生物滯留池和植草溝設(shè)計(jì)指南 / 城市道路海綿方案設(shè)計(jì)指引
生物滯留池和植草溝設(shè)計(jì)指南
生物滯留池設(shè)計(jì)指南
0 前言
生物滯留池不但能滯蓄雨水徑流,還能通過植物、土壤和微生物的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化,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、地形較平坦的城市,生物滯留池可以發(fā)揮重要作用。
1 目標(biāo)功能
生物滯留池主要有以下功能:
1. 削減面源污染,改善水環(huán)境質(zhì)量;
2. 調(diào)蓄雨水徑流,削減徑流總量和延緩徑流峰值;
3. 增加滲透面積,緩解熱島效應(yīng);
4. 提供動(dòng)植物棲息地,豐富生物多樣性;
5. 美化景觀。
2 適用條件
在下列幾種情況下,可優(yōu)先采用生物滯留池技術(shù):
1.新建道路兩側(cè)綠地可采用生物滯留池(帶),凈化地表雨水徑流,滯蓄雨水,削減徑流峰值;現(xiàn)狀道路存在積水問題或污染較重的,對(duì)原有綠化帶改造,可采用生物滯留池形式,控制徑流污染。
2.在現(xiàn)有的廣場(chǎng)、公園、停車場(chǎng)內(nèi),布置生物滯留池,削減面源污染,滯蓄雨水,并緩解熱島效應(yīng)。
3.公共建筑、居民小區(qū)等如果需要雨水再生利用,可使用生物滯留池作為前處理設(shè)施。
3 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1設(shè)計(jì)步驟
生物滯留池組成部分包括預(yù)處理區(qū)、進(jìn)水系統(tǒng)、過濾層、過渡層、排水層、排水系統(tǒng)以及植被等。預(yù)處理區(qū)以沉淀作用為主,主要去除懸浮大顆粒;進(jìn)水系統(tǒng)降低水流速度并均勻布水;過濾層吸附、截留污染物,凈化雨水;過渡層采用較大粒徑的填料,防止過濾層填料進(jìn)入穿孔排水管;排水層則傳導(dǎo)過濾后的水到排水管中;排水系統(tǒng)包括穿孔排水管、沖洗管、溢流管,排出滲濾雨水,沖洗生物滯留池。
圖1 生物滯留池剖面示意圖
生物滯留池設(shè)計(jì)步驟如下圖2所示。
圖2 生物滯留池設(shè)計(jì)步驟圖
3.2面積計(jì)算
生物滯留池面積應(yīng)根據(jù)城市雨洪管理目標(biāo)和場(chǎng)地限制共同確定,采用集水區(qū)面積百分比法進(jìn)行計(jì)算。
生物滯留池面積百分比由目標(biāo)污染物種類(TP、TN、有機(jī)物等)及其預(yù)期去除效率確定。
a=Rx×A (3-1)
a—生物滯留池面積,m2;
Rx—面積百分比;
A—集水區(qū)面積, m2;
當(dāng)生物滯留池總面積占整個(gè)匯水區(qū)面積0.5%時(shí),各污染物去除率出現(xiàn)明顯的邊際效應(yīng)。
3.3進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
生物滯留池進(jìn)水方式多為集中進(jìn)水,須設(shè)計(jì)防沖刷保護(hù)措施。采用石塊可降低流速并分散水流,應(yīng)在集中進(jìn)水口布置石塊,石塊大小和位置可按下圖3-3所示。
3.3.1設(shè)計(jì)流量
進(jìn)水流量可按下式計(jì)算:
Q=α·q·A×10-3 (3-2)
Q——設(shè)計(jì)流量(m3/s)
α——綜合徑流系數(shù)
q——暴雨強(qiáng)度(mm/hr)
A——集水區(qū)面積(ha)
暴雨強(qiáng)度公式如下:
(昆山)(3-3)
q—暴雨強(qiáng)度,L/(s·hm2),下同;
P—降雨重現(xiàn)期,a,應(yīng)取2~10a進(jìn)行設(shè)計(jì),50~100a進(jìn)行校核;
t—降雨歷時(shí),min,包括地面集水時(shí)間t1(10min)和雨水流行時(shí)間t2,t2根據(jù)實(shí)際情況通過計(jì)算確定。
表2 徑流系數(shù)
3.3.2路緣石開口
道路旁生物滯留池進(jìn)水口設(shè)計(jì)時(shí)需額外考慮一下兩點(diǎn):
(1)進(jìn)水口最大寬度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范;
(2)進(jìn)水口須使設(shè)計(jì)水量順利流入生物滯留池內(nèi)。
下式可計(jì)算路緣石開口寬度:
Q=Cw·L·h2/3 (3-4)
Cw——是堰流系數(shù)(1.7)
L——開口寬度(m)
h——水流深度(m)
3.4預(yù)處理區(qū)設(shè)計(jì)
集水區(qū)內(nèi)徑流如果沒有經(jīng)過植草溝等前處理設(shè)施,將攜帶粒徑較大的懸浮顆粒,須在生物滯留池前設(shè)置預(yù)處理區(qū)去除粗顆粒,避免植物窒息、填料功能受損。預(yù)處理區(qū)應(yīng)能去除粒徑大于1mm的顆粒,并能暫時(shí)存儲(chǔ)這些顆粒。預(yù)處理區(qū)尺寸按下式計(jì)算:
VS=AC·R·LO·FC (3-5)
VS——預(yù)處理區(qū)體積(m3)
AC——集水區(qū)面積(m2)
R——截留效率(設(shè)定為80%)
LO——沉淀負(fù)荷率(1.6m3/ha/年)
FC——清理頻率(年)
預(yù)處理池面積由下式計(jì)算:
As=VS/DS (3-6)
DS——預(yù)處理區(qū)深度(最大不超過300mm)
截留效率可通過下式校核:
R=1-{1+(1/n)·[vs/(Q/1)]}-n (3-7)
vs——截留沉速(100mm/s)
Q/A——流量除以預(yù)處理區(qū)面積
n——湍流系數(shù)(0.5)
3.5過濾層設(shè)計(jì)
過濾層不可或缺,主要作用包括去除污染物和為植物提供營(yíng)養(yǎng)等。植物能夠加強(qiáng)過濾,使過濾層不板結(jié),還能夠去除部分污染物。過濾層應(yīng)有足夠的深度使植物正常生長(zhǎng),深度一般為600—1000mm,在深度控制區(qū),最小深度可取300mm。如果植物中含有深根植物,則過濾層深度應(yīng)大于800mm,以免生物滯留池被植物根破壞。
濾料表面必須水平,確保水流可完全侵入過濾層,防止沖刷破壞濾料。表面的臨時(shí)塘水深最大為0.3m,降低水流速度,提高生物滯留池蓄水能力。
