城市廣場與大型綠地海綿方案設(shè)計(jì)指引
設(shè)計(jì)
0 前言
本設(shè)計(jì)指引用于指導(dǎo)新建和既有公共綠地與廣場的海綿方案設(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)、績效分析、監(jiān)測方案、工程投資估算、成果要求,共七章。
1前期準(zhǔn)備
1.1資料收集
(1)項(xiàng)目概況。包括公共綠地與廣場所在地區(qū)海綿城市建設(shè)相關(guān)規(guī)劃和要求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、開發(fā)強(qiáng)度;項(xiàng)目區(qū)域位置、建設(shè)范圍和規(guī)模等。
(2)現(xiàn)狀基礎(chǔ)資料。包括公共綠地與廣場總平面圖、周邊地形條件、市政管網(wǎng)及排水設(shè)施、用地范圍內(nèi)的現(xiàn)狀(周邊道路、建筑物現(xiàn)狀等)、地下空間開發(fā)及其它項(xiàng)目相關(guān)的設(shè)計(jì)資料。
(3)自然條件。根據(jù)公共綠地與廣場下墊面條件、水文氣象、地形地貌、土壤類型、水系及水質(zhì)、地下水位等,分析海綿公共綠地與廣場建設(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)劃等。
1.2現(xiàn)場踏勘
(1) 實(shí)地勘察公共綠地與廣場建設(shè)現(xiàn)狀,明確用地范圍、周邊地形現(xiàn)狀、現(xiàn)狀市政管網(wǎng)及排水設(shè)施、周邊道路、建筑物現(xiàn)狀,既有廣場豎向高程的測量等。
(2)明確可建設(shè)海綿設(shè)施的空間位置。
(3)采集公共綠地與廣場的鋪裝、路面徑流以及停車場徑流的水樣,分析SS、CODcr、NH3-N、TN、TP、油脂類等特征污染物濃度。
2目標(biāo)確定
依據(jù)海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃等,結(jié)合現(xiàn)場踏勘情況,分析現(xiàn)狀資料、徑流特征等,確定公共綠地與廣場海綿方案的指標(biāo),主要包括年徑流總量控制率、徑流污染削減率、雨水資源利用率等。
3方案設(shè)計(jì)
3.1總體方案設(shè)計(jì)
3.1.1公共綠地與廣場徑流組織設(shè)計(jì)
①根據(jù)公共綠地與廣場總平面圖、豎向設(shè)計(jì)、周邊現(xiàn)狀條件、市政管網(wǎng)設(shè)施條件以及相關(guān)排水要求等,結(jié)合公共綠地與廣場等高線地形圖,分析公共綠地與廣場及其周邊區(qū)域的地形變化情況以及相對高點(diǎn)、低點(diǎn),明確區(qū)域內(nèi)徑流流向,劃定匯水分區(qū)。
②公共綠地與廣場的周邊區(qū)域匯水設(shè)計(jì),主要表現(xiàn)在與周邊道路、建筑物的豎向關(guān)系,應(yīng)結(jié)合周邊道路、建筑物以及公共綠地與廣場的豎向高程,分析公共綠地與廣場、周邊道路、建筑物的徑流流向。
③廣場內(nèi)部匯水設(shè)計(jì),應(yīng)結(jié)合廣場不同的功能分區(qū)。出入口區(qū)、觀賞區(qū)、休憩活動區(qū)、道路系統(tǒng)、停車場等功能區(qū)宜劃分為各自獨(dú)立的匯水分區(qū)。
3.1.2公共綠地與廣場的海綿設(shè)計(jì)策略
統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃、建筑、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)海綿公共綠地與廣場的建設(shè)指標(biāo)。
應(yīng)根據(jù)公共綠地與廣場的性質(zhì)功能、周邊地形條件以及市政管網(wǎng)設(shè)施條件,確定不同類型公共綠地與廣場雨水徑流收集、儲存、凈化以及利用的技術(shù)思路,以及與市政管網(wǎng)設(shè)施或水體的連接方式。
