摘要：生物滯留技術是海綿城市建設過程中應用最廣泛的低影響開發(fā)技術之一。在海綿城市建設的快速推進下，生物滯留技術在施工落地過程中往往存在較多問題，如現場施工與圖紙不符、排水不暢、景觀效果不佳，從而導致海綿城市效益難以發(fā)揮。在分析介紹生物滯留池結構構成、建設步驟的基礎上，提出施工重點環(huán)節(jié)的注意事項及易出錯步驟的改進措施，從海綿城市建設管理的角度剖析施工問題的成因，并提出相應的建議。

李澄（1986-），男，江蘇省南通人，碩士，高級工程師，主要從事市政工程規(guī)劃設計、海綿城市建設等方面相關工作

近兩年，諸多城市發(fā)布全面推進海綿城市建設的文件，地塊、道路為載體的海綿城市建設正駛入發(fā)展的快車道，由于理念方式的轉變、基礎研究工作的缺乏和工程經驗積累不足，落地的海綿城市項目往往存在功能效益欠缺、景觀效果欠佳等諸多問題。其中，生物滯留設施作為應用最廣泛的低影響開發(fā)技術之一，在建設過程中出現了雨水排放不暢、景觀效果差、海綿效益難以發(fā)揮等問題。

昆山市作為江蘇省海綿城市建設試點城市，在前期“水敏性城市建設”嘗試的基礎上，于2017年在市域范圍內全面推進海綿城市建設，通過近幾年的嘗試和努力，建成了一批海綿城市項目，建設過程中累積了大量的工程實踐經驗。生物滯留設施作為海綿城市建設重要源頭控制的綠色技術措施之一，由于其高效的雨水滯蓄能力、徑流污染去除能力以及能與景觀有機結合的特點，被廣泛運用于昆山市各類型用地的新建、改建、擴建項目的海綿城市建設中。通過對海綿城市建設全過程的梳理和總結，昆山市編制了《昆山市生物滯留池施工指南（試行）》供設計、施工以及管理單位參考。在此基礎上提煉、總結了生物滯留設施施工過程中存在的主要問題和解決方案，并根據海綿城市建設落地的實際情況，剖析建設 施工過程中常見的問題及其成因，提出了行之有效的建議與對策。

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生物滯留池的組成及建設步驟

1.1組成部分

生物滯留設施模擬自然水文過程，對雨水及早進行控制，阻斷或減緩地表流動，凈化雨水水質，并使雨水成為景觀的一部分。生物滯留池主要包括：與周邊銜接的護坡（分直立式和自然式）、進水口（防沖刷設施）、溢流井、溢流井蓋、檢查口、景觀植物組團等組成部分，自上而下設置超高層、滯留層、覆蓋層、過濾層、過渡層、排水層、防滲層。生物滯留池各層級以及各層級厚度可根據實際的需要進行靈活變化，但同時應該滿足過濾、植物生長、結構穩(wěn)定的要求。生物滯留池透視圖見圖1。

圖1 生物滯留池透視圖

1.2建設步驟

從結構層可以看出，生物滯留池結構看似簡單，但施工過程相對繁復，加上由于經驗不足且多數施工環(huán)節(jié)為隱蔽工程，因此在施工中極易出錯。生物滯留池施工可以分為從基坑開挖到覆蓋層鋪設等12個主步驟，約30項子步驟，每個步驟均容易發(fā)生錯誤，從影響最終效果，所以需要施工單位系統(tǒng)理解、技術貫穿、精工細作。生物滯留池具體施工過程如圖2所示。

圖2 生物滯留池施工過程

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建設存在的問題與解決方案

2.1位置確認及場地豎向銜接

2.1.1存在問題

① 場地鋪裝、綠化豎向標高、場地排水方向與原有設計不符，導致生物滯留池處于匯水分區(qū)之外，雨水難以匯流進入生物滯留池，甚至造成場地積水。

② 植草溝、排水溝等設施距離過長，導致生物滯留池完成面與側石堆土存在較大高差，與周邊銜接突兀。

③ 生物滯留池本身標高處理，生物滯留池完成面不能滿足滯留層+超高的要求，溢流井不能滿足排水或者超高的要求。

2.1.2 解決方案

① 在建設生物滯留池時，應注重場地及設施的豎向銜接，首先通過專業(yè)儀器對場地豎向地形進行確認，確保其位于匯水分區(qū)的內低點，確保匯水范圍內雨水能夠自然地表匯流或通過導流設施進入生物滯留池。