過濾層填料滲透系數(shù)須在50—200mm/h范圍內(nèi),若不滿足要求,可通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室試驗(yàn)矯正,滲透系數(shù)過低則添加適量無角砂,滲透系數(shù)過高可添加部分軟黏土。
含鹽量高和有機(jī)碳含量低(<5%)的填料不能滿足植物正常生長(zhǎng),所以不能用于生物滯留池。所用填料須結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,避免填料結(jié)構(gòu)破壞使?jié)B透系數(shù)降低影響正常功能。過濾層應(yīng)有合理的級(jí)配,控制粉土和黏土的比例<12%,降低結(jié)構(gòu)破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
過濾層填料有機(jī)質(zhì)含量不要超過10%,含鹽量應(yīng)低于0.63dS/m,即441mg/l。過濾層填料PH應(yīng)在6—7之間,且填料不能受到病蟲害(如火蟻)。
3.6過渡層設(shè)計(jì)
排水層與過濾層的填料粒徑差距不能超過一個(gè)數(shù)量級(jí),以免濾料進(jìn)入排水層,被沖進(jìn)穿孔排水管堵塞排水系統(tǒng)。若排水層采用卵石,則與過濾層粒徑至少差了兩個(gè)數(shù)量級(jí),需設(shè)置過渡層。過渡層厚度宜為100mm,且過渡層填料應(yīng)為砂或粗砂。
3.7排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.7.1排水層
排水層將過濾層滲濾下來的水通過穿孔排水管傳導(dǎo)出生物滯留池,是生物滯留池不可或缺的部分。排水層厚度最低是200mm,填料粒徑主要由穿孔管孔徑?jīng)Q定,多采用2-5mm的礫石。排水層內(nèi)部不能有火蟻等破壞性動(dòng)物。
3.7.2穿孔排水管
穿孔排水管能有效提高生物滯留池排水能力,面積在100m2以下的小型生物滯留池穿孔排水管間距最大為1.5m,面積在100m2以上的大中型生物滯留池穿孔排水管間距可取2.5m至3m內(nèi)。此外,穿孔排水管最小水力坡度為0.5%,保證水能夠順利排走。因排水層高度限制,穿孔管直徑最大為100mm。管材可選擇PVC管或柔性穿孔管,在確定管材時(shí)需注意如下幾個(gè)方面:穿孔管上小孔應(yīng)較小防止填料自由進(jìn)入穿孔管;,若生物滯留池較淺或過濾層含水量過少,應(yīng)盡量避免植物根系進(jìn)入管道內(nèi)汲水。
穿孔排水管應(yīng)確保能夠轉(zhuǎn)輸最大過濾流量,穿孔管有足夠的排水保水能力,保證濾料不進(jìn)入穿孔排水管。最大過濾流量可由下式計(jì)算:
Qmax=Ksat·L·Wbase·(hmax+d)/d (3-8)
Qmax——最大過濾流量(m3/s)
Ksat——滲透系數(shù)(m/s)
Wbase——底寬(m)
hmax——生物池表面臨時(shí)塘池深(m)
d——過濾層深度(m)
穿孔排水管過流能力應(yīng)大于最大過濾流量,使生物滯留池能應(yīng)對(duì)更極端情況。檢驗(yàn)穿孔排水管過流能力可按下式計(jì)算:
Q perf=B·Cd·A·(2·g·h) 1/2 (3-9)
Q perf——穿孔排水管流量(m3/s)
B——堵塞系數(shù)(取0.5)
Cd——孔口出流系數(shù)(0.6)
A——孔口總面積(m2)
g——重力加速度(9.80m/s2)
h——管道上方最大水深(m)
若Q perf小于Qmax,則需安裝更多穿孔排水管。穿孔排水管根據(jù)制造商規(guī)格確定孔口面積進(jìn)行校核。
3.7.3沖洗管
排水管應(yīng)有一節(jié)垂直布置并露出生物滯留池表面,作為沖洗管,便于維修管養(yǎng)。沖洗管無須穿孔,且應(yīng)包裹密閉,防止水流和異物進(jìn)入。
3.7.4防滲層
綜合考慮自然土壤的滲透系數(shù)、地下水位、化學(xué)組成和與相鄰建筑物距離,以確定生物滯留池是否需要設(shè)置防滲層。若生物滯留池填料滲透系數(shù)和周圍原土相比大過一個(gè)數(shù)量級(jí),則不需要設(shè)置防滲層。
3.7.5溢流井
溢流井是生物滯留池重要組成部分,將雨洪通過溢流井轉(zhuǎn)輸?shù)绞姓潘到y(tǒng),確保生物滯留池正常運(yùn)行。溢流口宜布置在進(jìn)水區(qū)附近,以防止高速水流進(jìn)入池體。如果不能將溢流口布置在進(jìn)水須控制區(qū),則需2—10年一遇降雨產(chǎn)生的徑流速度低于0.5m/s,50—100年一遇降雨最大不超過1.5m/s,以防止對(duì)植物和濾料的沖刷;在道路街區(qū)布置生物滯留池溢流井,應(yīng)防止溢流井堵塞,不違反相關(guān)規(guī)定。
利用寬頂堰公式和孔口出流公式分別確定溢流井的堰長(zhǎng)和寬度。
寬頂堰公式:
Q weir=B·Cw·L·h3/2 (3-10)
Q weir——溢流井流量(m3/s)
B——堵塞系數(shù)(0.5)
C w——堰流系數(shù)(1.7)
L——堰長(zhǎng)(m)
h——水深(m)
孔口出流公式:
Q orifice=B·Cd·A·(2·g·h)1/2 (3-11)
Q orifice——淹沒時(shí)流量(m3/s)
Cd——排水系數(shù)(0.6)
A——孔口區(qū)域面積(m2)
利用寬頂堰公式得出寬頂堰堰長(zhǎng),進(jìn)而查表得出應(yīng)設(shè)置溢流井尺寸;利用孔口出流公式得出孔口面積,得出另一個(gè)溢流井尺寸。對(duì)比二者取大值,即為溢流井大小。
3.8植被配置
植被要求覆蓋整個(gè)生物滯留池表面,表面覆蓋植物是生物滯留池的必要組成部分。植物越密集,植物高度越適宜,污染去除效果越好。當(dāng)雨水被暫時(shí)儲(chǔ)存,雨水和植物之間的聯(lián)系加強(qiáng)懸浮顆粒的沉淀和相關(guān)污染物的吸收。
植物根系在填料層中不斷生長(zhǎng),防止填料堵塞。植物為生物膜的生長(zhǎng)提供基礎(chǔ)條件,幫助生物滯留池去除污染物,尤其是氮和磷的去除。值得提出的是,草皮不適合種植在生物滯留池內(nèi),因?yàn)椴萜さ母挡粔虬l(fā)達(dá),不能快速生長(zhǎng)以有效防止填料層堵塞。
