小区海绵城市设计参考资料

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1、1 海绵低影响改造小海绵低影响改造小区构建区构建生态栖居生态栖居（待定）（待定） 山东省经济技术开发中心宿舍 项目位置：项目位置：山东省济南市历下区千佛山西路 28 号 项目规模：项目规模：3.17ha 研究阶段：研究阶段：2016 年 4 月 山东省经济技术开发中心宿舍位于济南市海绵城市建设试点区域千佛山风景名胜区的 西侧，处于济南促渗保泉强渗漏带边缘，属于坡地区域。项目始建于 1996 年，整体地势东 高西低，高差约 16 米，绿化率 25%，属于现状绿化条件较好的小区。 小区改造的核心需求是通过雨水自然下渗， 起到促渗保泉的效果， 并实现雨水收集回用， 减少物业支出。现状存在的主要问题是

2、雨水全部外排，加重了马路行洪的压力，小区道路坡 度大，没有雨水管网，绿化带普遍高于相邻道路，雨水通过主路以地表漫流的形式排向相邻 市政道路。 经勘探， 小区地质主要包含素填土、 杂填土、 碎石土和岩体等， 渗透系数 Ks=95 mm/d， 渗透等级为中级。项目改造共采用了渗透、存储、转输、截污净化等技术。为了最大限度减 少施工期间对居民生活的影响，现场主要结合小区绿地进行改造，工程造价约 297 万元，折 合每平米造价约 97 元，最终达到的改造目标为年径流总量控制率 85.8%。 图 1 总平面图 2 一、现状问题及分析一、现状问题及分析 1.1 气象与降雨条件 济南地处中纬度地带，属于暖温

3、带半湿润大陆性季风气候。其特点是季风明显，四季分 明， 春季干旱少雨， 夏季炎热多雨， 秋季较为干燥， 冬季气温低。 济南市年平均降水量 （665.7 mm） 、雨季月平均降水量（194.9mm） 、非雨季月平均降水量（9 mm） ，每年 7、8、9 月为 雨季。 据统计资料， 济南市月平均蒸发量 1 月份最小为 61.10mm， 6 月份最大为 340.30mm， 年蒸发量为 2263.00mm。 图 2 年径流总量控制率与设计降雨量关系（统计近 30 年） 图 3 月平均降雨量图（1997-2006 年） 1.2 区域分析 1.2.1 所属排水分区 山东省经济技术开发中心宿舍位于济南市整体

4、排水分区的西泺河上游， 小区东侧为山体、 北侧为现状居住区、南侧和西侧为市政道路，四周设有围墙，无客水进入，自成一个独立的 汇水分区。 （图 4） 3 图 4 小区外围排水关系 1.2.2 区域排水组织关系 西泺河上游流域，建筑与小区多为建成并投入使用多年的老旧小区，硬化面积大，普遍 没有修建雨水管网，排水以地表漫流为主，最终排向相邻市政道路。雨季时，部分未修建截 洪沟的山体，雨水直接或间接排向相邻的市政道路，最后排向城市主要泄洪河道。由于此处 地势南北高差大，雨水流速快，且济南市存在雨季集中，瞬时降雨量大的特点，因此导致区 域下游的市政道路马路行洪现象多发。 1.3 现状条件分析 1.3.1

5、 总体竖向条件 整体地势东高西低，南高北低，高差约 16 米，道路纵坡为 1%至 6%。 （图 5） 4 图 5 总体竖向关系图 1.3.2 下垫面情况 该小区总建筑用地面积为 31699.71 ，其中：硬质屋顶面积为 8240 ，绿化面积为 8018 ，不透水铺装面积为 14051 ，透水铺装面积为 981 ，水体面积为 409.71 ，综 合雨量径流系数 0.654。 （图 6） 5 图 6 小区下垫面分布图 1.3.3 雨污分流情况 小区现状无雨水管网，雨水以路面漫流的形式，沿途汇集绿地、屋面、道路等区域的雨 水，经小区西入口及南侧与千佛山南路交汇处排至市政道路，不进入污水系统。 1.3

