0.前言

濕塘指具有雨水調(diào)蓄和凈化功能，并以雨水為主要補(bǔ)水水源的景觀水體。濕塘可結(jié)合綠地、開(kāi)放空間等場(chǎng)地條件設(shè)計(jì)為多功能調(diào)蓄水體，即平時(shí)發(fā)揮正常的景觀及休閑、娛樂(lè)功能，暴雨發(fā)生時(shí)發(fā)揮調(diào)蓄功能，實(shí)現(xiàn)土地資源的多功能利用，是海綿城市建設(shè)的重要技術(shù)手段。

在氣候溫和、雨量充沛、城市化進(jìn)程較快的地區(qū)，濕塘可以發(fā)揮重要作用。

1.目標(biāo)功能

濕塘主要有以下功能：

(1) 調(diào)蓄雨水徑流；

(2) 削減峰值流量；

(3) 美化景觀；

(4) 提供居民休憩娛樂(lè)場(chǎng)所；

(5) 提供動(dòng)植物棲息地；

(6) 凈化雨水徑流；

2.適用條件

下列幾種情況下，可采用濕塘技術(shù)：

(1)具有空間條件的行政辦公建筑、居住小區(qū)、科技園區(qū)、適宜的工業(yè)廠區(qū)；

(2)城市大型綠地、廣場(chǎng)、公園；

(3)需要進(jìn)行生態(tài)改造的河濱綠地。

3.設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1設(shè)計(jì)步驟

濕塘一般由進(jìn)水口、前置塘、主塘、溢流出水口、護(hù)坡及駁岸、維護(hù)通道等構(gòu)成。

圖3-2 安徽省銅陵市黑砂河下游生態(tài)濕塘示范工程

（http://edu.rednet.cn/c/2017/07/03/4344221.htm)

濕塘設(shè)計(jì)步驟如圖3-3所示。

圖3.3 濕塘設(shè)計(jì)步驟

3.2設(shè)計(jì)流量

根據(jù)城市暴雨強(qiáng)度公式（式3-1），在給定重現(xiàn)期及降雨歷時(shí)情況下計(jì)算設(shè)計(jì)流量。

 

式中q——暴雨強(qiáng)度，L/(s·hm2)；

P——降雨重現(xiàn)期，a；

t——降雨歷時(shí)，min。

集水區(qū)綜合流量徑流系數(shù)的計(jì)算按各地塊滲透性質(zhì)進(jìn)行面積加權(quán)，具體參照表3-1。

表3-1 不同下墊面的徑流系數(shù)

設(shè)計(jì)流量按式3-2計(jì)算，將各自重現(xiàn)期下暴雨強(qiáng)度分別帶入即可。

Q=α·q·A×10-3 （3-2）

式中Q——設(shè)計(jì)流量，m3/s;

α——綜合流量徑流系數(shù);

q——暴雨強(qiáng)度，L/(s·hm2)；

A——集水區(qū)總面積，hm2。

設(shè)計(jì)流量包括一般降雨事件徑流量Q1和極端降雨事件徑流量Q2。Q1用于調(diào)節(jié)容積的計(jì)算，降雨重現(xiàn)期P取2~10年，降雨歷時(shí)根據(jù)實(shí)際情況確定；Q2用于溢洪道的設(shè)計(jì)，降雨重現(xiàn)期P取50~100年，降雨歷時(shí)根據(jù)實(shí)際情況確定。

3.3前置塘設(shè)計(jì)

前置塘為濕塘的預(yù)處理設(shè)施，起沉淀徑流中大顆粒污染物的作用。前置塘的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括進(jìn)水口、沉泥區(qū)容積、邊坡及駁岸。

3.3.1進(jìn)水口

進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置在常水位以上，并設(shè)置碎石、消能坎等消能設(shè)施，防止水流沖刷和侵蝕。由于城市雨水徑流中往往含有部分生活垃圾，入口處還需設(shè)置垃圾攔截裝置（格柵）并定期清理。進(jìn)水口消能碎石的布置如圖3-4所示。

3.3.2沉泥區(qū)容積

前置塘沉泥區(qū)應(yīng)定期進(jìn)行清理維護(hù)，其容積應(yīng)根據(jù)清淤周期和所匯入徑流雨水的SS污染物負(fù)荷確定，沉泥區(qū)容積按式3-3進(jìn)行計(jì)算。

VS=AC·R·LO·FC (3-3)

