建筑小區(qū)海綿設(shè)施專項設(shè)計方案探析

彭 怡 （昆明冶金高等專科學(xué)校，云南 昆明 650033）

1 引言

2015年10月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)[2015]75號），明確指出要最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達到目標(biāo)要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達到目標(biāo)要求。從2015年起，全國各城市新區(qū)、各類園區(qū)、成片開發(fā)區(qū)要全面落實海綿城市建設(shè)要求。

在國家大力推進“海綿城市”理念與相關(guān)工程建設(shè)相結(jié)合的時代背景下，在傳統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)上進行海綿設(shè)施專項設(shè)計，將海綿城市理念及低影響開發(fā)技術(shù)措施與城市建設(shè)有機結(jié)合已經(jīng)成為趨勢。海綿城市的規(guī)劃設(shè)計方案可通過因地制宜地使用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)措施，提高城市建成區(qū)雨水涵養(yǎng)水平。

2 海綿設(shè)施規(guī)劃布局思路

2.1 建設(shè)途徑

海綿城市建設(shè)途徑主要有：對原有生態(tài)系統(tǒng)保護、生態(tài)恢復(fù)和修復(fù)、低影響開發(fā)三種。海綿城市設(shè)計可以通過對場地內(nèi)規(guī)劃和建設(shè)的管控，從“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”著手，綜合采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等技術(shù)措施，有效控制城市降雨徑流，使得城市能夠像“海綿”一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化、抵御自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，實現(xiàn)自然積存、滲透和凈化的良性發(fā)展。

2.2 布局思路

進行海綿設(shè)施規(guī)劃布局要遵循以下原則：

①盡量減少開發(fā)建設(shè)區(qū)域的不透水表面積，提高場地自然下滲的能力[1]；

②盡量保持原有的自然水文狀態(tài)；

③盡量充分利用場地自然下滲能力，減輕建設(shè)行為對原有水文狀態(tài)的沖擊；

④與景觀布局結(jié)合，在處理雨水的同時，提供良好的景觀價值及雨水資源利用。

3 場地評估

3.1 地質(zhì)條件評估

地質(zhì)條件評估包括場地穩(wěn)定性評估與海綿設(shè)施建設(shè)適宜性評估。

其中區(qū)域場地穩(wěn)定性主要評估場地附近有無活動性斷裂通過，在自然狀態(tài)下有無滑坡、崩塌、泥石流、砂土液化等不良地質(zhì)現(xiàn)象，以判斷該場地的建設(shè)條件。

海綿設(shè)施適宜性則主要評估場地地形坡度、包氣帶、淺層含水層的地質(zhì)特征，用以判斷該場地的滲水、蓄水和凈水潛力[2]。適宜性評估可用場地坡度、包氣帶滲透系數(shù)、下墊面情況、地下水位深度、潛水層滲透系數(shù)、淺層含水層富水性以及表土污染程度等指標(biāo)綜合判定。

3.2 降雨條件評估

設(shè)計降雨量的計算根據(jù)近2年逐日降水量資料（不包括降雪），扣除≤2mm的降雨事件的降雨量，將降雨量日值按雨量由小到大進行排序，統(tǒng)計＜某一降雨量的降雨總量（＜該降雨量的按真實雨量計算出降雨總量，＞該降雨量的按該降雨量，計算出降雨量總和，二者累計總和）在總降雨量中的比率即年徑流總量控制率，對應(yīng)的降雨量（日值）即為設(shè)計降雨量。統(tǒng)計分析得出不同設(shè)計降雨量對應(yīng)的年徑流總量控制率及不同年徑流總量控制率對應(yīng)的設(shè)計降雨量之間的關(guān)系。

降雨條件評估可確定場地設(shè)計年徑流總量控制率與設(shè)計降雨量，同時還可確定海綿設(shè)施的控制目標(biāo)，其包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用，具體控制目標(biāo)可結(jié)合項目實際條件選擇一項或多項目標(biāo)作為控制目標(biāo)。

3.3 下墊面條件評估

下墊面條件關(guān)系到場地的徑流系數(shù)，與場地的下滲條件息息相關(guān)，硬化路面越多，場地徑流系數(shù)越大，可用于設(shè)置海綿設(shè)施的場地也就越少。對下墊面條件的評估可用于確定海綿設(shè)施的類型，草地、砂土場地等入滲性強的場地，適宜布置強入滲型LID設(shè)施（例如：滲透塘、滲井、下沉式綠地、生物滯留池等），在就地消納本區(qū)域降水的同時，對本區(qū)域地下含水層進行水量補充。而對于硬化路面、建筑密集區(qū)等下墊面條件不好的場地，則更適合建設(shè)雨水積蓄型LID設(shè)施（雨水罐、調(diào)節(jié)池等），并考慮將本區(qū)域雨水傳輸至其他入滲性能好的場地進行處理。