6、.4 土壤渗透情况 经勘探，小区内土壤渗透系数 Ks=95 mm/d，渗透性等级为中级透水。 6 图 7 工程地质剖面图 1.3.5 地下水情况 勘察期间，在勘察范围内未揭示地下水，搜集区域水文资料，参照附近工程经验，场地 地下水为深层基岩岩溶水，流向大致自东南向西北，水位埋深约 40-50m，高程约为 35m。 1.3.6 景观现状分析 小区有多处较为整体的组团绿地， 有一处大的功能性绿地， 主要以满足人行和休憩为主。 现状绿化乔木整体长势较好，但灌木层植物稀少，地被层只有麦冬一个品种，其他区域大部 分为杂草，光照条件差的区域草坪均未成活，裸露黄土。 （图 8） 图 8 现状景观绿地 7 1

7、.3.7 交通情况 小区采用封闭式管理，有两个出入口与市政道路相连。 1.3.8 地下空间开发情况 小区无地下车库，地下空间未开发。 1.3.9 水体及补水来源 小区有一处人工湖，面积 409.7 ，分为三级跌水，通过泵送进行循环，湖体全部设计 防渗功能，水源为自来水。 1.4 问题需求分析及限制因素 1.4.1 促渗保泉 小区位于促渗保泉区，属于整个试点的坡地区域，应承担源头促渗保泉的主要职责，而 小区现状硬化面积大，全部为不透水地铺，雨水无法进入绿化带，没有利用良好的土壤渗透 条件。 1.4.2 马路行洪 小区道路坡度大，没有雨水管网，加之径流系数较高，雨季时，小区道路和屋面的雨水 全部排

8、向相邻的千佛山西路，加重了道路行洪的负担。据业主负责人介绍，在济南“7.18” 大雨事件中，小区有多辆私家车被冲到了市政路上。 1.4.3 雨水回用 小区没有再生回用水源， 现状绿地浇灌和景观水池补给全部使用自来水， 并未形成雨水 资源有效利用，每年的水费开支对物业公司是一个不小的负担。 1.4.4 其他问题 小区现状还存在不透水铺装面积大、铺装破损严重、地面径流量大、地被植物层缺失等 问题，详见图 9、10、11、12 1.4.5 限制因素 因小区地下综合管网分多期施工，规划布局欠缺合理性，且施工不规范，管线存在埋深 不足和锈蚀严重等问题，所以小区难以增加雨水管网。 8 图 9 不透水铺装面

9、积大 图 10 铺装破损严重 图 11 地面径流量大 图 12 地被植物层缺失 二、海绵城市改造目标二、海绵城市改造目标 2.1 上层规划目标 山东省经济技术开发中心宿舍位于济南市整体排水分区的西泺河上游流域， 该流域的规 划控制目标为年净流总量控制率达到 75%，流域的下垫面主要包含山体、坡地建筑与小区、 平原建筑与小区、河道、道路、公园等，流域的典型问题是马路行洪。 2.2 目标可达性及确定设计目标 经过对流域建筑与小区项目整体调研发现， 该流域大部分小区为 90 年代的单位宿舍区， 普遍存在硬化面积大甚至没有绿化的问题， 而该小区绿化率为 25%， 在流域海绵城市改造中 属于整体条件较好

10、的项目，本着连片治理、整体达标的原则，该小区应因地制宜的加大雨水 调蓄力度，最大限度的减少雨水外排，并通过生物滞留设施解决面源污染及净化雨水，从而 起到源头治理和雨水初期处理的效果，因此，结合流域整体情况及小区自身可实施性，最终 确定的目标为年径流总量控制率 85%。 2.3 主要设计原则 2.3.1 先绿色、后灰色，先地上、后地下。 2.3.2 景观与功能并行。 2.3.3 先集中后分散。 9 2.4 主要设计流程（图 13） 图 13 主要设计流程示意图 三、海绵城市改造方案三、海绵城市改造方案及实施及实施 3.1 初步技术选择 3.1.1 结合项目标主要需求 为了更好的实现促渗保泉，结合

11、土壤渗透性能，应优先选择以渗透为主的技术，如下沉 式绿地、雨水花园、渗管、渗井等，根据汇水情况，通过集中与分散的布置方式对雨水进行 汇集。 3.1.2 结合现状问题 如积水、不透水铺装面积大、局部路面破损等问题，选择透水铺装进行改造。 3.1.3 结合坡地特点 由于场地纵向坡度大， 雨水流速快， 对于屋面和道路汇集的雨水需通过横向截水沟进行 截流，方可有效的将雨水引入绿地中的调蓄设施。 3.1.4 结合使用功能 根据项目情况修建雨水收集回用设施，如雨水桶、雨水收集池，用于人工湖补给和绿地 浇灌，减少自来水用量。 3.1.5 其他 10 根据项目具体情况，考虑选择路沿石开口、雨落管断接、绿化地形

