贵州遵义水利水电勘测设计研究院有限责任公司 谢国发 563002
摘要：为减轻资源环境压力，倡导节水型（海绵校园）建设，将低影响开发理念融入到校园建设过程中，探寻资源合理利用、文化与景观协调发展的节水创新型、示范性海绵校园建设途径。本文以名城中学为研究对象，构建低影响开发雨水系统建设流程。遵循源头滞蓄消纳、过程消能减速、终端弹性适应的设计理念，以校园水环境为载体，采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程技术措施，将校园建设成为具有积存、渗透及净化功能的海绵体，提升水涵养、促进雨洪资源利用、控制雨水径流污染、提高排水能力、营建校园水文化景观。
关键词：低影响开发；海绵城市；校园景观；专项设计
1引言
水是“生命之源、生产之要、生态之基”。党的十八大提出建设生态文明社会，开发利用保护好水资源和建设节水型社会是建设生态文明社会的实践途径。为提高水资源、雨水资源的合理利用率，增强全校师生员工的节约意识和责任感，达到节能降耗、节约开支，结合学校主体建设情况并以此为契机，建设节水型（海绵校园），促进对水资源的合理利用。通过对其校园各空间界面设计、生态景观等进行低影响开发研究，提出可行的专项设计方案，构建集防涝、生态、景观、节约、和谐为一体的校园环境。
2项目概况
名城中学位于历史文化名城遵义的主城区红花岗区长征办事处名镇社区，地处湘江、洛江河汇口下游河段北岸，属乌江流域湘江水系，流域属亚带湿润季风区，年平均降雨量1077mm，校园占地面积48110.37m2，规划学生人数2400人。项目场地南部山体坡度较大，具有良好的自然地形条件，自然排水顺畅，场地南北主要分为高差约4m的递增开挖台地，场地平场后，其南面边坡径流顺地势由南至北。校园排水方式主要从南至北，屋面雨水、校内道路雨水由室外排水沟收集后，再经校园雨水管网排入学校主入口旁边市政雨、污水管网，整个校园内雨水都是以快排的方式处理场地雨水，没有得到合理收集净化利用。
3低影响开发雨水系统的径流量控制目标及措施
方案立足于海绵城市建设低影响雨水系统开发构建基础之上，尊重场地属性，整合各方资源，通过创建校园节水体系以及从以低影响雨水开发系统策略为措施出发，利用相关的工程技术手段，进行有组织雨水收集，营建节水型海绵校园，维系场地健康、良性循环发展。依据遵义市中心城区海绵城市专项规划（2016-2036），采用年径流总量控制率及年污染物总量去除率40%-60%作为控制目标。结合场地自然地理条件、汇面情况、降水径流特点等，确定年径流总量控制率为80%（其对应设计降雨量23.9mm），利用加权平均法计算项目综合雨量径流系数取0.41，通过容积法相关计算，得出需要总调蓄容积477.11 m3。低影响开发技术措施选择透水铺装、下沉式绿地、生态植草沟、生物滞留设施、生态净化调蓄池、埋地式雨水调蓄池、生态旱溪及校园叠水景观（溪涧）。
4专项设计
4.1、下沉式绿地
名城中学校园绿地面积约22778.87m2 , 按照 80%的年径流总量控制目标进行分解计算，其调蓄容积为 81.66m3 。方案用于转输径流雨水的植草沟、旱溪基本沿绿地边缘而经过。方案建议绿地高程略高于旱溪顶面高程，并保证往植草沟、旱溪方向设0.5%--1% 的排水坡度，除绿地自身净化雨水径流、调蓄补充地下水外，亦可通过自流的方式进入植草沟或生态旱溪，传输至终端生物滞留设施至雨水调蓄池储存，加以合理利用。
4.2、生态停车场
名城中学生态停车场位于学校主入口左侧，校园规划停车位 26 个，总面积约 645m2 ，停车场与周围设计的植草沟相连，径流通过植草沟转输至生物滞留设施。采用双八型生态植草砖铺装，回车场地采用透水砖铺装。具体设计做法：
（1）地基土分层夯实，密实度要求 95% 以上，如遇同类淤泥，先抛填块石或换土连砂石并碾压至密实；
（2）设 150mm 厚砂石层。具体做法由中粗砂 15%、20—30mm 直径碎石 60%、泥土 25% 混合拌匀，摊平碾压至密实；