式中：VS——沉泥區(qū)容積，m3；

AC——集水區(qū)面積，m2；

R——截留效率，一般取80%；

LO——沉淀負(fù)荷率，一般取1.6m3/hm2/年

FC——清理頻率，取1年左右。

3.3.3邊坡及駁岸

前置塘駁岸形式宜為生態(tài)軟駁岸，池底應(yīng)設(shè)置為混凝土或塊石結(jié)構(gòu)，便于清淤。邊坡坡度（垂直：水平）一般為1:2~1:8，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)沉泥區(qū)容積和項(xiàng)目用地紅線綜合確定。

3.4主塘設(shè)計(jì)

3.4.1規(guī)模計(jì)算

主塘一般包括永久容積（常水位以下）和儲(chǔ)存容積，具有峰值流量削減功能的還包括調(diào)節(jié)容積（濕塘出水排入河道時(shí)無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)容積）。永久容積水深一般為0.8~2.5m；儲(chǔ)存容積和調(diào)節(jié)容積的計(jì)算方法如下：

（1）儲(chǔ)存容積

濕塘儲(chǔ)存容積應(yīng)首先按照“容積法”進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)為保證設(shè)施正常運(yùn)行（如保持設(shè)計(jì)常水位），再通過(guò)水量平衡法計(jì)算設(shè)施每月雨水補(bǔ)水水量、外排水量、水量差、水位變化等相關(guān)參數(shù)，最后通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析確定設(shè)施設(shè)計(jì)容積的合理性并進(jìn)行調(diào)整。

1.容積法

V= 10HφF （3-4）

式中：V——儲(chǔ)存容積，m3；

H——項(xiàng)目所在城市設(shè)計(jì)降雨量，mm，可參考《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（2014）；

φ——綜合雨量徑流系數(shù)，可參照表 3-1 進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算；

F——匯水面積，hm2。

2.水量平衡法

水量平衡計(jì)算過(guò)程可參照表3-2。

表3-2 水量平衡計(jì)算

根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料和用地規(guī)劃、徑流系數(shù)等可計(jì)算出該月內(nèi)匯流雨水量和蒸發(fā)量；補(bǔ)水量指較為固定的水源(如再生水)每月進(jìn)入濕塘的水量，該值可能為0；回用水可用于綠化或噴灑道路等，依據(jù)各地用水定額而定；滲漏量為濕塘的滲漏損失，可依據(jù)實(shí)際條件計(jì)算，也可按水體總量的10 %進(jìn)行估算。確定完以上水量后，可以填寫(xiě)表3-2中[1]~[5]項(xiàng)的內(nèi)容。根據(jù)上述幾項(xiàng)數(shù)值，由水量平衡計(jì)算公式3-5可得水量差：

根據(jù)水量差可計(jì)算出水體水深、水體剩余調(diào)蓄高度，以及為保障安全和濕塘運(yùn)行而必須的外排雨水量或額外增加的補(bǔ)水量。

（2）調(diào)節(jié)容積

濕塘的調(diào)節(jié)容積應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)入流流量和下游雨水管渠負(fù)荷（設(shè)計(jì)過(guò)流流量）合理確定，調(diào)節(jié)容積按式3-6進(jìn)行計(jì)算。

V=T (Qin－Qout) (3-6)

式中：V——調(diào)節(jié)容積，m3；

Qin——濕塘的入流流量，即一般降雨事件徑流量Q1，m3/s；

Qout——濕塘的出流流量，等于下游雨水灌渠設(shè)計(jì)過(guò)流流量，m3/s；

T——計(jì)算降雨歷時(shí)，按照實(shí)際設(shè)計(jì)要求確定，s。

3.4.2邊坡及駁岸

主塘駁岸宜為生態(tài)軟駁岸，邊坡坡度（垂直：水平）不宜大于1:6。主塘與前置塘之間水深較淺的區(qū)域宜種植水生植物（美人蕉、睡蓮等），提升濕塘的生態(tài)和景觀功能。

3.5溢流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

濕塘通過(guò)溢流豎管或溢洪道將多余的雨水徑流排出。當(dāng)下游接市政管網(wǎng)時(shí)，濕塘通過(guò)溢流豎管出水；當(dāng)下游與河道相連接時(shí)，濕塘通過(guò)溢洪道出水。兩種溢流設(shè)施的計(jì)算方法如下：

3.5.1溢流豎管

溢流豎管的尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)按照堰流公式（3-7）計(jì)算，由于格柵的阻滯作用，導(dǎo)致豎管口過(guò)流能力有所降低，在計(jì)算中引入阻滯因子B，一般取0.5。