12、改造等技术。 图 14 设施布置总图 3.2 设施布局（图 14） ） 3.2.1 汇水分区的划分及关联性分析 1、划分汇水分区：综合分析本小区地形图，依据现状地形标高，经现场核算，详细划 分汇水分区，分区域进行控制。步骤如下： 1） 利用勘探院提供 CAD 地形图， 现场核实标高后选取小区内所有局部高点并标注在图 上； 2）现场查看建筑物屋面形式及落雨管位置，将屋脊线或屋面分水线标注在图上； 3）现场明确起到阻水作用的小区围墙、院落围墙、路沿石、可阻水的挡墙、截水沟、 车辆减速带等设施的位置，并标注在图上（图 15） 4）将图上标注的点和线连接形成封闭的汇水分区线。 如图 15 所示，该汇水

13、分区线通过将屋面分水线、山体截洪沟、截水沟、挡墙、路沿石 及局部高点连接为闭合线形成， 其他汇水分区也利用此方法完成绘制， 最终将本小区详细划 分为 27 个汇水分区（图 16） 。 11 图 15 汇水分区绘制 图 16 现状雨水流向及汇水分区图 2、汇水分区关联性分析：部分改造前相近的独立汇水分区会因为设施布置改变局部标 高等原因产生关联性，如图 17 所示，10 号和 13 号汇水分区末端交汇处改造前因绿地地形 中间高，南北低形成局部高点而相互独立，但此处绿地改造后可因绿地下凹而产生关联，对 于此类有关联性的汇水分区， 计算调蓄容积时分别进行， 但设施布局时应一并考虑联动完成。 3.2.

14、2 计算汇水分区设计调蓄容积 依据划分的汇水分区图及每个汇水分区的下垫面情况，利用容积法（详见海绵城市建 设技术指南低影响开发雨水系统构建P49，第四章，第八节，2.1 容积法）计算汇水分 12 区设计调蓄容积。计算公式如下： V=10HF； （式 1） 式中：V设计调蓄容积，m； H设计降雨量，mm； 综合雨量径流系数（改造后） ； F汇水面积，hm2。 下面以 10 号、13 号汇水分区为例进行详细步骤解析： 1、两汇水分区基本情况： 10 号汇水分区和 13 号汇水分区位于小区中上游，两汇水分 区末端共用一片绿地，改造后可布局为一体的设施进行雨水调蓄。主要由建筑、绿地、不透 水铺装、透水

15、铺装组成下垫面。 图 17 10 号和 13 号汇水分区改造前雨水流向图 2、 确定设计降雨量 H： 设计降雨量可依据图 18 查得， 本小区年径流总量控制率为 85%， 其设计降雨量为 41.3mm。 13 图 18 本小区年径流总量控制率与设计降雨量关系图 3、计算分区汇水面积 F：依据如下步骤计算 10 号及 13 号分区汇水面积，求得表 1 所 示两分区各类汇水面面积及分区总汇水面积，其中 10 号分区汇水面积为 2395.99 ，13 号 分区汇水面积为 2409.38 。 1） 现场查看地形图中各汇水面类型边界线是否准确无误； 2）在 CAD 图中匡算出汇水分区内硬质屋顶、绿地、水

16、体、不透水铺装、透水铺装等汇 水面投影面积； 3）将各类汇水面投影面积分别相加，求得分区内各汇水面种类总面积（此步为计算综 合雨量径流系数所需） ； 4）将所有汇水面投影面积相加，求得分区汇水面积。 10 号和 13 号汇水分区各类汇水面统计表 表 1 汇水面种类 面积（） 10 号汇水分区 13 号汇水分区 硬质屋顶 736.22 544.20 绿化 216.10 435.06 水体 0 0 不透水铺装 1443.67 1163.58 透水铺装 0 266.54 合计 2395.99 2409.38 4、计算综合雨量径流系数 ：本小区依据图 19 选取各类汇水面的雨量径流系数时，均 14 考虑了实际不利因素对其的影响， 其中： 硬质屋顶和不透水铺装的雨量径流系数取中间值做 保守计算；透水铺装取值时，参考水利水电工程地质勘察规范 （GB50487-2008）要求（表 2） ，明确小区渗透等级为中等透水，故确定其雨量径流系数取值为 0.2。