② 施工單位最好根據場地豎向、匯水條件重新核算匯水分區(qū)，核實生物滯留池面積是否與匯水面積匹配。如項目整體施工過程中存在豎向標高的改變，生物滯留池的位置應根據實際情況進行調整，并履行相應變更手續(xù)。

③ 應按照施工圖紙核算開挖深度，核對完成面標高、溢流口標高在豎向上能否與匯水分區(qū)內的道路、鋪裝、綠地順利銜接。

④ 生物滯留池開挖、整坡、介質回填、壓實等各環(huán)節(jié)，均應當滿足場地坡度、坡向以及生物滯留池整體的深度，以及排水層、過渡層、過濾層、滯留層、超高層等各層級厚度設計要求；生物滯留池深度應包括所對應的厚度。

2.2形式的選擇

2.2.1存在問題

生物滯留池選型錯誤，不僅影響景觀效果，還會造成邊坡穩(wěn)定性差。例如在場地條件允許的情況下，采用了直壁砌筑擋墻型生物滯留池，如圖3（a）所示；生物滯留池位于面積較小的綠化帶時，采用了“大池中套小池”，如圖3（b）所示。

圖3 生物滯留池的錯誤選型

2.2.2解決方案

場地條件地允許的情況下，例如小區(qū)綠地、公園等，生物滯留池建議采用自然緩坡型，如圖4(a)所示。在場地條件有限的情況下，例如道路、停車場的綠化帶，側石所對應的邊緣可直接作為生物滯留池的硬質護坡，放樣時生物滯留池邊界以道路、鋪裝邊線為界，如圖4（b）所示。

圖4 生物滯留池的正確選型

對于車行速度慢、車流量小的支路、停車場、廣場等用地，生物滯留池邊緣可不設側石，但應設置警示牌，防止行人或車輛跌入。對于快速路、主干道、機動車流量相對較大、限速較高的道路，生物滯留池邊緣建議保留側石。

2.3自然緩坡型放樣

2.3.1存在問題

在生物滯留池設計時，往往僅按照容積法計算出的面積，設計生物滯留池線型。因此，在施工中放樣僅僅放一根線，根據該線再進行相應開挖或者放坡，按照放線開挖出來的生物滯留池面積偏大或者偏小。

2.3.2解決方案

采用自然放坡形式的，平面設計時應通過多線方式反映不同截面坡度，應表達上口線（與場地銜接線）、完成面對應的線、開挖面底部對應的線，如圖5所示。自然緩坡型的生物滯留池應按施工圖采用3條線放樣，如圖6所示。從上到下分別是上口線（與場地銜接線、1號線）、完成面對應的線（2號線）、開挖面底部對應的線（3號線）。為了便于開挖坡度的準確性，在放線時應放出底面(3號線)及完成面（2號線）兩條線。

圖5 生物滯留池開挖控制線

圖6 生物滯留設池施工放線

2.4溢流井砌筑

2.4.1存在問題

生物滯留池位于場地低點，因此設置溢流井尤為重要，但現場施工中經常有不設置溢流井或者采用de110～160mm排水管代替溢流井的方式，除此之外還經常出現溢流井井面標高與設計不符的現象，如圖7所示。

