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海绵城市建设技术指南 ——低影响开发雨水系统设计

海绵城市建设技术指南 ——低影响开发雨水系统设计

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为贯切落实习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神,大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,节约水资源,保护和改善城市生态环境,促进生态文明建设,依据《城镇排水与污水处理条例》、《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》(国办发{2013}23号)、《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》(国发(2013)36号)、等国家法规政策,并与《城市排水工程规划规范》、《室外排水设计规范》、《绿色建筑评价标准》等国家标准规范有效衔接,编制了本指南。本指南的主要内容包括总则、海绵城市与低影响开发雨水系统、规划、设计、 工程建设和维护管理,共六章,本文摘自第四章——设计。

 

第一节:基本要求

城市建筑小区、道路、绿地雨水广场水系低影响开发雨水系统建设项目,应以相关职能主管部门、企事业单位作为责任主体,落实有关低影响开发雨水系统的设计。城市规划建设相关部门应在城市规划、施工图设计审查、建设项目施工、监理、竣工验收备案等管理环节,加强对低影响开发雨水系统建设情况的审查。

适宜作为低影响开发雨水系统构建载体的新建、改建、扩建项目,应在园林、道路交通、排水、建筑等各专业设计方案中明确体现低影响开发雨水系统的设计内容,落实低影响开发控制目标。

 

第二节:设计程序

低影响开发雨水系统的一般设计流程如下图所示。

(1)低影响开发雨水系统的设计目标应满足城市总体规划、专项规划等相关规划提出的低影响开发控制目标与指标要求,并结合气候、土壤及土地利用等条件,合理选择单项或组合的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的技术及设施。(详情在后期内容会补充齐全,请持续关注我们“海绵雨水”专业雨水收集公司)。

(2)低影响开发设施的规模应根据设计目标,经水文、水力计算得出,有条件的应通过模型模拟对设计方案进行综合评估,并结合技术经济分析确定最优方案。

(3)低影响开发雨水系统设计的各阶段均应体现低影响开发设施的平面布局、竖向、构造、及其与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统的衔接关系等内容。

(4)低影响开发雨水系统的设计与审查(规划总图审查、方案及施工图审查)应与园林绿化、道路交通、排水、建筑等专业相协调。

 

第三节:建筑与小区

建筑屋面和小区路面径流雨水应通过由组织的汇流与传输,经截污等预处理后引入绿地内的雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施。因空间限制等原因不能满足控制目标的建筑与小区,径流雨水还可通过城市雨水管渠系统引入城市绿地与广场内的低影响开发设施。低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行,如结合小区绿地和景观水体优先设计生物滞留设施、渗井、湿塘和雨水湿地等。建筑与小区低影响开发雨水系统典型流程如下图所示。

1、场地设计

(1)应充分结合现状地形地貌进行场地设计与建筑布局,保护并合理利用场地内原有的湿地、坑塘、沟渠等。

(2)应优化不透水硬化面与绿地空间布局、建筑、广场、道路周边宜布置可消纳径流雨水的绿地。建筑、道路、绿地等竖向设计应有利于径流汇入低影响开发设施。

(3)低影响开发设施的选择除生物滞留设施、雨水罐、渗井等小型、分散的低影响开发设施外,还可结合集中绿地设计渗透塘、湿塘、雨水湿地等相对集中的低影响开发设施,并衔接整体场地竖向与排水设计。

(4)景观水体补水、循环冷却补水及绿化灌溉、道路浇晒用水的非传统水源宜优先选择雨水。按绿色建筑标准设计的建筑与小区,其非传统水源利用率应满足《绿色建筑评价标准》(GB/T50378)的要求,其他建筑与小区宜参照该标准执行。

(5)有景观水体的小区,景观水体宜具备雨水调蓄功能,景观水体的规模应根据降雨规律、水面蒸发量、雨水回用等,通过全年水量平衡分析确定。

(6)雨水进入景观水体之前应设置前置塘、植被缓冲带等预处理设施,同时可采用植草沟传输雨水,以降低径流污染负荷。景观水体宜采用非硬质池底及生态驳岸,为水生动植物提供栖息或生长条件,并通过水生动植物对水体进行净化,必要时可采取人工土壤渗滤等辅助手段对水体进行循环净化。