Qout=B·Cw·L·h3/2 （3-7）

式中Qout——下游雨水灌渠設(shè)計(jì)過(guò)流流量，當(dāng)出水排入河道時(shí)可取Q1，m3/s；

B——阻滯因子，取0.5；

Cw——流量系數(shù)，取1.66；

L——堰寬，即溢流口周長(zhǎng)，m；

h——堰上水深，m。

具有峰值流量削減功能的濕塘，其調(diào)節(jié)容積應(yīng)在24~48h內(nèi)排空，需按要求對(duì)溢流豎管上的排水孔尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。排水孔按照孔口出流公式（3-8）計(jì)算：

Q孔=B·Cd·A(2·g·h)1/2 （3-8）

式中Q孔——孔口排放流量，即調(diào)節(jié)容積與排空時(shí)間之比，m3/s；

B——阻滯因子，取0.5；

Cd——流量系數(shù)，取0.6；

A——孔口面積，m2；

g——重力加速度，取9.80 m/s2；

h——水面與孔口中心的高度差，m。

3.5.2溢洪道

水在溢洪道內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)為明渠流，溢洪道的渠寬和渠深可通過(guò)曼寧公式計(jì)算，設(shè)計(jì)流量采用Q2。

 

式中Q——極端降雨事件徑流量，m⊃3;/s；

A——溢洪道橫截面積，m2；

R——水力半徑，m；

S——坡度，一般取0.5%；

n——粗糙系數(shù)，根據(jù)渠道實(shí)際情況根據(jù)表3-3確定。

4.施工圖要求

4.1濕塘施工設(shè)計(jì)說(shuō)明編制要點(diǎn)

①濕塘方案的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，主要包括前置塘沉泥區(qū)容積、主塘儲(chǔ)存容積和調(diào)節(jié)容積、前置塘邊坡及駁岸、主塘邊坡及駁岸、溢流系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算等。

②濕塘進(jìn)水口(管)、溢流口(管)及放空管材質(zhì)、強(qiáng)度，格柵規(guī)格、材質(zhì)等。

③前置塘與主塘連接處、濕塘生態(tài)駁岸的植物配置要求。

④濕塘施工工藝要求，主要包括管道連接、回填土夯實(shí)、混凝土澆筑、進(jìn)水口和溢流豎管的布置、植物栽植等。

⑤濕塘維護(hù)管理要求，主要包括前置塘清淤周期和清淤方式、植物管養(yǎng)、枯枝清理、進(jìn)出水口清理等。

4.2濕塘施工圖圖紙要求

4.2.1濕塘斷面布置圖

①濕塘在匯水區(qū)橫斷面上的位置。

②濕塘的出水與市政雨水管渠或周邊水系的關(guān)系。

③濕塘的進(jìn)水口、溢流豎管、排水孔、溢洪道標(biāo)高。

4.2.2濕塘平面布置圖（可在管線綜合圖上標(biāo)注）

①濕塘的平面位置。

②濕塘的前置塘、主塘、溢流系統(tǒng)位置。

③進(jìn)、出水管的布置、管道連接走向等。

4.2.3濕塘橫斷面圖

①前置塘的進(jìn)水口和底部標(biāo)高。

②主塘的進(jìn)水口和底部標(biāo)高。

③前置塘、主塘邊坡樣式。

④前置塘雨水調(diào)蓄高度和溢流口（至濕地）標(biāo)高。

⑤主塘常水位、調(diào)蓄高度、溢流豎管和排水孔標(biāo)高、溢洪道和放空管標(biāo)高。

⑥溢洪道斷面圖。

4.2.4進(jìn)水系統(tǒng)大樣圖

①進(jìn)水口俯視圖。

②進(jìn)水口橫、縱剖面圖。

③消能系統(tǒng)布置圖。

4.2.5沉泥區(qū)底部大樣圖

①橫剖面圖和縱剖面圖。

②混凝土強(qiáng)度、配筋位置、間距、長(zhǎng)度及強(qiáng)度。。

4.2.6溢流豎管大樣圖

①溢流豎管俯視圖。

②橫剖面圖和縱剖面圖。

4.2.7放空管大樣圖

①俯視圖、橫剖面圖和縱剖面圖。

②放空管的管道連接圖。

4.2.8堤岸大樣圖

①俯視圖、橫剖面圖和縱剖面圖。

②混凝土強(qiáng)度、配筋位置、間距、長(zhǎng)度及強(qiáng)度。

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