選取的植被既要能保證處理效果,也應(yīng)具有良好景觀效益。一般生物滯留池植物分為三類:地表植物、灌木和喬木。
3.8.1地表植物
地表植物主要處理污染物以及防止侵蝕,配置地表植物時(shí)應(yīng)注意如下5點(diǎn):
(1)地表植物須覆蓋生物滯留池整個(gè)表面;
(2)在具有延伸高度的生物滯留池內(nèi)設(shè)計(jì)高葉密度的植物,有利于有效的水處理;
(3)植物布置均勻密集布置使水流均勻、防止沖刷并在過濾介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生均勻的根區(qū);
(4)盡量選用本地植物,并且避免使用有生物入侵風(fēng)險(xiǎn)的植物;
(5)所選植物應(yīng)能忍耐較長(zhǎng)時(shí)間干旱和短期淹沒。
3.8.2喬灌木
喬灌木不是生物滯留池所必須,但其能提供舒適、有特色的棲息地,使得整個(gè)街區(qū)或公園功能完備。配置喬灌木時(shí)應(yīng)注意如下4點(diǎn):
(1)樹木宜選用本地樹種,樹冠相對(duì)稀少,使地表植物獲得陽光和水分;
(2)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮樹木的耐旱耐濕能力;
(3)不能選用落葉植物;
(4)且樹木根系宜淺,避免根系瘋長(zhǎng)破壞管道。
3.9設(shè)計(jì)校核
完成前述設(shè)計(jì)步驟后,應(yīng)進(jìn)行生物滯留池設(shè)計(jì)校核,保證植被不被暴雨沖刷,確保生物滯留池正常運(yùn)行。
(1)對(duì)于較小的降雨(2—10年一遇),水流流速應(yīng)低于0.5m/s;
(2)對(duì)于較大的降雨(50—100年一遇),水流流速應(yīng)低于2m/s。
若生物滯留池設(shè)計(jì)時(shí)沒有區(qū)分不同降雨強(qiáng)度,水流速度應(yīng)低于0.5m/s。
此外,需要重新校核污染物去除效率是否符合規(guī)范,可通過軟件模擬或查閱手冊(cè)。
4 施工圖要求 4.1生物滯留池施工設(shè)計(jì)說明編制要點(diǎn)
①生物滯留池方案的設(shè)計(jì)計(jì)算書,主要包括按照水文和水質(zhì)目標(biāo)計(jì)算滯留池的面積、調(diào)蓄容積、進(jìn)水口、穿孔排水管、溢流井設(shè)計(jì)計(jì)算等。
②生物滯留池不同深度填料的材質(zhì)、級(jí)配要求。
③生物滯留池不透水層所選材料的規(guī)格、材質(zhì)、強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)。
④生物滯留池排水盲管、沖洗管規(guī)格、材質(zhì)、強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)。
⑤生物滯留池種植植物的配置要求。
⑥生物滯留池施工工藝要求,主要包括管道安裝、填料填充和壓實(shí)、進(jìn)水口和溢流口的布置、植物栽培等。
⑦生物滯留池維護(hù)管理要求,主要包括沖洗周期和沖洗方法、植物管養(yǎng)和枯枝清理、進(jìn)出水口清理等。
4.2生物滯留池施工圖圖紙要求
4.2.1生物滯留池?cái)嗝娌贾脠D
①生物滯留池在匯水區(qū)橫斷面上的位置。
②生物滯留池的出水與市政雨水管渠或周邊水系的關(guān)系。
③生物滯留池的進(jìn)水口和溢流井(口)標(biāo)高。
4.2.2生物滯留池平面布置圖(可在管線綜合圖上標(biāo)注)
①生物滯留池的平面位置
②生物滯留池溢流井(口)的位置
③排水盲管的布置、管道連接走向等
④沖洗管口的的位置
4.2.3生物滯留池橫斷面圖
①生物滯留池的入水口和底部標(biāo)高。
②生物滯留池的上下口寬度和邊坡坡度。
③填料區(qū)介質(zhì)層類型及厚度。
④填料區(qū)雨水調(diào)蓄高度和溢流口標(biāo)高。
⑤排水盲管的管徑。
⑥溢流井(口)中心位置。
4.2.4生物滯留池排水盲管大樣圖
①排水盲管連接俯視圖、盲管間距和開孔大小及數(shù)量。
②沖洗管位置、管徑、連接方式。
4.2.5生物滯留池進(jìn)水區(qū)大樣圖
①進(jìn)水口的俯視圖。
②橫剖面圖和縱剖面圖。
③消能系統(tǒng)布置圖
④必要時(shí),預(yù)沉池大樣圖
4.2.6溢流井大樣圖
①溢流井(口)的俯視圖和剖面圖
②溢流井(口)的管道連接圖
植草溝設(shè)計(jì)指南
0.前言
植草溝是通過模擬自然綠地而人為設(shè)計(jì)和建造的具有可控性和工程化特點(diǎn)的海綿設(shè)施。植草溝利用溝渠和植物的協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)雨水的收集、轉(zhuǎn)輸以及凈化,是實(shí)現(xiàn)徑流總量控制、污染物總量削減、洪峰延緩、地下水補(bǔ)充的重要技術(shù)手段。
在氣候溫和、雨量充沛、河網(wǎng)密布、城市化進(jìn)程較快的地區(qū),植草溝可以發(fā)揮重要作用。
1.目標(biāo)功能
植草溝主要有以下功能:
(1) 轉(zhuǎn)輸雨水徑流;
(2) 雨水徑流滯蓄;
(3) 徑流污染物削減
(4)補(bǔ)充地下水。
根據(jù)其功能可將植草溝分為轉(zhuǎn)輸型植草溝和滲透型植草溝,轉(zhuǎn)輸型植草溝主要是起到收集、轉(zhuǎn)輸雨水徑流的作用,滲透型植草溝主要起滲透、滯蓄、凈化雨水徑流的作用。在海綿城市建設(shè)中應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用植草溝轉(zhuǎn)輸雨水徑流。
2.適用條件
下列幾種情況下宜采用植草溝技術(shù):
(1)比較窄的城市道路兩側(cè)的機(jī)非分隔帶;
(2)建筑落水管斷接口與生物滯留池、濕地或高位花壇等海綿設(shè)施之間的雨水徑流轉(zhuǎn)輸;
(3)小型地塊的雨水徑流收集和轉(zhuǎn)輸。
3.設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1規(guī)模計(jì)算
在給定設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)各污染物目標(biāo)去除率,按表3-1可查得植草溝與集水區(qū)面積比R。
表3-1各污染物目標(biāo)去除率與R對(duì)應(yīng)關(guān)系
植草溝面積可由式3-1計(jì)算:
