熊旭華

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣東 廣州 510000）

1 海綿城市建設背景

隨著我國城市化進程的快速推進，城市內(nèi)澇、水環(huán)境污染、水資源短缺等水生態(tài)問題頻發(fā)[1]。2013年12 月，在中央城鎮(zhèn)化工作會議上，習近平總書記正式提出海綿城市建設理念。海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態(tài)文明建設的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是今后我國城市建設的重大任務[2]。

近年來，我國軌道交通工程蓬勃發(fā)展，軌道交通類項目的開發(fā)需與時俱進落實海綿城市理念。軌道交通車站以地下車站為主，地下車站僅地面附屬涉及降雨落地的下墊面。場地空間雖一般較小，但多屬于人流密集區(qū)域，與市政道路、交通設施用地緊密連接，應充分考慮場地水澇風險，盡量使場地雨水就地消納[3]。

2 地面附屬海綿建設特點

地鐵車站的地面附屬主要包括出入口、地面風亭、冷卻塔和無障礙電梯。地面附屬征地紅線范圍一般為口部區(qū)域外擴5 m，受征地拆遷的制約，中心城區(qū)部分困難地段地下車站無征地面積，只能與周邊市政用地合建。因此，車站地面附屬具有面積小、分布散、綠地率低等特點，且同時要考慮與周邊市政銜接，其海綿城市建設的條件普遍受限。

當車站結(jié)合“城市門廳”理念進行品質(zhì)提升時，地面附屬在傳統(tǒng)的出入口、風亭等建筑物的基礎上，融合口袋公園和交通銜接統(tǒng)籌設計。此時，地面附屬可分為以下幾個功能分區(qū)：地鐵出入口區(qū)、設施設備區(qū)、集散廣場區(qū)、非機動車停靠點區(qū)以及口袋公園區(qū)（圖1）。如此一來，地鐵附屬紅線外擴面積增大，下墊面類型也相應多元化，綠地率隨之提高，具備一定的海綿城市建設條件。

圖1 典型與口袋公園結(jié)合建設的地面附屬平面布置

本文以廣州市某地鐵站結(jié)合口袋公園的地面附屬為研究對象，探討地下車站地面附屬的海綿城市建設思路。研究對象的地面附屬占地面積為2901 m2，由地鐵出入口、安全出入口、風亭、冷卻塔、非機動車停車場以及口袋公園組成。

3 海綿城市建設目標

根據(jù)《廣州市建設項目雨水徑流控制辦法》《廣州海綿城市專項規(guī)劃》《廣州市建設項目海綿城市建設管控指標分類指引（試行）》，綜合考慮地鐵車站所在區(qū)域的實際情況，同時根據(jù)地鐵附屬的特點以及防洪排澇的需求，確定本項目海綿城市建設以年徑流總量控制率為主要目標，如表1 所示。

表1 海綿城市建設指標要求

4 海綿城市設計方案

車站地面附屬產(chǎn)生的徑流主要來自于附屬建筑的屋面排水、廣場和道路雨水，應合理引導其流入地面生態(tài)設施進行調(diào)蓄、下滲，保障自認水體和景觀水體的水質(zhì)、水量安全[4]。低影響開發(fā)的海綿城市措施可分為轉(zhuǎn)輸、儲存、滲透、調(diào)節(jié)、截污凈化等幾類。通過不同技術措施的組合應用，可實現(xiàn)徑流峰值削減、徑流總量控制、徑流污染凈化等目標。目前常用的海綿措施有以下4 種[5]。

4.1 下凹式綠地

下凹式綠地從上至下為植物層、礫石鋪面層、混合土層、過濾細沙層、礫石排水層等，下沉深度一般不超過200 mm。若下凹式綠地設置在車站主體頂板上方時，車站頂板需設排水措施，且頂板覆土厚度不宜小于1.5 m。雨水經(jīng)過下凹式綠地的滯留、滲透、凈化后，通過礫石排水層中預埋的排水花管進入市政管道，直接排走或下滲補充地下水。

4.2 雨水花園

雨水花園位于生物滯留帶，一般由地表植物（蓄水層）、改良后的種植土壤（即混合土）、細沙層、底部礫石排水系統(tǒng)（含花管）等組成，是一種有效的雨水自然凈化與處置技術。雨水花園具有美化環(huán)境、收集和凈化雨水、削減地表徑流的作用，與下沉式綠地相近。但因雨水花園里的植被比下沉式綠地復雜多樣，故其對污染物的凈化效果更為突出。又因雨水花園具備一定的裝飾觀賞功能，適合應用于人流密集的中心城區(qū)核心區(qū)域，且適用范圍更為廣泛。

4.3 透水鋪裝

透水鋪裝采用大孔隙結(jié)構(gòu)層或排水滲透設施，使得雨水能夠通過鋪裝結(jié)構(gòu)就地下滲，從而達到控制地標徑流、雨水利用等目的。透水鋪裝主要由透水面層和透水墊層構(gòu)成，其中，透水面層由結(jié)構(gòu)性透水的透水磚、透水瀝青、透水混凝土等構(gòu)成，透水墊層包括找平層和基層，一般為沙土、礫石層。常見的透水鋪裝有透水瀝青路面、透水混凝土路面、透水磚路面等。因為透水鋪裝具有保持地面的透水性、保濕性、防滑、降噪、吸音等特點，所以能避免雨水直接流失，降低地面徑流，減少面源污染。

