三亚海棠湾某医疗机构项目海绵城市低影响方案设计--中国期刊网

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三亚海棠湾某医疗机构项目海绵城市低影响方案设计

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：朱涛

[导读] 摘要：三亚海棠湾医疗机构项目海绵城市低影响方案设计，通过生态停车场、绿色屋面、下沉绿化及生物滞留设施等技术设施，实现了海绵城市建设中的“渗、滞、净、排”等技术措施。

        海南现代海湾建筑规划设计有限公司
        摘要：三亚海棠湾医疗机构项目海绵城市低影响方案设计，通过生态停车场、绿色屋面、下沉绿化及生物滞留设施等技术设施，实现了海绵城市建设中的“渗、滞、净、排”等技术措施。
        关键词：LID措施；子汇水面积；LID模型；蓄水池；年SS总量去除率
        0 引言
        项目三亚海棠湾，用地面积80059.37m2，通过LID措施设施，提高了雨水的滞留时间，起到削峰、净化作用，建设蓄水池，增加储水能力，并对面源污染进行了削减。
        1 雨水工程设施规划
        低影响开发设施的规划设计与项目总平面、竖向、园林、建筑、给排水、结构、道路、经济等相关专业相互配合、相互协调，实现综合效益最大化。
        2 LID设施说明
        LID设施主要设计内容包括生物滞留设施、下沉绿地、绿色屋顶、蓄水池。
        生物滞留设施：即种植灌木、花草、形成小型雨水滞留入渗设施，用于收集来自屋顶或地面的雨水，利用土壤和植物的过滤作用净化雨水，暂时滞留雨水并使之逐渐渗入土壤。一般为300mm，并应设100mm的超高，底部铺设砾石，砾石直径20-30mm。
        下沉绿地：绿地的地形设计应保证硬化铺装的汇水区标高高于下沉绿地，雨水径流通过地表坡度汇集到过滤设施或转输设施中，然后进入下沉绿地。植物品种应选择海南省当地适生的耐水湿植物和宜共生群生的观赏性植物。例如：剑麻、紫鸭跖草、肾蕨、花叶艳山姜等。
        绿色屋顶也称种植屋面、屋顶绿化等，本项目采用花园式绿色屋顶，在种植乔木时基质深度可超过600mm。
        3 雨水总汇水分区划分及低影响开发模式的雨水设施布置
        本小区雨水汇水分区划分结合屋面雨水排放、园林景观布置，场地竖向标高、景观水体、道路等，将小区分为11个小的汇水分区，。
        每个总汇水分区设计调蓄容积一般采用容积法进行计算：V=10HφF
        式中：V——设计调蓄容积或需蓄水容积，m3；H——设计降雨量，mm，取34.4mm，根据地块的年径流总量控制率确定；φ—综合雨量径流系数；F—汇水面积，hm2。
        不同类型的下垫面的径流系数依据实测数据确定，综合径流系数按下垫面种类与低影响开发设施类型加权平均计算：ψZ=∑Fiψi/ F
        式中：ψZ：综合径流系数，；F：管段汇水面积；Fi：汇水面上各类下垫面面积；F——汇水面积，hm2；i：各类下垫面的径流系数；ψi：流量综合径流系数，选取下表中的场均雨量径流系数φ；
        根据容积法计算得每个总汇水分区调蓄容积如表1所示，将每个总汇水分区调蓄容积，设为每个总汇水分区设施的最小设计调蓄容积，可以计算出每个总汇水分区，不同类型低开发设施的最小面积。
        通过参与综合雨量径流系数计算的方式确定其规模设施规模，设施的净空调蓄容积，计算如公式所示：Vs = AsH
        H——设施的净空高度，m，下沉绿地取0.10，生物滞留设施取0.3，考虑地表之上具有植被的蓄水区域分数，取0.10，既净空调蓄容积中植物体积占10%。
        根据LID设施并明确各LID设施（调蓄设施）的汇水分区，主要净空调蓄LID设施：下沉绿地总计3149.03m2，生物滞留设施总计4581.87 m2。生物滞留设施、下沉绿地占绿化面积的29.91%，生态停车场占铺装面积的8.27%，绿色屋顶占屋顶面积的10.14%。
                                                                              表1 LID设施统计表

        4 高峰径流量计算
        模拟过程采用动量波进行流量演算。依据 LID不同类型的措施分别设置参数，产流计算过程采用 Horton入渗模型，根据三亚市土壤渗透系数表[5]，选取细砂10-5~5×10-5m/s，
        SWMM软件建立模型中的雨量计及时间序列，根据三亚暴雨公式：q=1325.105（1+0.568lgP）/（t2+7.641）0.535
        其中：q——暴雨强度（L/S•h㎡）；P——设计重现期，取3年；t——雨水历时（min），取60 min），
        建立开发前，常规开发，LID设施开发三个模型，模拟结果见下图1及表2。
        图1地块开发前、常规开发、低影响开发产生的雨水径流曲线对比图

                            图2 LID模型图
          表2 开发前、采取LID措施后径流对比表

        场地发生超过三年设计重现期暴雨时，雨水首先经过下沉绿地渗入地下，若雨水大于土壤的入渗能力，部分雨水暂时储存在生物滞留设施、和下沉绿地并且继续下渗，充分利用生物滞留设施、绿色屋顶与下沉绿地来调蓄高峰径流，收集多余的雨水；进入小区的雨水管道储存进入蓄水模块，作为非传统水源进行回用。当雨水降水量超过设计重现期或长时间土壤渗透能力下降时，为避免地面出现严重积水，超出雨水则通过雨水溢流通道进入市政路雨水管道。从模拟结果来看，使用 LID设施能降低汇水区内的径流，使雨水产流、汇流滞后，LID设施在径流量减少方面起到了积极的作用，LID开发的汇水分区基本在34.4mm（35min）后产生径流，满足控制设计降雨量为34.4mm的要求。
        5 水质计算
        生态停车场污染物 SS去除率为 90%，绿色屋顶污染物 SS去除率为 80%，蓄水池污染物 SS去除率为 90%。低影响开发设施对SS的平均去除率为：
        （1729.36*90%+ 2801.68*80%+ 150*90%）/（1729.36+ 2801.68+ 150）=84.01%，
        年SS总量去除率=0.564×84.01%，计算得，年 SS总量去除率为 47.38%，满足大于年 SS总量去除率45%的要求。
        6 结论
        三亚海棠湾医疗机构项目海绵城市低影响方案设计综合“渗、滞、蓄、净、用、排”等海绵城市理念，雨时，通过生态停车场、绿色屋面增加了雨水下渗能力及净化作用，增设下沉绿化及生物滞留设施，提高了雨水的滞留时间，起到下渗、削峰、净化作用，同时面源污染进行了削减。低影响开发模式雨水规划可以满足《三亚市气象灾害防御规划（2012-2020）》场地建设后极端暴雨径流量（3年重现期暴雨下 60min降雨时长）不大于开发建设前水平的要求，同时满足《三亚市城乡近期建设规划》（2015-2020）中海绵城市建设要求。
        参考文献：
        [1]《三亚市海绵城市建设总体规划-说明书》第123页；
        [2]《三亚市海绵城市建设总体规划-说明书》第138页；
        [3]《三亚市海绵城市规划设计导则（试行）（修改版）》 12~13页；
        [4]《三亚市海绵城市规划设计导则（试行）（修改版）》 35页。
        [5]雨水管理模型 SWMMH（5.0 版）用户手册，原著：Lewis A.Rossman 翻译：李树
        [6]室外排水设计规范 GB 50014-2016 第3.2.3条。