圖7 溢流井建設常見錯誤

2.4.2改善措施

① 溢流井蓋應該滿足匯水范圍內設計暴雨排放，且應簡潔、美觀、尺寸適合，并具有防堵塞的能力。

② 由于生物滯留池溢流口設置于綠地中，應采用棱臺形或穹型等立面式防堵塞溢流井蓋，以保證在異物堵塞時仍具備雨水排放能力。

生物滯留池內的溢流井形式見圖8。

圖8 生物滯留池內的溢流井

2.5結構層穩(wěn)定

過濾層、過渡層、排水層鋪設均屬于基坑的回填工作，回填介質的粒徑級配、盲管鋪設直接關系到生物滯留池的結構穩(wěn)固性和性能。

2.5.1存在問題

現場施工后經常出現降雨后，由于排水盲管孔徑大、結構層粒徑匹配不夠，回填介質層的流失會在生物滯留池表面上留下“凹陷”，并堵塞盲管，見圖9。

圖9 生物滯留池表面的凹陷

2.5.2解決方案

生物滯留池過濾層、過渡層、排水層一般由粉砂粒、中粗砂、圓礫或角礫等回填介質分層回填組成。各層材料的顆粒粒徑不宜超過鄰層較小顆粒的6～8 倍。在沒有地方生物滯留池建設指南時，在施工前應該做結構安全性小試，保證結構穩(wěn)固。

2.6排水盲管敷設

2.6.1存在問題

現有國內規(guī)范對盲管開孔率、開孔孔徑、開孔間距、開孔方式鮮有規(guī)定，僅有《城市道路與開發(fā)空間低影響開發(fā)雨水設施》（15 MR 105）要求穿孔收集管開孔率控制在1%～3%，《城鎮(zhèn)雨水調蓄工程技術規(guī)范》（GB 51174—2017）要求開孔孔徑不得大于排水層礫石粒徑。

假設在單位面積（1 m²）生物滯留池內設置一根1 m的de110 mm盲管，土壤滲透系數為100 mm/h。 在極端降雨的情況下，生物滯留池形成滯留層，按照孔口出流公式計算孔口面積：

式中Q——孔口出流速度，m³/s

H0——作用水頭，m

μ——淹沒孔口的流量系數，μ=0.62

A——孔口的面積，m²

按照土壤滲透系數計，單位面積滲透流量為0.1 m³/h，約 2.78×10 -5m³/s；H0取0.8 m（溢流井深0.2 m，過濾層厚0.5 m，盲管孔口在排水層的平均深0.1 m）；孔口堵塞率按照50%計，計經計算得 A=5.6×10-5㎡；

Φ=A/S

式中Φ——開孔率，%

S——管道表面積，m²

單位長度（1m）de110mm盲管的面積 S=2πrL=0.345 4m2。經計算開孔率僅為0.016％，與圖集15 MR 105、GB 51174—2017中要求的穿孔收集管開孔率（1%～3%）相差較大。盲管開孔率與盲管的開孔孔徑成正比，與開孔間距成反比。開孔率越大，要求開孔孔徑越大、開孔間距越小，開孔孔徑越大越容易導致介質層的流失；開孔間距越小，管道開孔過于密集容易破壞管線的環(huán)剛度，埋設在排水層中，承壓能力受影響。

昆山生物滯留池在建設過程中參考了澳大利亞的經驗，澳大利亞生物滯留設施指南建議開孔孔徑盡量小，推薦孔徑為2 mm；在實際操作中如開孔孔徑為2 mm，在滿足最低限為1%的開孔率時，1 m的de110 mm管線需要開孔數量超過1 000個，按照六邊形對稱開孔，盲管上縱向間距僅為6 mm，開孔難以操作，且開孔過于密集破壞了管道的環(huán)剛度。

2.6.2解決方案

考慮到排水層采用粗圓、角礫石進行鋪設，排水層介質粒徑控制在10 ～20 mm，要求排水層最小粒徑不得小于排水盲管開孔孔徑的1.5倍，開孔率調整至0.5% ～1%，采用圓形開孔時，開孔孔徑4 ～6mm，詳見圖10（a）；采用槽狀開口時，槽寬2 ～3 mm，槽長20 ～30 mm，詳見圖10（b），間距按照流量要求、開孔（槽）尺寸、橫截面孔（槽）口數量計算確定。

圖10 盲管開口方式

2.7與各類管線的關系

2.7.1 雨水管線埋深

① 存在問題

《室外排水設計規(guī)范》（GB 50014—2006，2016年版）規(guī)定排水管道管頂最小覆土：人行道下0.6 m，車行道下0.7 m。生物滯留池布置在地塊起始部位，按照起始管線覆土為0.6 m計，生物滯留池排出管（雨水管連接管）與雨水管線無法做到管頂平接，會導致生物滯留池過渡層下一直存水，停留時間超過5 h對 NH+4-N、NO-3-N等污染物去除并沒有太大幫助，并且時間過長，會引起厭氧區(qū)擴大，同樣影響處理效果，停留的雨水含有較高污染物隨下一次降雨排出,同時會產生臭味、滋生蚊蠅。

