基于海綿城市理念的小區(qū)給排水特點探討

王煜邦

【摘要】文章以長沙市望城區(qū)某新建小區(qū)為例，并根據(jù)以往經(jīng)驗，就海綿城市建設(shè)小區(qū)中給排水設(shè)計的幾個特點進行探討，以期為后期類似項目提供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】海綿城市;小區(qū)給排水;設(shè)計降雨歷時;雨水立管;雨水收集池

1、海綿城市建設(shè)對小區(qū)給排水的意義

海綿城市是在確保安全的前提下，遵循生態(tài)優(yōu)先、低影響開發(fā)（LID）原則，因地制宜，通過自然途徑與人工措施相結(jié)合的手段，對城市降水“滲、滯、蓄、凈、用、排”，其核心理念是源頭控制和延緩沖擊負荷[1]。基于其核心理念，賦予了小區(qū)給排水新的設(shè)計思路。海綿城市的“滲、 滯、 蓄”能減少地面雨水徑流，降低雨水徑流系數(shù)，增大設(shè)計降雨歷時，從而減小排水管徑，降低造價和成本，同時減輕市政排水管道壓力，提高城市防洪排澇的綜合能力。海綿城市的“蓄、 凈、 用”能提高水資源的重復利用，有效緩解城市市政供水壓力。

2、設(shè)計案例

2.1小區(qū)概況

小區(qū)位于長沙望城區(qū)，本小區(qū)規(guī)劃總用地面積為133161m2，總建筑面積為252007.57m2，車庫覆土高度為1.5m。小區(qū)綠化率為40.2%，綜合徑流系數(shù)Ψ為0.49。

按照《長沙市低影響開發(fā)雨水控制利用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)導則（試行）》DBCJ004-2016的要求，本小區(qū)年徑流總量控制率為75%時，對應的設(shè)計降雨量H為24.14mm，需控制降雨量1584.75m3，面源污染負荷減少60%及以上（以SS計）。本小區(qū)通過設(shè)置下凹式綠地、雨水花園等，LID設(shè)施總調(diào)蓄容積1777.3m3，每年對SS污染負荷削減率可達到63.6%。

2.2設(shè)計降雨歷時t的取值

根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計標準》 GB50015-2019第5.3.11條小區(qū)雨水管道設(shè)計降雨歷時應按下式計算：

t=t1+t2

式中：t——降雨歷時（min）;

t1——地面集水時間（min）;

t2——排水管內(nèi)雨水流行時間（min）。

海綿城市LID措施中的“滲、滯、蓄”，對小區(qū)設(shè)計降雨歷時均有影響，其中“滲、滯”拉長了地面集水時間t1，其中的“蓄”延長了排水管內(nèi)雨水流行時間t2。因此當海綿城市采用了滲透，滯留設(shè)施時，t1值可取上限值，甚至可適當再取大一點。若海綿城市采用了雨水收集池，濕塘等調(diào)節(jié)儲存設(shè)施時，可適當取大t2值。

根據(jù)長沙暴雨強度公式： q=1392.1（1+0.55lgP）/（t+12.548）0.5452，可知暴雨強度跟降雨歷時成非線性負相關(guān)，t值越大，設(shè)計暴雨強度越小，以3年一遇設(shè)計標準計算為例，可以推算出本小區(qū)不同降雨歷時對應的暴雨強度和降雨量，如表1所示：

本小區(qū)中t取值30min，暴雨強度為82mm/H，q=384.2L/（s*ha），有效降低了雨水外排流量的峰值，到目前為止，本小區(qū)雨水排放設(shè)施運行暢通，沒有出現(xiàn)明顯的積水情況。

2.3雨水立管的排放選擇

海綿城市設(shè)計在組織雨水徑流路徑時，往往是把屋面雨水與陽臺雨水先散排至建筑周圍的下凹式綠地或雨水花園，部分下滲至土壤中，部分通過雨水口溢流收集排入雨水管道中。

當陽臺雨水立管排至建筑周圍的下凹式綠地或雨水花園時，要特別慎重，例如本小區(qū)的37#～40#樓，該4棟樓為毛坯交樓，建筑在緊靠露臺設(shè)置了一個給水陽臺，沒有設(shè)置潔具，給排水專業(yè)設(shè)置雨水立管YL2-2，把該陽臺雨水接入雨水系統(tǒng)中（如圖1所示）。本小區(qū)給排水設(shè)計中并沒有把雨水立管YL2-2接入LID設(shè)施，因為后期業(yè)主裝修時，很有可能把該陽臺改造。實際情況中，該4棟樓交樓后，確實有業(yè)主把該給水陽臺改造為洗衣機陽臺、拖把池或者燒烤臺。若此雨水立管散排至建筑周圍的下凹式綠地或雨水花園，會污水橫流，異味彌漫，滋生細菌蚊蟲，損害下凹式綠地或雨水花園的凈化功能，違反了海綿城市生態(tài)優(yōu)先，低影響開發(fā)的原則，引發(fā)業(yè)主維權(quán)投訴，與設(shè)置初衷背道而馳。

因此在組織雨水徑流路徑時，雨水立管是否接入LID設(shè)施，首先需要確定開發(fā)商是毛坯交樓還是精裝交樓，再需預判陽臺改造的可能性，綜合考慮后再確定陽臺雨水的徑流路徑。

2.4雨水收集池的取舍

雨水收集池具有節(jié)省占地、雨水可回收利用、儲存水量大、防止蚊蠅滋生等優(yōu)點。但建設(shè)費用高，維護管理麻煩的缺點也很突出。一般雨水收集池深埋地下，沉淀物難以清掏，時間久后，因為與雨水口連通，往往有異味從雨水口溢出。運行過程中，受雜物及酸雨等因素的影響，液位控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性不理想[2]，運行不經(jīng)濟。實際使用中，雨水收集池往往因為設(shè)備、管理和費用的原因而擱置。

根據(jù)雨水收集池的優(yōu)缺點，建議盡量采用其他輕維護的LID設(shè)施來控制年徑流總量。在水資源嚴重短缺，有雨水回用需求的小區(qū)可考慮采用雨水收集池，在無雨水回用需求和徑流污染嚴重的地區(qū)不建議采用雨水收集池。

結(jié)論：

（1）在有海綿城市建設(shè)的小區(qū)，計算暴雨強度時，雨水管道設(shè)計降雨歷時宜取上限值。

（2）海綿城市在組織雨水徑流路徑時，對毛坯交樓的陽臺雨水立管的排放路徑要特別慎重。

（3）在水資源嚴重短缺，有雨水回用需求的小區(qū)可考慮采用雨水收集池，在無雨水回用需求和徑流污染嚴重的地區(qū)不建議采用雨水收集池。

參考文獻：

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）.2014

[2]劉洪波，高賽賽，朱夢羚，等.初期雨水調(diào)蓄池的運行問題及解決方案[J].中國給水排水，2014，30（17）：142-144.