（3）设置 60mm 厚稳定层（兼做种植层），做法：35% 的小碎石、15% 粗河沙、50% 泥土并加入有机肥，翻拌均匀，摊铺 在砂石层上面，碾压至密实，在基层上面撒上少许有机肥做为植草砖的基层；
（4）30mm 粗砂层作为铺植草砖的找平层；
（5）铺好植草砖后，在其凹槽内铺填低于植草砖 3mm 的种植土，以供植草生长；
（6）在植草砖种植层上铺草皮（狗牙根），并将草皮压实于植草砖面层土上面，浇水养护待草皮成活。
4.3、校园庭院、道路透水铺装
名城中学校园硬质透水铺装、道路透水铺装总面积约6867.2m2，其中校园庭院硬质铺装约3844m2（主要指教学区庭院），设计采用彩色透水砖工字型间隔铺装。校园周围车行道路面积约 3023.2m2，道路设计结合生态性考虑并满足校园小型车辆货载，铺装采用透水沥青混凝土。其整个路面结构由面层、基层、垫层和路基组成，具有良好的透水性能。雨水在降雨后的一段时间内，通过路面结构渗入土基，具有补充场地地下水资源的重要生态功能，改善道路周边的水平衡和生态条件，提供良好的环境。
4.4、仿自然式生态旱溪
生态旱溪的设计理念源于自然并缩移自然溪流于咫尺校园，丰富校园景观层次，营造跌水景观，丰富水文化。针对校园道路坡度大、雨水径流速度大的区域，因普通的生态植草沟经受不了雨水径流的冲刷，方案设计生态旱溪收集并传输雨水径流，全长约386m, 设计宽度1.0m, 深度 0.35m，旱溪中每隔 4.5m 设置生态石堰达到过程消能减速的功能目标，每隔15米设置 DN300 超标雨水溢流管至校园雨水管网。溪岸采用自然石驳岸，并种植耐水湿的水生植物，同时也对绿地、从横向道路溢流的雨水进行截污净化作用。
4.5、生物滞留设施—雨水花园
名城中学校园生物滞留设施——雨水花园面积约 189m2，其功能为蓄渗、净化雨水径流，分为两种，一种为简易型的生物滞留设施，置于管道、旱溪、植草沟交汇处，滞留、净化由植草沟传输的雨水径流。结构层做法：素土夯实、砾石垫层、聚乙烯膜防水层、种植土层、卵石覆盖层和水生植物层，该种简易型的雨水花园每个面积约（2.2--4.0）m2；另一种生物滞留设施分布在校园入口大门左右两侧，其主要作用为截污净化来自由场地南部高处往校门方向汇集的雨水径流，再通过埋管连接至雨水调蓄水池。结构层做法：砾石层、防水层、种植土层、卵石覆盖层和蓄水层组成，该雨水花园中间设有雨水溢流口，其下与雨水管网相连，超标雨水通过此溢流口流入校园雨水管网。周围散置自然石块并种植千屈菜、鸢尾、细叶芒、旱伞草、美人蕉等水生植物，营造自然生态的雨水花园，同时增添校园景观观赏性。
4.6、生态植草沟
植草沟全长261m,宽1.24m,断面设计为梯形断面，植草沟底部宽为100 mm，最大水深取120mm，超高取20mm，边坡系数为3，纵向坡度为0.003。其平面构成为：传输管+卵石（消能）+前置预处理池+浆砌石溢流堰（截污）+超标雨水溢流渗井；剖面构成为：素土+土工布+砾石+种植土+草皮（狗牙根）。设计最大满足5年一遇的雨水流量。植草沟边上种植千屈菜、鸢尾、美人蕉、细叶芒、黄菖蒲、水葱等耐水湿植物。
4.7、生态净化调蓄池
生态净化调蓄池共设两处，一处位于场地最南端高边坡下面紧邻学生食堂，一处位于篮球场通道处绿地。设计型状顺场地形式布置，主要收集并净化处理来自边坡雨水径流、调蓄地埋式蓄水池泵抽雨水，用于校园跌水景观营造。设计面积共666m2，深1.2m,设计常蓄水深度450mm，常蓄水容积297m3,流入池内超标雨水经溢流管流入校园污水管网。生态净化调蓄周边环境充分结合校园景观进行设计，引入休闲游憩设施透水游步道、景观桥、休闲亭、紫藤花架等，其亭外观设计充分体现地域文化特色，提供良好的憩息空间；池周边合理配置晚樱、紫玉兰、碧桃、红叶李、红叶鸡爪槭、垂丝海棠、慈竹、紫藤、紫薇等植物，进行环境植物景观营造；驳岸采用本地特有自然景观石驳岸，并在池中投放观赏鱼、变形虫、螺、等水生物以及种植荷花、香蒲、睡莲、旱伞草、鸢尾、花叶芦竹等水生植物，构建生态良好的生态系统，达到雨水净化合理利用与校园水景观营造的目标。
4.8、校园叠水景观营造
