彭宇欣

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司 廣東分院 510000）

1 前言

自2013年12月習(xí)總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議上提出“建設(shè)自然積存，自然滲透、自然凈化的海綿城市”以來，相關(guān)海綿城市工程技術(shù)得到長足發(fā)展；但約占全國面積30%的西北地區(qū)海綿化建設(shè)進程發(fā)展緩慢，在2015年以及2016年由國家財政部、住建部、水利部三部委共同組成評審專家組評審的30個中國海綿城市試點城市中，西北地區(qū)只有3個：陜西的西咸新區(qū)、甘肅的慶陽市以及寧夏的固原市；西北地區(qū)深居中國西北部內(nèi)陸，具有干旱缺水、生態(tài)脆弱等特點，本文以典型西北城市甘肅省慶陽市為例，研究在典型黃土高原溝壑區(qū)進行建筑小區(qū)海綿化改造的相關(guān)工程技術(shù)。

2 西北地區(qū)建筑小區(qū)海綿化改造工程定位及目標(biāo)

2.1 工程定位

充分考慮慶陽市干旱少雨且降雨集中的氣候特點以及典型的黃土高原自重濕陷性地質(zhì)條件，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ^(qū)普遍存在問題：排水系統(tǒng)簡單粗放、景觀綠化單一、海綿功能缺失等問題，在進行建筑小區(qū)海綿化改造過程中貫徹“自然積存，自然滲透、自然凈化”的海綿城市發(fā)展理念，堅持“雨洪有通道、積水能暢排、集雨可利用、管理易操控”的工程策略，打造集約型、花園型、宜居型、生態(tài)型海綿建筑小區(qū)。

2.2 工程目標(biāo)

從加大雨水資源利用為主要出發(fā)點，依托《慶陽市中心城區(qū)海綿城市建設(shè)專項規(guī)劃（2016～2030）》要求，明確建筑小區(qū)海綿化改造目標(biāo)：雨水年徑流總量控制率≥90%，雨水年徑流污染削減率≥60%，雨水資源直接回用率≥30%。

3 改造技術(shù)策略

在充分研判當(dāng)?shù)亟ㄖ^(qū)建筑特點、建設(shè)形式的基礎(chǔ)上，采取雨水的“蓄”“凈”“用”為主“滲”“滯”“蓄”為輔的思路進行改造建設(shè)，因地制宜，一體多能，重點突出，系統(tǒng)改造，具體改造技術(shù)策略如下：

（1）綠地景觀改造策略：優(yōu)先考慮將現(xiàn)狀綠地改造成雨水花園、雨水濕地等形式的滯留設(shè)施，有條件的地塊可根據(jù)空間結(jié)構(gòu)，建設(shè)地塊內(nèi)的水系網(wǎng)絡(luò)，通過水系連通不同的功能空間，形成系統(tǒng)性的生態(tài)海綿設(shè)施，通過下滲、凈化、收集等途徑利用雨水，實現(xiàn)地塊低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的可持續(xù)性運行；集中綠地應(yīng)改造為下凹式綠地、植被滲透溝（槽）、雨水花園等形式的滯留設(shè)施，并設(shè)置溢流口。

（2）鋪裝改造策略；將小區(qū)道路、活動廣場改造為透水路面、廣場，可根據(jù)總體設(shè)計需要利用廣場的地下空間建設(shè)蓄水庫，將球場等運動場地改造為透水場地，并在場地周圍建設(shè)植草溝（槽）等生物滯留設(shè)施，收集硬化部分及不能下滲的徑流雨水。

（3）屋頂綠化改造策略：平屋頂或坡度較緩（小于15°）的屋頂，針對原有建筑屋面承載力較低的情況，采用工廠模式化容器作為栽培介質(zhì)，土層采用輕質(zhì)人工土壤；同時，輕型綠色屋面將阻根層和防水層等構(gòu)件集成于容器中，對既有建筑屋面防水無特殊要求。

（4）建筑排水改造策略：采用雨落管斷接的方式收集屋面雨水，設(shè)置初期雨水棄流裝置，初期雨水就近排入污水管網(wǎng)；通過雨水桶、高位花壇、植草溝、滲透塘等生態(tài)滯留設(shè)施承接、凈化屋頂雨水。

（5）雨水回用設(shè)施策略；雨水徑流經(jīng)各種源頭處理設(shè)施后方可收集作為景觀水體補水、綠化用水及道路澆灑用水。因地制宜地開展雨水積蓄利用，采用經(jīng)濟、適用的措施進行雨水收集，按20～50m3/ha的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置蓄水回用設(shè)施。