a=Rx×A (3-1)
式中a—植草溝面積,m2;
Rx—控制性目標(biāo)污染物去除率所對(duì)應(yīng)的R值,%;
A—集水區(qū)面積,m2,下同。
3.2流量確定
根據(jù)城市暴雨強(qiáng)度公式(式3-2),在給定重現(xiàn)期下計(jì)算設(shè)計(jì)流量。
3.2.1暴雨強(qiáng)度計(jì)算
式中q—暴雨強(qiáng)度,L/(s·hm2),下同;
P—降雨重現(xiàn)期,a,應(yīng)取2~10a進(jìn)行設(shè)計(jì),50~100a進(jìn)行校核;
t—降雨歷時(shí),min,包括地面集水時(shí)間t1(10min)和雨水流行時(shí)間t2,t2根據(jù)實(shí)際情況通過計(jì)算確定。
3.2.2綜合徑流系數(shù)
集水區(qū)綜合雨量徑流系數(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3-2。
表3-2 不同下墊面的徑流系數(shù)
注:以上數(shù)據(jù)參照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014)和《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB11/685)。
3.2.3設(shè)計(jì)流量計(jì)算
設(shè)計(jì)流量及校核流量按式3-3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×10-7 (3-3)
式中Q—設(shè)計(jì)流量,m3/s;
α—綜合徑流系數(shù);
q—暴雨強(qiáng)度,L/(s·hm2);
A—集水區(qū)總面積,m2。
3.3縱坡和邊坡設(shè)計(jì)
3.3.1縱坡坡度
植草溝縱坡坡度不應(yīng)大于4 %,縱坡較大時(shí)宜設(shè)置為階梯型植草溝或在中途設(shè)置消能臺(tái)坎。
3.3.2邊坡系數(shù)
植草溝寬度的確定應(yīng)遵循如下原則:保證處理效果、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輸目標(biāo)、滿足景觀要求、便于維護(hù)管理、保障公眾安全。受場(chǎng)地因素限制,植草溝的寬度一般根據(jù)城市建設(shè)預(yù)留地的范圍來確定。邊坡系數(shù)取值宜處于0.1~0.25之間。
道路兩側(cè)的植草溝邊坡系數(shù)通常會(huì)受十字路口影響。在不經(jīng)過交叉路口時(shí),邊坡系數(shù)的取值主要考慮維護(hù)管理和公眾安全。在交叉路口處,若路面高度高于植草溝邊緣高度,邊坡系數(shù)通常應(yīng)在1/6~1/4之間取值,此時(shí)應(yīng)在路面以下預(yù)留排水管道。若路面與植草溝邊緣在同一高程,邊坡系數(shù)應(yīng)取1/9。植草溝高程的選擇應(yīng)由城市規(guī)劃和景觀設(shè)計(jì)者共同決定,在設(shè)計(jì)過程中也應(yīng)參考當(dāng)?shù)毓放涮自O(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。
3.4斷面尺寸計(jì)算
在確定長(zhǎng)、寬、邊坡和縱坡系數(shù)的基礎(chǔ)上,過水?dāng)嗝嫒∷ψ顑?yōu)斷面,利用曼寧公式并結(jié)合具體斷面形式求得植草溝斷面尺寸。
式中Q—設(shè)計(jì)流量,m3/s;
A1—過水?dāng)嗝婷娣e,m2;
R—水力半徑,m;
S—渠底坡度;
n—曼寧系數(shù),一般取0.02~0.1。
3.5進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.5.1地表漫流進(jìn)水系統(tǒng)
地表漫流進(jìn)水指的是雨水通過路緣與植草溝的高程差自然流入或通過路緣石開口流入植草溝的方式(如圖3-1),一般需考慮在進(jìn)水口設(shè)置消能設(shè)施,減少對(duì)植草溝的沖刷作用。這種進(jìn)水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是雨水能最大程度的與植物接觸,起到良好緩沖作用,具有出色的預(yù)處理效果,相應(yīng)地其轉(zhuǎn)輸能力相對(duì)較弱。
路緣石開口寬度的計(jì)算采用寬頂堰公式:
Q=Cw·L·h3/2 (3-5)
式中Q—單個(gè)開口設(shè)計(jì)流量,m3/s;
Cw—流量系數(shù),取1.66;
L—堰寬,即路緣石開口寬度,m;
h—堰上水深,即開口處徑流深度,m。
圖3-1 路緣石的布置形式
3.5.2單點(diǎn)溢流進(jìn)水系統(tǒng)
單點(diǎn)溢流進(jìn)水指雨水通過雨水口收集并經(jīng)過溢流口進(jìn)入植草溝的方式(如圖3-2)。這種進(jìn)水系統(tǒng)也要注意盡量減小沖刷效應(yīng),可以通過設(shè)置消能石或增加植物密度來實(shí)現(xiàn)。
圖3-2 溢流進(jìn)水系統(tǒng)
當(dāng)采用單點(diǎn)溢流進(jìn)水時(shí)需計(jì)算溢流口(進(jìn)水口)尺寸,其尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)需分別按照自由出流和淹沒出流計(jì)算,然后取二者中較大的值作為結(jié)果。自由出流按照寬頂堰流量公式(3-6)計(jì)算,淹沒出流按照孔口出流公式(3-7)計(jì)算。由于格柵的阻滯作用,導(dǎo)致進(jìn)水口過流能力有所降低,在計(jì)算中引入阻滯因子B,一般取0.5。
Q堰=B·Cw·L·h3/2 (3-6)
式中Q堰—設(shè)計(jì)流量,m3/s;
B—阻滯因子,取0.5;
Cw—流量系數(shù),取1.66;
L—堰寬(溢流口呈矩形時(shí)即為其周長(zhǎng)),m;
h—堰上水深,設(shè)計(jì)時(shí)取植草溝最大水深(即豎向深度),m。
Q孔=B·Cd·A(2·g·h)1/2 ( 3-7)
式中Q孔—設(shè)計(jì)流量,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。
3.6設(shè)計(jì)校核
3.6.1流速校核