4.4 雨水調(diào)蓄池

雨水調(diào)蓄池是一種雨水收集設施，主要是把雨水徑流的高峰流量暫時存儲在池子內(nèi)，待雨水峰值過去后再將儲存的雨水慢慢從調(diào)蓄池中排出，達到削減暴雨峰值的作用。雨水調(diào)蓄池既能規(guī)避雨水峰值，提高雨水利用率，又能控制初期雨水對收納水體的污染。雨水調(diào)蓄池可分為PP 模塊蓄水池或地下混凝土蓄水池，根據(jù)用地條件以及經(jīng)濟適用性進行比選。

本項目結(jié)合與地鐵出入口合設的口袋公園，設置下凹式綠地和雨水花園，通過下凹空間蓄水，以及植物截流、土壤過濾雨水，達到控制場地雨水徑流和削減面源污染的目的。同時，將非機動車停車位、人行道設置為透水鋪裝，可降低透水鋪裝處的雨量徑流系數(shù)，增加場地的雨水滲透性，削減地表徑流量，從而減緩洪澇災害。場地內(nèi)的建筑物主要為出入口和風亭口部，出入口飛頂為輕鋼結(jié)構(gòu)，不宜設置綠色屋頂；風亭下方設置了常規(guī)的集水井提升排水措施，是因為集水井能為風亭口部雨水提供調(diào)蓄容積。在豎向設計和平面設計上，合理布置綠色海綿措施，在保證客流組織的基礎上，使集散廣場、人行道和鋪裝等地面雨水流入雨水花園和下沉式綠地，盡可能就地消納場地雨水。此外，考慮到地鐵口部為防洪澇的敏感區(qū)域，豎向設計應盡量避免場地外的市政雨水進入地鐵附屬功能區(qū)內(nèi)。

5 指標可達性分析

5.1 年徑流總量控制率

本項目低影響開發(fā)設施的設計調(diào)蓄容積采用容積法進行計算：

式中：V——設計調(diào)蓄容積，m3；H——設計降雨量，mm；φ——綜合雨量徑流系數(shù)；F——匯水面積，hm2。

根據(jù)《廣州海綿城市專項規(guī)劃》和《廣州市海綿城市規(guī)劃設計導則》中年徑流總量控制率與設計降雨量的關系[4]可知，當年徑流總量控制率為70%時對應的設計降雨量H 為25.8 mm。采用透水鋪裝后，場地綜合雨量徑流系數(shù)為0.36，如表2 所示。本項目需要的設計調(diào)蓄容積為26.66 m3，計算過程如表3所示。

表2 綜合雨量徑流系數(shù)計算

表3 場地所需的設計調(diào)蓄容積

為消納在設計降雨量條件下產(chǎn)生的所有雨水，場地應設置不小于26.66 m3的調(diào)蓄容積的海綿措施。結(jié)合地面附屬各功能區(qū)和口袋公園的平面布置，設置下沉式綠地和雨水花園等具有調(diào)蓄容積的低影響開發(fā)設施，如圖2 所示。各海綿設施面積及調(diào)蓄容積如表4 所示。

圖2 地面附屬海綿設施平面布置

表4 海綿設施面積及調(diào)蓄容積

綜上所述，場地內(nèi)海綿措施實際調(diào)蓄容積為29.10 m3，大于需要的設計調(diào)蓄容積26.94 m3，采用內(nèi)插法得出實際年徑流總量控制率為71.04%，滿足項目年徑流總量控制率不低于70%的要求。

5.2 綠地率

綠地率=綠地面積/總面積×100%=1124/2901×100%=38.75%。

5.3 室外可滲透地面率

室外可滲透地面率=透水地面面積之和/室外地面總面積×100%=2498/2901×100%=86.10%。

5.4 透水鋪裝率

透水鋪裝率=透水鋪裝面積/公共地面停車場、人行道、自行車道和休閑廣場、室外庭院等硬化總面積×100%=1124/1374×100%=81.80%。

5.5 下沉式綠地率

下沉式綠地率=廣義的下沉式綠地面積/綠地總面×100%=582/1124×100%=51.78%。

綜上所述，本項目海綿城市建設各項指標均滿足要求，如表5 所示。

表5 海綿指標可達性分析

6 結(jié)語

地鐵車站地面附屬的海綿城市建設，在平面設計上要與地鐵附屬各功能區(qū)協(xié)調(diào)，海綿設施的布置不能影響客流流向，應優(yōu)先滿足地鐵功能。在豎向設計上，盡可能將紅線內(nèi)的雨水收集至具有調(diào)蓄容積的海綿設施，同時避免周邊市政雨水進入地鐵附屬區(qū)域。

目前海綿城市建設的聚焦點主要集中在建筑與小區(qū)、道路與廣場、水務工程等領域，對軌道交通的海綿城市建設研究甚少。如何在軌道交通類工程中落實海綿城市理念，成為廣大從業(yè)者亟待解決的問題。本文對結(jié)合口袋公園車站附屬的海綿城市建設進行了研究，為同類型的項目提供設計參考。