式:
式中:
Q—设计流量(m3/s);
V—设计流速(m/s);
A—过水断面面积(m);
R—水力半径(m);
I—水力坡降;
n—粗糙系数,混凝土雨水管(满流)取n=0.013;
HDPE双壁波纹管(非满流)取n=0.01。
4.2总体控制指标
4.2.1径流总量控制率
根据项目规划条件通知书,本项目属于新建项目,按项目新建工作总体要求,区域雨水控制率不低于76%,即设计降雨量为26.29mm。
百色市多年平均径流总量控制率对应的设计降雨量如表4-1所示。
表4-1百色市多年平均径流总量控制率对应的设计降雨量
多年平均径流总量控制率(%)
60%
70%
75%
80%
85%
设计降雨量(mm)
16.3
22.0
25.2
30.2
36.8
4.2.2年径流污染削减率
年径流污染削减率不低于50%。
五、工程方案设计
5.1方案设计思路
针对场地绿化面积少,地下建筑顶板覆土浅的特点,并结合场地自然景观,在尽可能不破坏景观设计理念的情况下进行海绵化设计,屋顶绿化来降低项目综合径流系数。
海绵化设计主要将雨水引至地下室外围绿地内“渗、滞、净”处理为主,同时,设置雨水调蓄池,收集部分场地雨水回用于项目绿化灌溉、道路浇洒等杂用水。
5.2主要设计形式及要求
根据现场踏勘,结合项目实际情况,主要对项目内排水系统、绿地系统等地方进行海绵化开发建设,实现海绵化建设总体控制目标。
经综合分析考虑,本工程对多种低影响开发措施进行组合应用。
5.2.1雨水滞留花园
雨水滞留花园属于生物滞留设施的一种,一般在地势较低的区域,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水。
生物滞留设施通常布置在产生径流的源头区域,包括道路绿化带、停车场、密集建筑等附近区域。
对于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1m及距离建筑物基础小于3m(水平距离)的区域,可采用底部防渗的复杂型生物滞留设施。
优缺点:
生物滞留设施形式多样、适用区域广、易与景观结合,径流控制效果好,建设费用与维护费用较低;
但地下水位与岩石层较高、土壤渗透性能差、地形较陡的地区,应采取必要的换土、防渗、设置阶梯等措施避免次生灾害的发生,将增加建设费用。
图5-1雨水滞留花园设计措施示意
5.2.2雨水收集及处理系统
雨水储存系统产品大致可以分为两类:
一类是成型的雨水蓄水罐,适用于小规模雨水收集;
一类是塑料模块组合水池,适用于较大规模雨水收集。
雨水集蓄池是一种雨水收集设施,主要作用是削减雨水管渠峰值流量。
该设施既能规避雨水洪峰,实现雨水循环利用,又能避免初期雨水对承受水体的污染,还能对排水区域间的排水调度起到积极作用。
一般可建造于城市广场、绿地、停车场等公共区域的下方。
雨水收集后的处理工艺选择主要根据雨水的水质情况而定,一般情况下经初期弃流的雨水,其BOD、COD的含量相对较低,污染较少。
因此采用过滤+紫外消毒的水处理技术。
雨水收集系统中的雨水通过过滤,水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除,从而使水的浊度降低。
出水经紫外线进行消毒,可有效的去除水中的细菌和病毒。
与传统消毒工艺相比,紫外线消毒速度快,效率高,且不影响水的物理和化学成分,不增加水的臭和味。
经过处理后的水质达到国家杂用水水质标准,并且水质稳定。
经处理的雨水作为回用水的补充水源,通过回用水罐中的水泵进入绿化带的浇洒管网,可以为草坪喷灌、景观水系提供用水;
也可通过回用水罐中的水泵泵送至道路浇洒用车内,为道路浇洒补充用水。
图5-2调蓄池设计措施示意
5.2.3透水铺装
透水铺装按照面层材料可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。
主要适用于广场、停车场、人行道以及车流量和荷载较小的道路。
透水铺装结构应符合《透水砖路面技术规程》(CJJ/T188)、《透水沥青路面技术规程》(CJJ/T190)和《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ/T135)的规定。
本项目透水铺装主要用于小区人行道透水砖铺装、非机动车停车场、生态停车场、公共广场等场所。
图5-3透水铺装设计措施示意
5.2.4下沉式绿地
下沉式绿地具有狭义和广义之分,狭义的下沉式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200mm以内的绿地;
广义的下沉式绿地泛指具有一定的调蓄容积(在以径流总量控制为目标分解或设计计算时,不包括调节容积),且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地,包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。