3.4 坡度條件評估

場地坡度平緩的條件下更適宜建設(shè)海綿設(shè)施，當(dāng)坡度較大時會導(dǎo)致場地徑流速度過快，使入滲雨水大幅減少，即使設(shè)置了LID設(shè)施，也很難達到預(yù)期的設(shè)計效果。在場地條件評估完成后，LID設(shè)施的設(shè)置還需與總圖專業(yè)相協(xié)調(diào)，以保證場地的設(shè)計坡向能滿足海綿設(shè)施的要求。此外，在進行場地條件評估的同時，需要根據(jù)場地豎向條件，進行場地雨水分區(qū)，確定地表雨水徑流組織方案，建筑、道路、綠地等豎向設(shè)計，其應(yīng)有利于徑流匯入LID設(shè)施。

4 海綿設(shè)施規(guī)劃設(shè)計

海綿設(shè)施主要通過雨水利用等措施來維持開發(fā)前原有水文條件，實現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可持續(xù)水循環(huán)。海綿設(shè)施一般包括減少徑流總量設(shè)施、減小峰值徑流量設(shè)施、增加徑流匯流時間設(shè)施和LID綜合管理實踐設(shè)施體系等四個部分。設(shè)施的選取可根據(jù)設(shè)置目的有針對性的選擇，一般以減少徑流總量為主要目的的規(guī)劃設(shè)計方案，可選擇滲透塘、滲井、雨水花園、下凹式綠地等具有下滲功能的LID設(shè)施；而以削減洪峰流量為主要目的的規(guī)劃設(shè)計方案則可選擇生態(tài)滯留池、雨水罐、調(diào)節(jié)池等具有調(diào)蓄功能的LID設(shè)施。

海綿設(shè)施的設(shè)置還應(yīng)考慮建筑基礎(chǔ)及路基強度，為防止雨水滲透影響建筑物，一般情況下建筑物基礎(chǔ)3m范圍內(nèi)不設(shè)置海綿設(shè)施，并在主要車行道路側(cè)海綿設(shè)施采用防滲土工布保護路基。

5 植物配置

植物的配置應(yīng)以鄉(xiāng)土植被為主，在節(jié)約建設(shè)成本的同時減少后期景觀的維護費用，配置時可相互搭配種植去污性和觀賞性不同植物，提高對水體的凈化能力。植物配置主要基于鄉(xiāng)土樹種優(yōu)先原則、適應(yīng)性原則、多樣性原則、景觀性原則及節(jié)約性等原則[3]。例如選擇適宜的鄉(xiāng)土樹種，將草本植物與木本植物搭配種植，提高植物群落的結(jié)構(gòu)層次性和觀賞性，注重喬木、灌木、草本、藤蔓植物的合理搭配，提升植物層次的豐富度和雨水設(shè)施的功能。

海綿設(shè)施布置及主要控制指標(biāo)一覽表 表1

6 工程實例

某小區(qū)進行海綿設(shè)施專項設(shè)計，規(guī)定性指標(biāo)為年徑流總量控制率，建設(shè)要求為83%，指導(dǎo)性指標(biāo)包括透水鋪裝率、下沉式綠地率、綠色屋頂率以及單位面積調(diào)蓄容積。雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為3年一遇，海綿設(shè)施流程圖如圖1所示。

圖1 某小區(qū)海綿設(shè)施流程圖

在滿足功能需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合景觀效果需求布置海綿設(shè)施。海綿開發(fā)設(shè)施的布局考慮充分利用場地內(nèi)綠地，將不同高程場地產(chǎn)生的雨水因地制宜地引入合適的綠地中進行源頭消納。海綿設(shè)施布置總平面圖如圖2所示。

圖2 某小區(qū)海綿設(shè)施總平面布置圖

小區(qū)內(nèi)部共分8個排水分區(qū)，其海綿設(shè)施布置詳見表1。經(jīng)過核算，建成后年徑流總量控制率為83.7%。

植物的配置以鄉(xiāng)土植物為主，草本植物與木本植物搭配種植，提高植物群落的結(jié)構(gòu)層次性和觀賞性，雨水花園中喬木搭配櫸樹、欒樹、黃金槐、海棠、金桂、楊梅球，灌木及草地被采用黃楊、女貞、蘆竹、美人蕉等。生物滯留帶主要以馬蹄金、細葉芒、狗牙草等耐澇植物為主。

7 結(jié)語

海綿設(shè)施專項設(shè)計將生態(tài)保護、雨水綜合利用與景觀提升相結(jié)合，通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)措施的聯(lián)合使用，使項目實現(xiàn)徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制及雨水資源化利用等目標(biāo)。