植草溝水流流速應(yīng)滿足:短重現(xiàn)期(2~10年)降雨事件發(fā)生時(shí),流速不應(yīng)超過0.5 m/s;大重現(xiàn)期(50~100年)降雨事件發(fā)生時(shí),流速不應(yīng)超過1.0 m/s,最大不得超過2.0 m/s。
3.6.2安全校核
考慮到植草溝的開放性所造成的安全隱患,需要對(duì)其進(jìn)行安全校核,植草溝的安全性一般通過其深度與流速之積來評(píng)估。在道路兩側(cè)人行道旁的植草溝應(yīng)滿足:
(1)在大重現(xiàn)期降雨事件發(fā)生時(shí),溝內(nèi)水流深度與流速之積小于0.4 m2/s;
(2)邊緣與路面等高的植草溝在交叉路口處水深不超過0.3 m。
3.6.3處理能力校核
在植草溝斷面尺寸及縱坡等參數(shù)確定的情況下,比較按照斷面尺寸和長(zhǎng)度求得的植草溝面積a1與2.1中求得的a。若a1<a,則處理能力滿足需求;反之則需根據(jù)實(shí)際做出調(diào)整。
3.7植物配置
轉(zhuǎn)輸型植草溝主要是起到收集、轉(zhuǎn)輸雨水徑流的作用,植物配置應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)施的功能性,轉(zhuǎn)輸型植草溝應(yīng)選擇滿鋪草坪,最大限度的實(shí)現(xiàn)雨水徑流的轉(zhuǎn)輸。
滲透型植草溝有滲透、滯蓄、凈化雨水徑流的作用,植物配置應(yīng)遵循以下原則:
(1)應(yīng)兼顧設(shè)施功能和景觀效果相結(jié)合,營(yíng)造三季有花、四季有景的效果;
(2)選擇鄉(xiāng)土樹種為主的植物,提高植物成活率;
(3)選擇具有耐水濕、耐澇、耐旱等生長(zhǎng)習(xí)性的植物;
(4)選擇吸收能力強(qiáng),對(duì)徑流污染物有一定的凈化效果的植物,特別是氮、磷的去除。
(5)選擇有觀賞性,滿足景觀效果的植物。
圖3-4 滲透型植草溝示意圖
滲透型植草溝的植物配置建議:
(1)路旁綠地:植物配置以垂絲海棠、櫻花、碧桃、紫荊、紫薇、木槿、花石榴、金桂、臘梅、山茶等小喬木為主干樹種,搭配紅葉石楠、毛鵑、小葉梔子、金森女貞、南天竹、紅花繼木、迎春、大花萱草、紅花美女櫻、紅帽月季、大花金雞菊、花葉玉簪、茶梅、常下石竹、紅花酢醬草、金邊麥冬、花葉絡(luò)石等灌木、地被,常綠、落葉、觀葉、觀花、觀果不同植物的搭配,凸顯植物的季相變化、層次分明,增加觀賞性。
(2)耐水濕植物:水生美人蕉、黃花美人蕉、西伯利亞鳶尾、黃菖蒲、千屈菜、旱傘草、花葉蘆竹、金葉石菖蒲等。
(3)觀賞草類:矮蒲葦、花葉芒、細(xì)葉針茅、紫葉狼尾草、狼尾草、日本血草、金葉苔草等。
4.施工圖要求 4.1植草溝施工設(shè)計(jì)說明編制要點(diǎn)
①植草溝方案的設(shè)計(jì)計(jì)算書,主要包括按照水文和水質(zhì)目標(biāo)計(jì)算植草溝的面積、斷面尺寸、邊坡和縱坡、進(jìn)出水口設(shè)計(jì)計(jì)算等。
④植草溝溢流口(管)材質(zhì)、強(qiáng)度,格柵規(guī)格、材質(zhì)等。
⑤植草溝種植植物的配置要求。
⑥植草溝施工工藝要求,主要包括管道連接、土壤壓實(shí)、進(jìn)水口和溢流口的布置、植物栽植等。
⑦植草溝維護(hù)管理要求,主要包括植物管養(yǎng)和枯枝清理、進(jìn)出水口清理等。
4.2植草溝施工圖圖紙要求
4.2.1植草溝平面布置圖
①植草溝雨水管網(wǎng)和其他海綿設(shè)施位置關(guān)系。
②植草溝長(zhǎng)度。
③進(jìn)水口與溢流口數(shù)量、間距。
4.2.2植草溝橫斷面布置圖
①植草溝與道路位置關(guān)系。
②道路坡度、寬度。
③植草溝橫斷面尺寸。
④雨水管位置、管徑。
4.2.3植草溝縱斷面布置圖
①植草溝縱坡坡度。
②植草溝底部標(biāo)高。
4.2.4進(jìn)水系統(tǒng)大樣圖
①若采用表面漫流進(jìn)水系統(tǒng),需給出路緣石開口橫、縱剖面圖,注明開口尺寸和高程布置。
②若采用單點(diǎn)溢流進(jìn)水系統(tǒng),需給出溢流設(shè)施橫、縱剖面圖,俯視圖。
4.2.5植草溝末端與其他設(shè)施連接處大樣圖
①俯視圖,各構(gòu)筑物和管道材質(zhì)、尺寸。
②橫剖面圖,標(biāo)明關(guān)鍵位置高程,地面高程。
③必要時(shí),縱剖面圖輔助說明。
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城市道路海綿方案設(shè)計(jì)指引
0前言
本設(shè)計(jì)指引用于指導(dǎo)新建和既有城市道路的海綿方案設(shè)計(jì),主要內(nèi)容包括前期準(zhǔn)備、指標(biāo)確定、方案設(shè)計(jì)、績(jī)效分析、監(jiān)測(cè)方案、工程投資估算、成果要求,共七章。
1前期準(zhǔn)備
1.1資料搜集
(1)項(xiàng)目概況。包括項(xiàng)目區(qū)域位置、道路長(zhǎng)度、寬度、等級(jí)、車流量等。
(2)基礎(chǔ)資料收集。包括道路平面圖、道路橫斷面圖、道路縱斷面圖及其它項(xiàng)目相關(guān)的資料。
(3)現(xiàn)狀基礎(chǔ)條件及分析。收集道路項(xiàng)目所在區(qū)域的土地利用、水文氣象、地形地貌、土壤類型、水系及水質(zhì)、地下水位、排水設(shè)施等現(xiàn)狀資料,分析海綿道路建設(shè)的基底條件及可行性。
(4)相關(guān)規(guī)劃。包括城市總體規(guī)劃、城市控制性詳細(xì)規(guī)劃、海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃、防洪排澇規(guī)劃、水污染防治規(guī)劃、道路交通規(guī)劃等。
1.2現(xiàn)場(chǎng)踏勘
(1)實(shí)地考察道路建設(shè)現(xiàn)狀,明確用地范圍、周圍地形地貌、現(xiàn)狀排水設(shè)施等。
(2)明確可建設(shè)海綿設(shè)施的空間位置。
(3)了解道路及其周邊水系情況。
(4)采集路面徑流,分析SS、CODCr、NH3-N、TN、TP等特征污染物濃度。
2指標(biāo)確定
依據(jù)海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃等,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況,分析現(xiàn)狀資料、徑流特征等,確定道路項(xiàng)目海綿方案的指標(biāo),主要包括徑流污染削減率、年徑流總量控制率等。