本项目绿地改建为狭义的下沉式绿地,对住宅区内,地下停车场区域之上的绿地进行下沉式设计。
绿地种植面标高低于周边铺砌地面或道路200mm以内,下沉式绿地内设置溢流口(如雨水口),保证暴雨时径流的溢流排放,溢流口顶部标高一般应高于绿地50-100mm。
道路雨水直接或经过路缘石开口进入下沉式绿地。
部分绿地下凹100mm,部分路面及周边绿地雨水先进入下凹绿地,多余雨水通过绿地内的溢流口溢流至雨水管网。
狭义的下沉式绿地适用区域广,其建设费用和维护费用均较低,但大面积应用时,易受地形等条件的影响,实际调蓄容积较小。
图5-4下沉式绿地示意图
图5-5下沉式绿地路缘石开口示意图
5.2.5绿色屋顶
绿色屋顶也称种植屋面、屋顶绿化等,根据种植基质深度和景观复杂程度,绿色屋顶又分为简单式和花园式,基质深度根据植物需求及屋顶荷载确定,简单式绿色屋顶的基质深度一般不大于150mm,花园式绿色屋顶在种植乔木时基质深度可超过600mm,绿色屋顶的设计可参考《种植屋面工程技术规程》(JGJ155)。
绿色屋顶适用于符合屋顶荷载、防水等条件的平屋顶建筑和坡度≤15°
的坡屋顶建筑。
绿色屋顶可有效减少屋面径流总量和径流污染负荷,具有节能减排的作用,但对屋顶荷载、防水、坡度、空间条件等有严格要求。
图5-6绿色屋顶的典型构造图
5.2.6雨水断接措施
雨水断接是一种调控城市降雨径流的技术,其原理是采用绿地等透水区消纳屋面雨水,拦截地表径流,通过渗透或储存等方式来破坏径流的连续性,从而达到削减径流量的效果。
通过雨水断接将屋面雨水引导至下沉绿地等地面生态系统中。
图5-7雨水断接示意图
六、主要技术措施
(1)硬质铺装地面如地上停车位、道路和室外活动场地(不含绿地、水面),拟30%面积以上的硬质铺装采用透水沥青、透水混凝土、透水地砖等透水铺装,增加雨水渗透。
(2)本项目设置有下凹式绿地等具有调蓄雨水功能的生态设施,引导屋面及道路雨水进入下凹式绿地等设施进行雨水调蓄,并通过设置初期雨水弃流装置、滤网截污装置等截污措施,减少雨水径流污染。
(3)将场地雨水优先引至周边实体绿地进行入渗,多余的雨水排入市政管网。
(4)部分屋面采用绿化屋面。
雨水系统流程图
七、年平均径流总量控制率
因地制宜采取有效的雨水入渗措施,如设置下凹式绿地草坪、绿化屋面、透水铺装等,计算得到年平均径流总量控制率,如下表所示。
1.海绵总经济技术指标表
编号
用地名称
面积(平方米)
1
硬化屋顶
7960.2
2
绿色屋面
3020.49
3
室外普通绿地
4187.33
4
室外下沉式绿地
8866.65
5
生态停车场
943.52
6
塑胶地坪
2777.22
7
透水铺装(含透水路面、透水广场、透水人行道)
19817.86
8
硬化地面
10343.59
9
合计
57916.86
2.年径流总量控制率计算
根据《海绵城市建设技术指南》第65页的附录F2-1和,项目所在地百色年径流总量控制率80%对应的设计降雨量为30.2mm。
根据设计汇水区域范围不同结构、类型面积划分,地块经计算得出按年径流总量控制率80%时(对应设计降雨量30.2mm)调蓄容积计算如下表
地表径流
面积(m2)
径流系数
污染削减率(以SS计算%)
0.85
——
0.4
0.15
0.35
综合径流系数
0.49
64.00
年径流总量控制率80%对应的控制容积
857.64
下凹绿地蓄存量(蓄水深度0.12m)(单位m³
)
886.67
3.下凹式绿地及雨水收集系统,其调蓄容积如下:
低影响开发措施
单位
数量
计算蓄水深度(米)
控制雨水量(立方米)
下凹式绿地
㎡
0.10
4.各种海绵城市措施控制降雨量计算
控制降雨量hy(mm)
调蓄容积(m3)
雨量综合径流系数
汇水面积(hm2)
5.79
根据计算控制降雨量hy(mm)为30.2mm,根据降雨量查对应关系曲线得实际控制率为80.5%,满足径流总量控制率80%的要求。
5.雨水径流污染物控制率计算
根据《百色市海绵城市规划设计导则》(试行)中第8章,表8-1内容计算不同低影响开发措施的污染物去除率,结合本项目中所涉及的低影响开发措施占比,进行加权平均计算,详见表:
序号
单项措施
面积Si(m2)
各项措施污染物去除率ŋi
污染物平均去除率ŋ
0.80
0.8
透水铺装
27969.2
根据《海绵城市建设技术指南》11页公式:
年SS总量去除率=年径流总量控制率×
低影响开发设施对SS的平均去除率。
本项目SS总量去除率=80.0%×
0.80=64.00%>50%,满足要求。
七、结论
本工程海绵城设计方案实现的控制目标:
场地面积总调蓄容积为886.67m3,实现年径流总量控制率80%对应的控制容积857.64m3的要求,满足规划条件年径流总量控制率不小于80%的指标要求。
年SS径流污染削减率为64%,满足规划条件书年SS径流污染削减率不低于50%要求。