居住小区海绵设施改造实例分析与思路探讨

居住小区海绵设施改造实例分析与思路探讨

于海良

哈尔滨市市政工程设计院有限公司 黑龙江省 哈尔滨市 150070

摘要 本文以某市现状小区为例，在分析项目现状条件的基础上，结合海绵城市建设目标，提出海绵化改造思路，采用容积法对改造设施进行计算分析，阐述小区海绵设施建设方案，为后续既有小区海绵设施改造设计提供参考。

关键词 海绵城市 海绵化改造 年径流总量控制率 下垫面

0. 引言

2014年10月，住建部发布《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建( 试行) 》( 简称《指南》)，在《指南》中提出了年径流总量控制率目标。而居住小区是人类活动的基本单元，作为雨水径流控制的源头，是海绵系统建设的关键工程，因此逐步开展现状小区海绵设施建设，对实现城市雨洪管理以及海绵城市径流控制目标具有重要意义。

已建小区海绵设施改造一般受地上、地下空间制约，应以问题为导向，设计时应统筹考虑场地竖向及其与周边场地衔接关系、排水管网现状排水能力及空间布局、建筑屋面类型、建筑屋面排水形式、是否有车库及车库顶板排水方式、是否有景观水体等，并且还需要和老旧小区有机更新、基础设施改造等统筹推进，坚持以城市修补、小区生态化改造代替传统的大拆大建，以适合绿色发展需求和海绵城市建设需要。

1. 研究区域概况

某居住小区位于一条市政道路两侧，占地面合计9985.6m²（不含市政道路面积），建筑占地面积4203.33m²，绿化率为22.35%，小区周边均为市政主干道，小区附近没有水系及大片绿地等场地外径流控制空间。

该小区现状平面布置图如图1所示，统计出不同下垫面面积如表1所示。

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图1 某居住小区现状平面布置图

表1 某居住小区现状下垫面指标统计

采用加权平均法算得该小区现状综合雨量径流系数为0.69。

本项目以年径流总量控制率75%（对应设计降雨量21.9mm），力求解决项目内涝积水问题，同时结合解决居民关心问题从而提升环境品质、提高海绵城市建设的公众参与度，并且遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的自然存积、自然渗透及自然净化，促进雨水资源的利用和生态环境的保护。

2. 场地竖向设计及汇水分区划分

场地高程分析：项目整体高差变化不大，整体呈两边高中间低，坡向市政道路，高程在356.99m-358.20m之间；

场地客水分析：小区地势比外部道路高，无道路地表径流流向小区内，无场地外客水进入；

排水管网分析：小区为雨污分流制。雨水及污水管均顺小区道路铺设，两侧小区雨污水均排入中间市政道路排水管线。

小区雨水径流流向如图2所示。

图2 小区径流流向分析图

以地块区域内雨水径流流向为前提，区域内道路作为分区主体轮廓，根据下垫面组成、排水特性，结合竖向标高等因素，将整个小区划分为3个汇水分区，分别结合个分区实际可改造空间，通过下垫面改造和新建雨水调蓄设施等措施，以实现项目总控制率要求。

3. 海绵工程改造方案

海绵工程改造途径包含“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种系统,针对具体项目，应根据项目自身条件因地制宜，把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合，合理确定适合自身的海绵城市建设、改造途径。

针对本居住小区自身及周边条件，鉴于绿色屋顶设施维护相对困难，本项目可采用的改造途径如下，渗透铺装从源头滞留雨水径流、削减峰值流量，实现雨水下渗土壤、回补地下，屋面雨水排至雨水花园，进行渗透和调蓄，溢流雨水接至雨水管道。

3.1下垫面改造

本项目将现状硬化路面改造为透水沥青路面，对下垫面进行海绵工程改造后，计算得出雨量径流系数为0.46，与现状相比降低33.3%。

各分区改造后下垫面参数见下表

表2 各分区改造下垫面指标统计

3.2 绿地改造为雨水花园

雨水花园是一种有效的雨水自然净化与处置技术，也是一种生物滞留设施。一般建在地势较低的区域，通过天然土壤或更换人工土和种植植物净化、消纳小面积汇流的初期雨水。本工程雨水花园蓄水层取200 mm；种植土层取500mm；砾石层厚度取300 mm，砾石层内敷设集水盲管采用PVC材质，管径为d200，铺设坡度i=0.5%，底层材质为1mm防渗膜。

各汇水分区增设雨水花园后，调蓄容积及径流总量控制率见下表。

表3 各分区调蓄容积及径流总量控制率指标表

经加权平均法计算，该小区地块整体径流总量控制率为76%，满足上位规划75%的要求。

4. 结论

本文对某居住小区采用硬化沥青路面改造和新建雨水花园的结合的措施，实现了年径流总量控制率为75%的雨水不外排的设计目标，同时通过对实际改造案例分析，形成了居住小区海绵化改造的完整的设计思路与流程。首先，根据上位规划要求确定项目设计年径流总量控制率，明确本项目的问题与需求；其次，结合厂区竖向和道路设施划分汇水分区，以汇水分区为基本单位，结合各分区实际特点，确定海绵设施改造策略；最后，采用容积法计算调蓄设施面积，同时反算年径流总量控制率（控制降雨量）直至满足规划控制率要求。

在居住小区的海绵化改造过程中，不同小区的改造程度不一样，应做到细致踏勘，因地制宜，切忌千篇一律，防止大拆大建，通过“下垫面改造”和“新建雨水调蓄设施”相结合的方式，共同消纳设计年径总量控制率对应的雨水，实现以绿色、低碳为理念的海绵目标。

参考文献

[1]《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》[S] 2014 住房城乡建设部

[2] 向璐璐 李俊奇等 雨水花园设计方法探析[J]. 给水排水, 2008, 34(6): 48-51.

[3] 康丹，叶青. 海绵城市年径流总量控制目标取值和分解研究[J].中国给水排水, 2015, 31(19): 126-129.

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