3方案設(shè)計(jì)
3.1總體方案設(shè)計(jì)
統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃、給排水 、園林、道路、水文等專業(yè),依據(jù)因地制宜、經(jīng)濟(jì)有效、方便易行、便于維護(hù)的原則,落實(shí)海綿道路的建設(shè)指標(biāo)。
總體方案應(yīng)以道路安全為重,兼顧設(shè)施的功能和景觀要求,應(yīng)滿足《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37)中的相關(guān)要求。
總體方案設(shè)計(jì)是海綿方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),包括劃分匯水分區(qū)和確定海綿策略。
3.1.1匯水分區(qū)劃分
城市道路橫斷面、下墊面情況基本一致,根據(jù)道路的豎向,尤其是相對(duì)高點(diǎn)和低點(diǎn)、道路橫坡劃定道路匯水分區(qū),確定匯水區(qū)域徑流流向,分區(qū)域進(jìn)行徑流控制。
3.1.2海綿策略確定
道路海綿方案策略是指海綿設(shè)施的布置方式,有集中式和分散式兩種。
①當(dāng)?shù)缆房v坡≥2%且道路相對(duì)低點(diǎn)的綠化帶或退讓綠地有足夠可利用空間時(shí),應(yīng)利用綠化帶或退讓綠地布置集中式海綿設(shè)施。
②當(dāng)?shù)缆房v坡<2 %時(shí),宜采用分散式海綿設(shè)施,沿道路縱坡布置,利用道路綠化帶和兩邊退讓綠地設(shè)置各類海綿設(shè)施。
3.2海綿設(shè)施設(shè)計(jì)
城市道路海綿方案設(shè)計(jì)除集中式海綿設(shè)施和分散式海綿設(shè)施設(shè)計(jì)外,還應(yīng)包括人行道及車行道的透水鋪裝設(shè)計(jì)、路邊停車場(chǎng)設(shè)計(jì)和其它特殊類型海綿方案設(shè)計(jì)。
3.2.1集中式海綿設(shè)施設(shè)計(jì)
集中式海綿設(shè)施設(shè)計(jì)內(nèi)容包括雨水導(dǎo)流方式設(shè)計(jì)和集中式海綿設(shè)施詳細(xì)設(shè)計(jì)。
(1)雨水導(dǎo)流方式設(shè)計(jì)
根據(jù)道路實(shí)際情況,宜在道路綠化帶或兩邊退讓綠地內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)輸型植草溝,匯流、轉(zhuǎn)輸車行道及人行道雨水徑流。
①可使用比表面積法確定植草溝面積。
②應(yīng)使用曼寧公式設(shè)計(jì)計(jì)算植草溝斷面尺寸。
③植草溝縱坡坡度不應(yīng)大于4%,道路縱坡較大時(shí)宜設(shè)置為階梯型植草溝或在中途設(shè)置消能臺(tái)坎。
④植草溝內(nèi)宜種植密集的草皮,選取耐鹽、耐淹、耐污的本土植物。
⑤植草溝前端宜設(shè)置碎石、沉淀池。
⑥植草溝內(nèi)應(yīng)設(shè)置溢流設(shè)施如蓋篦雨水井。
⑦道路條件不允許設(shè)置植草溝時(shí)可采用滲管、滲渠等設(shè)施轉(zhuǎn)輸雨水徑流。
圖3-1 植草溝示例
(2)集中式海綿設(shè)施詳細(xì)設(shè)計(jì)
集中式海綿設(shè)施應(yīng)采用雨水儲(chǔ)存或調(diào)蓄能力強(qiáng)的海綿設(shè)施如雨水濕地、濕塘、調(diào)節(jié)塘。
①應(yīng)使用容積法和水量平衡法確定設(shè)施規(guī)模。
②進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置消能設(shè)施如碎石、消能坎。
③海綿設(shè)施內(nèi)應(yīng)設(shè)置溢流設(shè)施,包括溢流豎管和溢洪道。
④應(yīng)設(shè)置護(hù)欄、警示牌等安全防護(hù)與警示措施。
⑤新建道路毗鄰城市內(nèi)河道、湖泊時(shí),可考慮利用海綿設(shè)施轉(zhuǎn)輸、滯蓄和排放雨水徑流,不再設(shè)置雨水排水管渠。
圖3-2 雨水濕地示例
3.2.2分散式海綿設(shè)施設(shè)計(jì)
分散式海綿設(shè)施設(shè)計(jì)內(nèi)容包括海綿設(shè)施種類的選取和海綿設(shè)施詳細(xì)設(shè)計(jì),布置在道路綠化帶或退讓綠地內(nèi)的分散式海綿設(shè)施不應(yīng)與《城市道路綠化規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ75)中的相關(guān)要求相沖突。
(1)海綿設(shè)施選取
中分帶:
①既有道路橫坡內(nèi)傾時(shí),宜在道路中分帶內(nèi)設(shè)置海綿設(shè)施。中分帶寬度≥4m,宜在中分帶內(nèi)設(shè)置生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園、濕塘;中分帶寬度<4m時(shí),宜在中分帶內(nèi)設(shè)置植草溝,將雨水徑流導(dǎo)流至海綿設(shè)施。
②新建道路中分帶寬度<4m時(shí),中分帶不承接雨水徑流;中分帶寬度≥4m時(shí),道路橫坡可設(shè)計(jì)為內(nèi)傾,在中分帶內(nèi)設(shè)置生物滯留帶、下沉式綠地等。
③徑流總量控制或雨水資源利用指標(biāo)要求較高且地下空間允許時(shí),可在中分帶下設(shè)置雨水儲(chǔ)存設(shè)施(如蓄水模塊)。
圖3-3 生物滯留帶示例
圖3-4 蓄水模塊示例
側(cè)分帶:
側(cè)分帶一般包括機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道之間的分隔帶、人行道與車行道之間的分隔帶。