按照性質(zhì)、功能、用途、在道路網(wǎng)中的地位,公共綠地分為綜合公園、社區(qū)公園、專類公園、帶狀公園、街旁綠地等五類;廣場分為市政廣場、紀(jì)念廣場、休閑娛樂廣場、集散廣場、交通廣場、商業(yè)廣場等五類。
圖1 公共綠地與廣場海綿設(shè)計(jì)策略示例
1.公共綠地的海綿設(shè)計(jì)策略
①公共綠地的海綿設(shè)施選擇應(yīng)以收集、入滲為主,以調(diào)蓄和凈化為輔。
②根據(jù)不同的功能、用途(游憩、觀賞、生態(tài)等),公共綠地布置適宜的海綿設(shè)施。
③以游憩為主要功能的公共綠地宜采用下沉式綠地、生物滯留池、植草溝等,以觀賞為主要功能的公共綠地宜采用雨水花園、生態(tài)樹池、濕塘、雨水濕地等,以生態(tài)為主要功能的公共綠地宜采用雨水濕地、調(diào)節(jié)塘等。
2.廣場的海綿設(shè)計(jì)策略
1)市政廣場
①市政廣場的主要功能為組織集會活動,廣場有足夠的行人活動空間、以硬質(zhì)鋪裝為主、綠地較少且沿周邊分布等特點(diǎn)。海綿設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合市政廣場的特點(diǎn),避免妨礙交通和破壞廣場的完整性。
②市政廣場適合以灰色排水為主,宜采用線性排水的方式。廣場雨水徑流通過線性排水溝有組織的匯流與轉(zhuǎn)輸,引入周邊綠地海綿設(shè)施或雨水調(diào)蓄設(shè)施。
③市政廣場周邊的綠地宜與道路、建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合,可運(yùn)用的海綿設(shè)施有生物滯留池、生態(tài)樹池、高位花壇、植草溝等。
④市政廣場的海綿設(shè)施均設(shè)置溢流管,超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水溢流入市政管網(wǎng)。
圖2 市政廣場雨水徑流系統(tǒng)
2)紀(jì)念廣場
①紀(jì)念廣場的主要功能為紀(jì)念某些人物或事件,廣場有主體建筑物突出、比例協(xié)調(diào)、足夠瞻仰與游覽活動的硬質(zhì)鋪裝、周邊綠地較多等特點(diǎn)。
②紀(jì)念廣場的硬質(zhì)鋪裝宜采用透水鋪裝,同時(shí)設(shè)置線性排水溝或植草溝,雨水徑流通過有組織的匯流與轉(zhuǎn)輸,引入周邊綠地海綿設(shè)施。
③紀(jì)念廣場的綠地面積較大且集中,宜優(yōu)先考慮采用雨水調(diào)蓄設(shè)施。
④紀(jì)念廣場的海綿設(shè)施均設(shè)置溢流管,超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水溢流入市政管網(wǎng)。
圖3 紀(jì)念廣場雨水徑流系統(tǒng)
3)休閑娛樂廣場
①休閑娛樂廣場的主要功能為觀賞游憩,廣場有分布廣泛(既可位于城市的中心區(qū),也可位于居住小區(qū)周圍或一般街道旁)、數(shù)量較多、布局靈活、綠化率高、貼近市民的生活等特點(diǎn)。休閑娛樂廣場的海綿設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合居住區(qū)、商業(yè)區(qū)等設(shè)計(jì)。
②休閑娛樂廣場通常設(shè)計(jì)大量的綠化空間,宜優(yōu)先考慮采用具有雨水調(diào)蓄和水質(zhì)凈化功能的設(shè)施,既豐富廣場景觀效果,又兼顧設(shè)施功能性。
③休閑娛樂廣場功能分區(qū)較為明確,海綿設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合不同功能區(qū),合理布置海綿設(shè)施。
④休閑娛樂廣場的海綿設(shè)施均設(shè)置溢流管,超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水溢流入市政管網(wǎng)。
4)集散廣場
①集散廣場的主要功能為交通集散,可分為站前廣場和大型公共建筑前廣場。