在中国传统造园营建过程中，几乎无园不水。水作为自然界中最具灵气的元素，同时也是中国自然山水园林中重要的构园主体。方案倡导向自然学习，其校园叠水景观概念来源于对大自然水形态景观的理解，借鉴并微缩应用到校园水景观营造，其景观用水来自对雨水收集利用。叠水景观位于校园左边靠近道路一侧，距离校园消防道路约1m，设计宽度2m-2.8m。采用自然大块石堆砌驳岸，溪流岸边种植阔叶箬竹、花叶蒲苇、南天竹、美人蕉、花叶芦竹、鸢尾、菖蒲、旱伞草、再力花等耐水湿的植物，配合岸边种植紫玉兰、小琴丝竹、碧桃、红叶李、紫薇、垂丝海棠、腊梅、加拿利海枣、红叶鸡爪槭等植物，形成校园一景，喻名城中学桃李满天下之意。来源于生态净化调蓄水池里面的水经过溢流涵洞流经叠水A段——溢流涵洞——B段叠水——溢流涵洞——C段叠水，后由DN400埋管与生态净化池二相连。有水时候，流水潺潺，成为水景观，无水时也成旱溪景观。整个叠水溪流自然生态，形成名城中学独特一景，方案设计校门口埋地雨水调蓄池里面泵的应用让水回到生态净化蓄水池，通过叠水再回到雨水池，营建雨水利用循环流动系统，力使流水不腐。
4.9、埋地式雨水调蓄池
根据名城中学节水型学校（海绵校园）雨水系统开发构建系统，并结合海绵城市建设 “渗、滞、蓄、净、用、排” 设计理念，体现了“蓄、用、排”的理念。地埋式雨水调蓄池布置于学校正大门左绿化带下，合理利用土地，蓄水池顶部覆土绿化，优化其视觉景观效果。水池尺寸为 7.60m（长）×7.60m（宽）×3.50m（高），池内设计水深 2.8m，池顶覆土厚度为 500mm，植草皮或小灌木。水池结构形式采用钢筋混凝土结构，池顶板 200mm 厚、池壁和底板均为 300mm 厚。水池内设置 2 台潜水泵（一台抽水至生态调蓄池一，一台抽水至高位水箱供厕所冲洗用），为充分利用水池内的水，将泵放置在设置集水坑内。混凝土采用强度等级 C30、抗渗等级为 P6，而钢筋采用国家推荐使用的 HPB300、HRB400，水池设置了下人检修孔与排气孔。
4.10、其他
根据贵州省节水型学校考评标准（试行）相关要求，制定节水措施规划、节水型学校管理制度、建设控制指标，加强宣传师生节水渗透教育，组织丰富多彩节水活动；改造学校不满足节水要求的节水器具使其达标使用并实现智能化管理，不断加强监督管理；改造屋面雨水管道排至生态叠水溪涧；改造校园原有厕所卫生间给水管道，建高位水箱蓄水，并使来自埋地雨水调蓄池泵抽雨水系统与已成校园市政给水系统（洗漱用水）分离（通过电磁阀门控制），使其有雨水时候优先使用收集的雨水回用于厕所冲洗用水及校园景观绿化用水，达到中水回用的目的。
5 结语
5.1、示范引领、资源合理利用
通过名城中学节水型学校（海绵校园）建设项目的创建，方案对其建筑屋面、道路、绿地、边坡客水以及其他雨水径流通过生态植草沟、旱溪、校园溪流、生物滞留设施（雨水花园）等相关海绵工程技术措施有组织的转输汇流收集、截污过滤，汇入生态净化调蓄池以及雨水调蓄池储存，应用于校园叠水景观的打造、校园道路冲洗、植物浇灌以及冲厕等，达到雨水资源合理利用目标、减少学校用水量和废污水排放量，降低办学成本、减轻环境压力，培养学生的水忧患意识、节水意识和生态环保意识，倡导节水型的文明消费方式，树立自觉节水的社会风尚，并通过学生节水行为和意识的形成，辐射家庭和社会，从而带动全民节水意识、自觉节水行为的形成。通过节水型海绵校园的建设，使其在贵州省内具有节水创新性、示范性的节水型学校。
5.2、目标可达及效益
①方案建设后雨水径流量实际控制率为82.6%；②年污染物总量去除率48.6%；③节约年用水费用29760元；④达到贵州省节水型学校考评标准。满足设计要求。项目的成功建设及运行，在改善校园环境景观的同时起到良好的资源节约功能。各类海绵措施与校园景观高度藕合，构建了生态、节约、和谐的校园环境，获得良好的社会、经济及生态效益。
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作者简介：谢国发（1984.09-）男，汉族，贵州毕节人，风景园林工程师，硕士研究生学历，研究方向：河道景观设计与水生态修复。