①機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道之間的分隔帶寬度≥1.5m時(shí),宜將其設(shè)計(jì)或改造為生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園;機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道之間的分隔帶寬度<1.5m且有退讓綠地時(shí),分隔帶可不承接雨水徑流而將徑流導(dǎo)入退讓綠地;機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道之間的分隔帶寬度<1.5m且無退讓綠地時(shí),宜將其設(shè)計(jì)或改造為植草溝,將雨水徑流導(dǎo)流至合適的海綿設(shè)施進(jìn)行處理。
②人行道與車行道之間的分隔帶寬度≥1.5m時(shí),宜將其設(shè)計(jì)或改造為生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園;人行道與車行道之間的分隔帶寬度<1.5m時(shí),宜在分隔帶內(nèi)設(shè)置單個(gè)或成帶的生態(tài)樹池。
③徑流總量控制或雨水資源利用指標(biāo)要求較高且地下空間允許時(shí),可在側(cè)分帶下設(shè)置雨水儲(chǔ)存設(shè)施(如蓄水模塊)。
圖3-5 下沉式綠地示例
圖3-6 單個(gè)樹池示例
圖3-7 成帶樹池示例
退讓綠地:
①退讓綠地寬度≥5m時(shí),宜在退讓綠地內(nèi)設(shè)置成調(diào)蓄功能為主的海綿設(shè)施如濕塘、雨水濕地、調(diào)節(jié)塘等;退讓綠地寬度<5m時(shí),宜將退讓綠地設(shè)計(jì)或改造為生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園。
②徑流總量控制或雨水資源利用指標(biāo)要求較高且地下空間允許時(shí),可在退讓綠地下設(shè)置雨水儲(chǔ)存設(shè)施(如蓄水模塊)。
(2)分散式海綿設(shè)施詳細(xì)設(shè)計(jì)
分散式海綿設(shè)施可采用生物滯留池、雨水花園、生態(tài)樹池、下沉式綠地等生物滯留設(shè)施以及濕塘、雨水濕地、調(diào)節(jié)塘、蓄水模塊等雨水儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)設(shè)施。
①可使用比表面積法確定生物滯留設(shè)施面積。
②應(yīng)使用容積法和水量平衡法確定雨水儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)設(shè)施規(guī)模。
③海綿設(shè)施進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置消能設(shè)施如碎石、消能坎。
④海綿設(shè)施前端應(yīng)設(shè)置沉淀池(井)、棄流井(管)等設(shè)施,對(duì)初期雨水徑流進(jìn)行預(yù)處理或棄流。
⑤道路縱坡大于1%,生物滯留設(shè)施應(yīng)設(shè)置擋水堰/臺(tái)坎,以減緩流速并增加雨水滲透量。
⑥海綿設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)必要的防滲措施,防止徑流雨水下滲對(duì)道路路面及路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成破壞。
⑦生物滯留設(shè)施內(nèi)宜種植耐鹽、耐淹、耐污的本土植物。
⑧新建道路毗鄰城市內(nèi)河道、湖泊時(shí),可考慮利用海綿設(shè)施轉(zhuǎn)輸、滯蓄和排放雨水徑流,不再設(shè)置雨水排水管渠。
(3)分散式海綿設(shè)施設(shè)計(jì)示例
類型I
類型I橫斷面形式為:機(jī)非混合,人行道路面標(biāo)高高于機(jī)非混合車道,無側(cè)分帶,路兩側(cè)有退讓綠地,寬度約1m。道路橫坡為中間向兩側(cè)傾斜,人行道坡向與道路橫坡一致。
改造方案:退讓綠地設(shè)置為植草溝,退讓綠地下設(shè)置蓄水模塊,改造后橫斷面見圖3-8。
圖3-8 海綿改造方案(類型I)
排水方式:路牙處每隔十五米設(shè)置雨水預(yù)處理導(dǎo)流井,機(jī)動(dòng)車道徑流入導(dǎo)流井后,通過管道排入路兩側(cè)植草溝;人行道徑流直接散流至植草溝內(nèi);草溝底部可間隔設(shè)置滲水蓄水模塊并每隔30米設(shè)置溢流井,與雨水檢查井連接,徑流收集方案見圖3-9。
圖3-9 徑流收集方式(類型I)
類型II
類型II斷面形式為:中分帶寬2m,側(cè)分帶寬2.5m,退讓綠地寬5m,道路橫坡坡向?yàn)橥鈨A。
改造方案:機(jī)動(dòng)車道一側(cè)的1.25m側(cè)分帶設(shè)計(jì)為傳統(tǒng)綠化帶,人非共板車道一側(cè)的1.25m側(cè)分帶設(shè)計(jì)為雨水花園,用PVC板分隔;退讓綠地設(shè)計(jì)為下沉式綠地,改造后橫斷面見圖3-10。
圖3-10 海綿改造方案(類型II)
排水方式:機(jī)動(dòng)車道徑流由弧形入口匯入側(cè)分帶,并漫流至雨水花園,由溢流式雨水口排入市政雨水管;人非共板車道徑流漫流至下沉綠地,溢流式雨水口排入市政雨水管,徑流收集方案見圖3-11。
圖3-11 徑流收集方案(類型II)
3.2.3 人行道及車行道的透水鋪裝設(shè)計(jì)
⑴人行道
人行道宜采用透水磚鋪裝。
①透水磚鋪裝應(yīng)符合《透水磚路面技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T188)的規(guī)定。
②土壤透水弱或場(chǎng)地地下水位較高時(shí),應(yīng)在透水磚鋪裝的透水基層內(nèi)設(shè)置排水管或排水板。
圖3-12 透水磚鋪裝示例
⑵車行道
車行道宜采用透水水泥混凝土或透水瀝青混凝土鋪裝。
①透水水泥混凝土鋪裝應(yīng)符合《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T190)的規(guī)定;透水瀝青混凝土鋪裝應(yīng)符合《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T135)的規(guī)定。
②非機(jī)動(dòng)車道透水水泥混凝土鋪裝宜采用全透水結(jié)構(gòu)。
③機(jī)動(dòng)車道透水水泥混凝土鋪裝宜采用半透水結(jié)構(gòu)。