②過去站前廣場設(shè)計(jì)更多的需要考慮人流、車流的疏散,而現(xiàn)在車站地下空間開發(fā)利用后,將人流、車流分散至地下空間(停車場和公交車站等),站前廣場設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合海綿設(shè)施。
③集散廣場一般以硬質(zhì)鋪裝為主,宜采用透水鋪裝,同時(shí)設(shè)置線性排水溝或植草溝,雨水徑流通過有組織的匯流與轉(zhuǎn)輸,引入周邊綠地海綿設(shè)施。
④集散廣場供行人停留、休憩的空間,宜采用生態(tài)樹池等,滿足行人活動舒適性以及設(shè)施功能性的要求。
⑤集散廣場的海綿設(shè)施均設(shè)置溢流管與市政管網(wǎng)相連接。
⑥有條件的站前廣場可設(shè)計(jì)為下沉式廣場。下沉式廣場的上部設(shè)置溢流管、底部設(shè)置放空管與市政管網(wǎng)相銜接。
圖4 集散廣場雨水徑流系統(tǒng)
圖5 大型公建前下沉式廣場示例
圖6 汽車站前下沉式廣場示例
5)交通廣場
①交通廣場是指環(huán)形交叉口和立體式的橋頭廣場等,主要為組織交通,也可裝飾街景。海綿設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)既不能影響交通組織,又要兼顧景觀效果。
②交通廣場一般不涉及人的公共活動,宜設(shè)計(jì)為下沉式,采用小型濕地、濕塘等具有調(diào)蓄功能的海綿設(shè)施,收集與凈化路面雨水徑流。
③交通廣場的綠化量大且景觀要求高,宜優(yōu)先考慮雨水收集利用,廣場底部設(shè)置蓄水模塊,減少綠化澆灑量。
④交通廣場的雨水調(diào)蓄設(shè)施均設(shè)置溢流管,超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水溢流入市政管網(wǎng)。
⑤交通廣場地勢較高且地下空間已開發(fā)利用,宜采用生態(tài)排水方式,廣場雨水徑流散排入周邊綠地海綿設(shè)施。
圖7 交通廣場雨水徑流系統(tǒng)
圖8 交通廣場示例
6)商業(yè)廣場
①商業(yè)廣場的主要功能為購物、休閑、娛樂、觀賞、飲食、社會交往等,廣場是以行人活動為主,有人流量大、商業(yè)與服務(wù)設(shè)施齊全、雨水徑流污染負(fù)荷大等特點(diǎn)。
②地下空間已開發(fā)利用的商業(yè)廣場,宜采用線性排水溝收集廣場自身以及周邊區(qū)域雨水徑流導(dǎo)向兩側(cè),雨水徑流進(jìn)入市政管網(wǎng)前應(yīng)設(shè)置初雨水棄流設(shè)施。
③地下空間未開發(fā)利用的商業(yè)廣場,宜設(shè)計(jì)為下沉式廣場。下沉式廣場的上部設(shè)置溢流管、底部設(shè)置放空管與市政管網(wǎng)相銜接。
圖9 商業(yè)廣場雨水徑流系統(tǒng)
3.2公共綠地與廣場的海綿設(shè)施設(shè)計(jì)
3.2.1地形
①通過對公共綠地與廣場的地形分析,明確區(qū)域內(nèi)地形的變化情況以及高地處、低洼處。
②根據(jù)公共綠地與廣場內(nèi)雨水徑流集聚位置不同,設(shè)置不同類型、功能、形式的海綿設(shè)施。
③在高地處宜設(shè)計(jì)為硬質(zhì)鋪裝的廣場,供行人休閑活動。在低洼綠地處宜采用濕塘、雨水濕地等具有雨水調(diào)蓄功能的海綿設(shè)施,雨水經(jīng)凈化處理可用于綠化澆灑、鋪裝沖洗。在地形較為平坦且起伏小處,宜采用以收集與轉(zhuǎn)輸為主要功能的海綿設(shè)施。
圖10 公共綠地與廣場地形設(shè)計(jì)示例
圖11 濕塘示例
圖12 雨水濕地示例
3.2.2鋪裝
①廣場的硬質(zhì)鋪裝面積較大且集中,適合以灰色排水為主,宜采用線性排水的方式。雨水徑流通過線性排水溝收集與轉(zhuǎn)輸至周邊植草溝和生態(tài)樹池。植草溝滲透與轉(zhuǎn)輸廣場過剩的雨水徑流,引入周邊綠地海綿設(shè)施。
②面積較小、零碎化的硬質(zhì)鋪裝,宜采用生態(tài)排水方式,雨水徑流散排入周邊海綿設(shè)施。
③廣場的硬質(zhì)鋪裝也可設(shè)置雨水濕地或地下式蓄水池,用來收集周邊硬質(zhì)鋪裝的雨水徑流,凈化后可用于綠化澆灌、鋪裝沖洗。
④廣場以步行活動為主,硬質(zhì)鋪裝宜采用透水鋪裝。