此外，在降雨初期，雨水管線內的雨水可能很快達到滿管流，這時生物滯留池內部水位會上升到與檢查井水位相同，浸入過濾層，離完成面僅僅0.3 m，詳見圖11。降雨結束后，在下次降雨前，水面下降至與下游雨水管線頂面平行的位置，排水層一直存有雨水，詳見圖12。因此，內部蓄水空間在降雨時、降雨后均不能完全釋放出來，實際調蓄容積要低于理論計算值。

圖11 降雨時雨水管線起端生物滯留池內水位情況

圖12 非降雨時雨水管線起端生物滯留池內水位情況

②解決方案

建議在地塊雨水管線的起端盡量不采用生物滯留池，可以采用下凹式綠地或者簡易型生物滯留設施替代。如果一定要采用生物滯留池時，首先應該盡量降低過濾層的厚度，降低生物滯留池深度，保證雨水口連接管與下游雨水管能夠實現管頂平接，其次在指標核算時，應該按照實際能夠排空的部分重新核算設計調蓄容積。

2.7.2 管線綜合

①存在問題

地塊內部存在大量管線，很多管線埋設在綠化中，生物滯留池的建設經常內有多種管線穿越，詳見圖13，影響生物滯留池滲透、滯蓄效果，管線穿越未加設加固措施，易破損導致安全隱患。

圖13 大量室外管線與生物滯留池重疊

② 解決方案

設計過程中，應將海綿設施布置圖與含出戶管的管線綜合圖疊加，避免生物滯留池位于管線密集處、檢查井設置處，核對燃氣、電力等存在安全隱患的管線是否穿越生物滯留池，并及時做出調整。

在現場施工時，如遇到管線密集處，應根據管線位置、豎向條件進行調整避讓，并進行變更。穿越生物滯留池的管線覆土應滿足相應規(guī)范要求，不滿足覆土要求的應該進行加固處理。

2.8 景觀打造

2.8.1邊界處理

① 存在問題

周邊綠地空間充足，采用了混凝土砌筑硬質護坡，未進行抹面或遮擋，破壞了整個場地的景觀效果。在綠化不足的情況下，采用傳統(tǒng)的側石，由于生物滯留池在傳統(tǒng)綠化整體上進行了下凹，因此圬塝裸露難以處理。

② 解決方案

當生物滯留池周邊具有充足的綠地空間，應采用自然放坡的方式處理生物滯留池與周邊場地的豎向銜接問題。生物滯留池自然放坡不應大于1: 3，以保證邊坡穩(wěn)固，并與周邊場地順利銜接。

生物滯留池周邊無充足綠地空間、放坡空間不足時，可采用鋼板護坡方式。使用3 mm以上厚度的不銹鋼板或銹鋼板作為護坡，應保證其作為邊坡的結構穩(wěn)定性，宜將其插入土壤或過濾層介質中15cm以上或進行錨固、焊接處理，鋼板頂端應與周邊高度一致。

采用石籠護坡時，截面形式可采用長方形、梯形等多種形式。石籠頂面高度應與周邊高度一致，頂面寬度宜為15 ～20cm。

采用直徑為5～10 cm的杉木樁作為護坡， 杉木樁應插入土壤或過濾層介質中15 cm以上，并應成排進行固定， 其頂端高度應與周邊高度一致。

當生物滯留池與周邊存在一定綠地的，可采用草石隔離帶作為自然緩坡土壤與過濾層介質之間的格擋。

若通過側石作對生物滯留池進行銜接，宜改變傳統(tǒng)側石做法，可采用砌筑擋墻或者厚度較寬的側石來替代原有的側石形式，避免基礎裸露。砌筑擋墻必須滿足道路側石建設要求。