④車行道透水瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)一般采用I型,道路年徑流總量控制率指標(biāo)高時(shí),宜采用II型或III型。
⑤車行道透水鋪裝應(yīng)考慮路面下排水,應(yīng)在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)設(shè)置排水U型槽、滲水盲溝(管)匯集雨水,排入雨水口。
圖3-13 透水瀝青混凝土鋪裝示例
3.2.4 路邊停車場(chǎng)設(shè)計(jì)
路邊停車場(chǎng)應(yīng)設(shè)計(jì)為生態(tài)停車場(chǎng),停車位設(shè)計(jì)成透水鋪裝形式,周圍綠地應(yīng)設(shè)計(jì)或改建為具有徑流處理功能的海綿設(shè)施如生物滯留池、雨水花園等。雨水徑流經(jīng)植草溝或線性排水溝導(dǎo)入海綿設(shè)施處理排放。
圖3-14 生態(tài)停車場(chǎng)示例
3.2.5 其它特殊類型海綿方案設(shè)計(jì)
城市道路海綿方案設(shè)計(jì)也要重視下穿和高架等特殊類型的道路。
(1)道路交叉口:應(yīng)按豎向設(shè)計(jì)設(shè)置雨水口,并應(yīng)采取措施防止路段的雨水流入交叉口。豎向條件允許時(shí),可將交叉口雨水口與鄰近海綿設(shè)施相連。
(2)公交站臺(tái):可在公交站臺(tái)旁設(shè)置雨水罐,收集、儲(chǔ)存公交站臺(tái)頂棚雨水用于澆灌公交站臺(tái)旁綠化帶。
(3)高架道路:應(yīng)在高架路下方設(shè)置海綿設(shè)施,宜采用生物滯留池或有徑流處理功能的雨水儲(chǔ)蓄設(shè)施等。
圖3-15 高架路海綿方案示意1
圖3-16 高架路海綿方案示意2
(4)下穿道路:應(yīng)采取設(shè)置調(diào)蓄池、蓄水模塊等綜合措施達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期。
4績(jī)效分析
4.1 總體目標(biāo)校核
(1)年徑流總量控制率
根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》(2014)中規(guī)定的容積法計(jì)算海綿方案實(shí)施后的年徑流總量控制率。
(2)徑流污染削減率
應(yīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)或從當(dāng)?shù)貦z測(cè)機(jī)構(gòu)獲得該地區(qū)不同道路的徑流污染現(xiàn)狀資料,作為徑流污染源強(qiáng)數(shù)據(jù)。再根據(jù)所采用的不同類型海綿設(shè)施的設(shè)計(jì)負(fù)荷,所對(duì)應(yīng)的污染物去除率、海綿設(shè)施的匯水面積和當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式,計(jì)算出整條道路的徑流污染削減率和雨水徑流排放口的污染物濃度。
4.2 績(jī)效模擬分析
(1)水文效應(yīng)模擬分析
用SWMM、MUSIC、XPdrainage等模型,以道路海綿方案為基礎(chǔ),建模分析方案實(shí)施前后水文效應(yīng),應(yīng)給出正常雨型和極端降雨事件下分析結(jié)果,包括徑流洪峰削減量和徑流洪峰延緩時(shí)間。
(2)水質(zhì)效應(yīng)模擬分析
用SWMM、MUSIC、XPdrainage等模型,以道路海綿方案為基礎(chǔ),以徑流特征分析得到的污染源強(qiáng)數(shù)據(jù)、不同類型海綿設(shè)施的去除率、各海綿設(shè)施對(duì)應(yīng)的匯水面積作為輸入?yún)?shù),分析方案實(shí)施前后水質(zhì)效應(yīng),應(yīng)分析SS、CODcr、NH3-N、TN、TP等特征污染物去除效果和雨水排放口的水質(zhì)。
5監(jiān)測(cè)方案
海綿設(shè)施投入使用半年后,可進(jìn)行績(jī)效監(jiān)測(cè)。
道路海綿設(shè)施的水質(zhì)績(jī)效監(jiān)測(cè)宜采用人工取樣方法,必要時(shí)可采用自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。
應(yīng)在降雨事件發(fā)生并徑流形成后,于不同類型海綿設(shè)施的徑流入口和出口取樣。還應(yīng)在道路對(duì)外雨水排口(接口)取樣。
常規(guī)水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)應(yīng)包括SS、CODcr、NH3-N、TN、TP等。
應(yīng)采用模擬降雨方式或采用自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行水文效應(yīng)的監(jiān)測(cè)。
6工程投資估算
工程投資估算通過對(duì)工程量的估算,參考分部分項(xiàng)工程的綜合單價(jià),計(jì)算工程總體投資。
7成果要求
7.1設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括項(xiàng)目概況分析、目標(biāo)指標(biāo)確定、總體方案設(shè)計(jì)、海綿設(shè)施設(shè)計(jì)、總體目標(biāo)校核、績(jī)效模擬分析、監(jiān)測(cè)方案、工程投資估算等章節(jié)。
7.2附圖
(1)與市政雨水管網(wǎng)或周邊水系位置關(guān)系圖
(2)海綿設(shè)施平面布置圖
(3)海綿設(shè)施橫斷面布置圖
(4)海綿設(shè)施豎向設(shè)計(jì)圖
(5)海綿設(shè)施正常運(yùn)行徑流排放組織圖
(6)海綿設(shè)施溢流運(yùn)行徑流排放組織圖
(7)海綿設(shè)施無法運(yùn)行徑流排放組織圖
7.3附表
(1)各海綿設(shè)施技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表
(2)海綿設(shè)施調(diào)蓄容積表
(3)水文效益分析表
(4)水質(zhì)效益分析表
(5)海綿方案工程投資估算表
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