圖13 線性排水溝示例
圖14 透水鋪裝示例
3.2.3公共綠地
①公共綠地設(shè)計(jì)應(yīng)低于硬質(zhì)鋪裝、道路,確保硬質(zhì)鋪裝、道路的雨水徑流流向綠地海綿設(shè)施。綠地與硬質(zhì)鋪裝、道路銜接區(qū)域應(yīng)設(shè)有緩坡處理。
②周邊區(qū)域雨水徑流匯入公共綠地與廣場的海綿設(shè)施前,應(yīng)利用植草溝、沉淀池等對匯入公共綠地與廣場內(nèi)的雨水徑流進(jìn)行預(yù)處理,處理后雨水徑流引入海綿設(shè)施。
③公共綠地與廣場一般有道路連接或環(huán)繞,在與道路相鄰一側(cè)的綠地宜與道路設(shè)計(jì)相結(jié)合,可運(yùn)用的海綿設(shè)施有生態(tài)樹池、生物滯留池等,保證公共綠地與廣場和道路的人流、車輛互不干擾。
④公共綠地面積較大且地形起伏小,宜優(yōu)先考慮采用雨水收集回用設(shè)施。收集回用設(shè)施可采用地下式,以保證安全和節(jié)約用地。雨水經(jīng)凈化后可用于綠化澆灌、鋪裝沖洗等。
⑤分布較為分散且呈斑塊狀的綠地,宜采用下沉式綠地、生物滯留池、植草溝等小型分散式海綿設(shè)施。
⑥公共綠地污染嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)設(shè)置初雨水棄流設(shè)施,處理后的雨水徑流匯入綠地海綿設(shè)施。
⑦公共綠地的各海綿設(shè)施經(jīng)過入滲通過底部排水盲管相連接,雨水徑流收集與轉(zhuǎn)輸至濕塘、雨水濕地或蓄水池等雨水調(diào)蓄設(shè)施。
圖15 下沉式綠地示例
圖16 植草溝示例
圖17 生物滯留池示例
圖18 雨水花園示例
圖19 生態(tài)樹池示例
圖20 蓄水設(shè)施示例
3.2.4水景
①公共綠地與廣場的水體(噴泉、瀑布、水塘等)應(yīng)作為雨水調(diào)蓄設(shè)施,與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,凈化后雨水可用于綠化澆灌、鋪裝沖洗以及景觀回用。景觀水體的溢流排放系統(tǒng)應(yīng)與市政雨水管網(wǎng)相銜接。
②公共綠地的水體周邊應(yīng)根據(jù)水流方向、速度和沖刷強(qiáng)度,合理設(shè)置生態(tài)駁岸;同時(shí)宜設(shè)置植草溝、生物滯留設(shè)施等對匯入公共綠地的水體進(jìn)行預(yù)處理。
③廣場的水體應(yīng)設(shè)置初雨棄流設(shè)施,可不采用生態(tài)駁岸。
④供老人、兒童等特殊人群活動的廣場應(yīng)以安全為重,不宜設(shè)置濕塘、水景等設(shè)施,可結(jié)合景觀設(shè)計(jì)采用枯山水、旱溪等形式。
圖21 景觀水體與雨水調(diào)蓄相結(jié)合示例
3.2.5建筑與景觀小品
①廣場建筑可采用綠色屋頂;綠色屋頂設(shè)置雨水集蓄回用,用于綠色屋頂澆灌。廣場建筑外墻,也可設(shè)置垂直綠化。
②廣場建筑雨落管宜優(yōu)先采用斷接方式排水,可采用高位花壇承接雨水也可采用散排形式,利用植草溝等方式將承接或散排的雨水引入海綿設(shè)施。
③廣場海綿設(shè)計(jì)應(yīng)與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,確保海綿設(shè)施與景觀小品的布置既相互融合、協(xié)調(diào),又滿足景觀效果及功能要求。
圖22 雨落管斷接方式示例
圖23 綠色屋頂示例
圖24 垂直綠化示例
3.2.6道路系統(tǒng)
①公共綠地與廣場內(nèi)部道路宜采用生態(tài)排水方式,路面雨水徑流散排入兩側(cè)綠地海綿設(shè)施。
②道路兩側(cè)沒有條件布置海綿設(shè)施時(shí),可采用線性排水溝或植草溝等,有組織的收集與轉(zhuǎn)輸雨水徑流,引入周邊海綿設(shè)施。
③公共綠地與廣場非機(jī)動車道、人行道宜采用透水鋪裝,機(jī)動車道宜采用透水混凝土。
圖25 吐水鋪裝示例
圖26 透水路面示例
3.2.7停車場