4 改造工藝技術(shù)流程

圖1 西北地區(qū)建筑小區(qū)海綿化改造工藝技術(shù)流程圖

針對建筑小區(qū)降雨雨水可分為屋面雨水與道路雨水兩種類型，針對降雨歷時，又可劃分為降雨初期、降雨中期以及降雨末期三個階段，其雨水徑流控制流程具體如下：

（1）屋面雨水徑流控制流程：降雨初期，屋面雨水在雨落管處斷接優(yōu)先進入高位花壇，進行初期徑流污染物的削減；降雨中期，大量雨水匯流至下沉式綠地（雨水花園）下滲、過濾，然后通過敷設(shè)于種植土下方的穿孔管收集至雨水存儲單元；降雨中后期，隨著降雨強度的增大，雨水花園滯留液面不斷上升，超量雨水通過溢流井進行溢流，溢流雨水優(yōu)先進入雨水儲存回用單元，當(dāng)儲存水池水滿則再溢流進入小區(qū)雨水管網(wǎng)。

（2）路面雨水徑流控制流程：降雨初期，針對透水鋪裝改造路面雨水優(yōu)先通過透水鋪裝下滲，對大顆粒污染物進行初期截留，然后下滲雨水再通過穿孔管（槽）進入雨水花園（旱溪）；針對普通路面初期雨水先通過開口路緣石進入初期污染物滯留帶，再進入轉(zhuǎn)輸型植草溝最后匯流至雨水花園。降雨中期及中后期與屋面雨水徑流控制流程一致；雨水存儲后，通過凈化、消毒可就地用于景觀補水、道路澆灑、綠化澆灌以及洗車雜用。

5 改造方案設(shè)計

在對具體建筑小區(qū)進行海綿化改造方案設(shè)計時，主要工作步驟如下：

（1）現(xiàn)狀分析

對現(xiàn)狀建筑小區(qū)下墊面的分析，計算現(xiàn)狀綜合徑流系數(shù)；對現(xiàn)狀建筑屋面、景觀綠地、鋪裝性質(zhì)進行分析，明確存在問題研判解決方法；同時還應(yīng)對現(xiàn)狀管道系統(tǒng)進行摸查分析，理清排水性質(zhì)及標(biāo)高系統(tǒng)。

（2）海綿排水分區(qū)的劃分及目標(biāo)分解

在對現(xiàn)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)狀高程系統(tǒng)，對改造區(qū)域進行海綿排水分區(qū)的劃分，結(jié)合地塊總體海綿改造目標(biāo)和各分區(qū)面積，初步對各海綿排水分區(qū)進行海綿目標(biāo)分解。

（3）海綿設(shè)施平面布局設(shè)計

通過對各匯水分區(qū)徑流控制率及各海綿設(shè)施雨水控制能力進行計算，確定各分區(qū)所需海綿設(shè)施種類及數(shù)量，初步進行海綿設(shè)施平面布局的設(shè)計。

（4）指標(biāo)復(fù)核及總平面圖確定

結(jié)合海綿設(shè)施初步平面布局，計算各海綿分區(qū)指標(biāo)，加權(quán)平均復(fù)核總體考核海綿指標(biāo)，如滿足總體指標(biāo)要求則對平面圖進行下一步細化工作，如不滿足則返回至步驟2重新劃分各分區(qū)指標(biāo)，重新進行平面布局，直至達到總體考核指標(biāo)為止。

（5）海綿設(shè)施子項設(shè)計

在確定總體平面布置圖后，對各海綿設(shè)施子項進行細化設(shè)計，主要包括：轉(zhuǎn)輸型及滯留型植草溝、高位花壇、下沉式綠地及雨水花園、生態(tài)旱溪、透水鋪裝、蓄水存儲單元等的大樣圖設(shè)計。

6 保障措施

由于西北區(qū)域地質(zhì)條件多為濕陷性黃土，水浸后在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力作用下土的結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變形、沉降，對建、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)造成極大危害，在進行海綿化改造時，為避免引發(fā)次生災(zāi)害，需通過多方措施保障地質(zhì)穩(wěn)定、設(shè)施安全：

（1）快速導(dǎo)排下沉式綠地及透水鋪裝下滲雨水；設(shè)置碎石結(jié)構(gòu)層，內(nèi)敷設(shè)穿孔導(dǎo)排管，快速導(dǎo)排、收集下滲雨水。

（2）底層封底，防止雨水下滲對基礎(chǔ)產(chǎn)生侵害；采用防水土工布封底，下方鋪設(shè)300mm厚3：7灰土墊層加強保障。

（3）距離建筑物基礎(chǔ)6m范圍內(nèi)下沉式綠地設(shè)置素混凝土基礎(chǔ)及L型擋墻，下方鋪設(shè)300mm厚3：7灰土墊層，防止雨水滲透對建、構(gòu)筑物基礎(chǔ)的侵害。

7 結(jié)語

海綿城市是城市建設(shè)發(fā)展的大趨勢，西北地區(qū)進行海綿建設(shè)的探索更是對缺水區(qū)域城市建設(shè)的一次重大變革；本文通過對西北地區(qū)建筑小區(qū)海綿化改造相關(guān)技術(shù)流程的分析，提供了一般的系統(tǒng)過程分析方法，具有一定的通用性；在進行具體建筑小區(qū)海綿化改造設(shè)計時，應(yīng)著重對現(xiàn)狀及存在問題的分析研判，因地制宜，重點突出，系統(tǒng)改造。

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[3]王佳，王思思，車伍.雨水花園植物的選擇與設(shè)計[J].北方園藝，2012.