生物滯留池與周邊場地豎向銜接及邊界處理方式見圖14 ～16。

圖14 空間充足的銜接方式

圖15 不足空間的銜接方式

圖16 邊界處理方式

2.8.2植物選擇及種植

① 存在問題

部分植物選型缺乏因地制宜的篩選過程，剛開始以濕生植物為主，推薦的植物在現有填料里也難以保證旺盛的生長力；大部分種植植物均屬于落葉性，并不常綠，所以大部分設施在冬季景觀效果較差；選擇的植物植株較小，或者大量的低矮地被植物，由于場地下沉，影響最終景觀效果呈現。

② 解決方案

選擇長期耐干旱，短期耐澇的植物，根據蘇州地區(qū)的氣候特征，對植物進行了推薦，詳見表1。增加常綠植物比例，保證冬季景觀效果，點綴開花植物或色葉植物。多選用植株高度較高、觀賞性好的草本類及灌木類植物，避免大面積種植低矮地被植物。

表1 生物滯留池植物推薦

種植不同于普通綠化，宜采用長勢較好、規(guī)格較高的全株苗（容器苗），同時應避免過度修剪；生物滯留池應適當提高植物的種植密度，建議在常規(guī)種植密度基礎上提高20%，保證不露土。豐富植物品種，采用組團式種植方式，避免散種造成池內植物散亂。采用片植、群植、叢植、孤植相結合的布局形式，疏密結合，兼顧觀賞和休憩功能，避免散種造成池內植物散亂。夏季種植完畢每日均需要進行澆灌，保證植物成活。

注重植物的搭配與層次，局部可選用灌木球、亞喬木、景石等進行點綴。

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結論與建議

海綿城市在多年試點推進過程中，由于難以一次理解到位，在建設過程中總或多或少存在問題，生物滯留設施在海綿城市的建設過程中被大量使用，看似簡單的生物滯留池，施工過程環(huán)環(huán)相扣，由于設計、施工等建設環(huán)節(jié)不到位，出現形形色色的問題，讓海綿城市的初衷沒有得到落實，導致群眾的接受程度不高，妨礙了海綿城市的推廣。

海綿城市的建設，應該是“兩分設計、六分施工、兩分前期維護”，生物滯留設施的建設管控應當在合理化設計的基礎上，嚴格把控建筑雨落管排水、室外管線、場地豎向、綠化造坡等外部條件的施工質量及精準化程度，以在豎向、平面、構造上準確落地。

由于目前對海綿城市理解透徹的施工單位少之又少，設計單位應該在施工過程中，做到全過程現場指導，并及時按照現場條件變更圖紙。此外，海綿城市的建設不能簡單理解為綠化施工，應該將市政管線施工與園林綠化施工技術相結合，給予足夠的工程預算，并應當盡早介入項目施工，融入雨落管、室外管道、室外鋪裝、綠化等各個施工環(huán)節(jié)。海綿技術措施建設完成后，應當防止施工期污染物進入，前期的維護管養(yǎng)也是海綿城市建設效益能否發(fā)揮的關鍵，施工完成后應當采用高頻率、精細化的管養(yǎng)維護方式。

海綿城市試點需要有一定的容錯機制，海綿城市建設更是“邊實踐、邊總結、邊改進，再實踐、再總結、再改進”的螺旋上升過程，試點推進是為了發(fā)現問題、解決問題，應當結合出現的問題盡快形成各個地方的設計、施工、管養(yǎng)維護的技術指南，構建有序的監(jiān)管流程和體系，并納入到現有施工質量管理程序，確保生物滯留設施等海綿技術措施切實、有效落地。

本文全文發(fā)表在《中國給水排水》2020年第20期，做了刪減，并保留了作者投稿時的全部圖片。該文作者及其單位如下：

李澄1，何伶俊2，周潔3，范曉玲3

本文標準著錄格式：

李澄，何伶俊，周潔，等. 生物滯留設施建設常見問題及解決方案[J].中國給水排水，2020，36（20）：105-112.

LI Cheng, HE Lingjun, ZHOU Jie, et al. Common problems and solutions in construction of bioretention facility[J]. China Water & Wastewater, 2020, 36 (20): 105-112(in Chinese).

編輯： 李德強

制作：文 凱