①停車場作為公用綠地與廣場的附屬設(shè)施,應(yīng)設(shè)計(jì)為生態(tài)停車場。停車場采用透水鋪裝,雨水徑流匯入植草溝再導(dǎo)入生物滯留池等具有水質(zhì)凈化功能的海綿設(shè)施。
②廣場也可開發(fā)利用地下空間,設(shè)計(jì)地下停車場,解決廣場本身及附近停車問題。
圖27 生態(tài)停車場示例
4 績效分析
4.1 總體指標(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)》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測機(jī)構(gòu)獲得該地區(qū)不同公共綠地與廣場的徑流污染現(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)算出整個(gè)公共綠地與廣場的徑流污染削減率和雨水徑流排放口的污染物濃度。
(3)雨水資源利用率
應(yīng)根據(jù)公共綠地與廣場的綠地灌溉、鋪裝沖洗、景觀回用等雜用水量確定雨水儲蓄設(shè)施的容積,從而計(jì)算出雨水資源利用率。
4.2 績效模擬分析
(1)水文效應(yīng)模擬分析
用SWMM、MUSIC、XP等模型,以公共綠地與廣場海綿方案為基礎(chǔ),建模分析方案實(shí)施前后水文效應(yīng),應(yīng)給出一般、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、XP等模型,以公共綠地與廣場海綿方案為基礎(chǔ),以獲得的污染源強(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)測方案
海綿設(shè)施投入使用半年后,可進(jìn)行績效監(jiān)測。
公共綠地與廣場海綿設(shè)施的水質(zhì)績效監(jiān)測宜采用人工取樣方法,必要時(shí)可采用自動在線監(jiān)測。
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)在公共綠地與廣場對外雨水排口(接口)取樣。
常規(guī)水質(zhì)檢測指標(biāo)應(yīng)包括SS、CODcr、NH3-N、TN、TP等,停車場的水質(zhì)檢測指標(biāo)還應(yīng)檢測石油類,商業(yè)廣場的水質(zhì)檢測指標(biāo)還應(yīng)包括油脂類。
應(yīng)在雨水儲蓄設(shè)施內(nèi)設(shè)置水位控制器,應(yīng)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)信息,在降雨事件發(fā)生前控制適當(dāng)水位。
應(yīng)采用模擬降雨方式或采用自動在線監(jiān)測方式進(jìn)行水文效應(yīng)的監(jiān)測。
6 工程投資估算
工程投資估算通過對工程量的估算,參考各自的綜合單價(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、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、績效模擬分析、監(jiān)測方案、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)公共綠地與廣場匯水分區(qū)劃分圖
(3)公共綠地與廣場各匯水分區(qū)徑流組織圖
(4)公共綠地與廣場海綿設(shè)施平面布置圖
(5)公共綠地與廣場海綿設(shè)施豎向設(shè)計(jì)圖
(6)海綿設(shè)施正常運(yùn)行徑流排放組織圖
(7)海綿設(shè)施溢流運(yùn)行徑流排放組織圖
(8)海綿設(shè)施無法運(yùn)行徑流排放組織圖
7.3附表
(1)公共綠地與廣場各海綿設(shè)施技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表
(2)公共綠地與廣場各匯水分區(qū)調(diào)蓄容積表
(3)公共綠地與廣場各匯水分區(qū)水文效益分析表
(4)公共綠地與廣場各匯水分區(qū)水質(zhì)效益分析表
(5)公共綠地與廣場海綿方案工程投資估算表
轉(zhuǎn)載:未來的海綿城市