前言

海绵城市, 是新一代城市雨洪管理概念, 是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”, 也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水, 需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。目前, 国内很多城市在设计建设过程中都积极引入海绵城市设计理念。本文将以某仓储物流中心为例, 论述海绵城市设计在此类项目中的设计应用。

1 项目背景

某仓储物流中心总占地面积12ha, 建筑面积11.7ha, 最高建筑高度23.6m。机动车停车泊位共50辆, 厂区内共设有4个仓库。其中硬化屋面及路面面积为:11.07ha, 绿地及绿色屋顶面积为:0.907ha。用地性质:W1 (一类物流仓储用地) , 地块年径流总量控制率为84.1%。仓储物流中心硬化面积大, 绿地面积较少, 设置LID设施的难度较大。

根据外业钻探、井探、原位测试及室内土工试验成果报告, 将场地内30.00m深度范围内的地层主要由近期耕 (表) 土, 第四纪全新世冲积细砂、中砂和中粗砂, 第四纪全新世冲洪积圆砾层组成。

勘察期间为高水位期, 测得地下水稳定水位埋深13.10~14.20m, 其相应标高为375.50~375.82m。

拟建场地属非自重湿陷性黄土场地, 设计LID设施位于黄土层。

2 LID工程设计目标、原则及参数

2.1 设计目标

本工程海绵城市建设目的在于控制雨水径流总量。根据当地规划局下发的有关此项目海绵城市规划的指标, 项目所在地块年径流总量控制率为84.1%。

2.2 设计原则

(1) 以满足控制率84.1%为导向进行LID设施设计, 遵循生态优先、安全为重、因地制宜的原则, 通过系统控制, 合理布置LID设施尺寸和土壤配比, 已达到满足控制率目标的要求;

(2) LID设施布置, 与排水管网、道路竖向和园林景观协调。

2.3 设计参数

雨水管道系统标准:

(1) 暴雨强度公式

(2) 径流系数:经计算, 综合径流系数为ψ=0.797;

(3) 设计重现期:取P=2年;

(4) 集水时间:t=t1+t2, 其中t1=10~15min;

(5) 年径流控制率:84.1%;

(6) 年TSS削减率:60%。

3 LID设计概况

3.1 雨水源头控制系统 (径流量控制)

在厂区绿化带中设置传输型草沟、生态滞留草沟、雨水花园三种LID设施, 其中生态滞留草沟及雨水花园的换填比例为:上部为0.5m种植土层, 下部为0.5m碎石层 (砂砾石+中粗砂层, 比例为1:1) 。

道路径流雨水根据道路横坡排向绿化带侧, 雨水通过路缘石开口进入LID设施, 通过下渗和植物吸附等作用, 对初期雨水中的SS (悬浮物) 及其它污染物质进行净化处理。

综合研发中心的屋顶设计为绿色屋顶, 从而在源头控制径流量。

3.2 雨水管道系统

LID设施结合厂区已设计雨水管道及检查井, 设置溢流雨水口, 并在溢流雨水口下游设置挡流堰, 分区收集雨水。所有溢流雨水口均通过雨水口连接管与厂区雨水检查井相连, 超渗雨水通过溢流雨水口及穿孔盲管进入厂区雨水检查井, 通过厂区雨水管道系统排放到市政雨水管道系统。

3.3 雨水收集重复利用系统

结合厂区规划情况以及响应国家节约用水、雨水重复利用的号召, 拟在厂区坡道排水立管下设置集雨樽, 主要收集二层高价平台雨水, 雨水经排水立管首先进入“初期雨水去除器”, 随后较为干净的雨水顺管流进集雨樽。收集的水可用于冲地、洗车、打扫卫生、浇灌绿地等。

3.4 方案技术流程图及雨水组织流程图

图1 LID方案技术流程图 

图2 雨水组织流程图   

3.5 50年一遇暴雨排涝分析

根据当地排水 (雨水) 防涝综合规划, 该区域及周边片区无易涝点, 发生内涝概率较低, 故通过厂区LID设施调蓄及市政管网排放, 即可满足要求。

50年一遇暴雨对应的降雨量为100.2mm, 厂区径流总量控制率84.1%对应地降雨量为18.5mm, 因此可计算出超渗降雨体积为 (100.2-18.5) ×10×11.9796=9787.3332m3, 厂区雨水管网共有三处接入地块周围的现状路, 三处预埋管对应地流量分别为0.471m3/s、0.385m3/s、0.385m3/s。经计算超渗雨量可经1.68h全部排入市政管网。

4 存在问题及建议

(1) 各管理部门的领导、维护技术人员等应明确其具体职责, 对设施进行日常运行维护和管理, 保证设施系统正常运行。

(2) 建议尽快修建下游市政道路雨水管道, 保证LID设施排水通畅, 以防长期浸泡。

(3) 厂区地质为湿陷性黄土场地, 又由于厂区经常会有重荷载大型车辆通过, 更应加强注重防水措施, 以保证附近建筑结构与路基安全。

5 结论

仓储物流中心硬化面积大, 绿地面积较少, 设置LID设施的难度较大。只要能够有效的利用现有绿地, 科学的运用各种LID设施形式, 并采用集水樽等储水设施、加大LID设施的换填厚度等措施, 是可以达到径流总量控制率的目标的。