2、建筑

(1)屋顶坡度较小的建筑可采用绿色屋顶,绿色屋顶的设计应符合《屋面工程技术规范》(GB50345)的规定。

(2)宜采取雨落管断接或设置集水井等方式将屋面雨水断接并引入周边绿地内小型、分散的低影响开发设施,或通过植草沟、雨水管渠将雨水引入场地内的集中调蓄设施。

(3)建筑材料也是径流雨水水质的重要影响因素,应优先选择对径流雨水水质没有影响或影响较小的建筑屋面及外装饰材料。

(4)水资源紧缺地区可考虑优先将屋面雨水进行集蓄回用,净化工艺应根据回用水水质要求和径流雨水水质确定。雨水储存设施可结合现场情况选用雨水罐、地下或地下蓄水池等设施。当建筑层高不同时,可将雨水集蓄设施在较低楼层的屋面上,收集较高楼层建筑屋面的径流雨水,从而借助重力供水而节省能量。

(5)应限制地下空间的过度开发,为雨水回补地下水提供渗透路径。

3、小区道路

(1)道路横断面设计应优化道路横坡坡向、路面与道路绿化带及周边绿地的竖向关系等,便于径流雨水汇入绿地内低影响开发设施。

(2)道路排水宜采用生态排水的方式。路面雨水首先汇入道路绿化带及周边绿地内的低影响开发设施,并通过设施内的溢流排放系统与其他低影响开发设施或城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接。

(3)路面宜采用透水铺装,透水铺装路面设计应满足路基路面强度和稳定性等要求。

4、小区绿化

(1)绿地在满足改善生态环境、美化公共空间、为居民提供游憩场地等基本功能的前提下,应结合绿地规模与竖向设计,在绿地内设计可消纳屋面、路面、广场及停车场径流雨水的低影响开发设施,并通过溢流排放系统 与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统有效衔接。

(2)道路径流雨水进入绿地内的低影响开发设施前,应利于沉淀池、前置塘等对进入绿地内的径流雨水进行预处理,防止径流雨水对绿地环境造成破坏。有降雪的城市还应采取措施对含融雪剂的融雪水进行弃流,弃流的融雪水宜经处理(如沉淀等)后排入市政污水管网。

(3)低影响开发设施内植物宜根据水分条件、径流雨水水质等进行选择,宜选择耐盐、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

 

第四节:城市道路

城市道路径流雨水应通过由组织的汇流与传输,经截污等预处理后引入道路红线内、外绿地内,并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理。低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行,如结合道路绿化带和道路红线外绿地优先设计下沉式绿地、生物滞留带、雨水湿地等。城市道路低影响开发雨水系统典型流程如下图所示。

(1)城市道路应在满足道路节本功能的前提下达到相关规划提出的低影响开发控制目标与指标要求。为保障城市交通安全,在低影响开发设施的建设区域,城市雨水管渠和泵站的设计重现期、径流系数等设计参数应按《室外排水设计规范》(GB50014)中的相关标准执行。

(2)道路人行道宜采用透水铺装,非机动车道和机动车道可采用透水沥青路面或透水水泥混凝土路面,透水铺装设计应满足国家有关标准规范的要求。

(3)道路横断面设计应优化道路横坡坡向、路面与道路绿化带及周边绿地的竖向关系等,便于径流雨水汇入低影响开发设施。

(4)规划作为超标雨水径流行泄通道的城市道理,其断面及竖向设计应满足相应的设计要求,并与区域整体内涝防治系统相衔接。

(5)路面排水宜采用生态排水的方式,也可利用道路及周边工用地的地下空间设计调蓄设施。路面雨水宜首先汇入道路红线内绿化带,当红线内绿地空间不足时,可由政府主管部门协调,将道路雨水引入道路红线外绿地内的低影响开发设施进行消纳。当红线内绿地空间充足时,也可利用红线内低影响开发设施消纳红线外空间的径流雨水。低影响开发设施应通过溢流排放系统与城市雨水管渠系统相衔接,保证上下游排水系统的顺畅。

(6)城市道路绿化带内低影响开发设施应采取必要的防渗措施,防止径流雨水下渗对道路面及路基的强度和稳定性造成破坏。

(7)城市道路经过或穿越水源保护区时,应在道路两侧或雨水管渠下游设计雨水应急处理及储存设施。雨水应急处理及储存设施的设置,应具有截污与防止事故情况下泄漏的有毒有害化学物质进入水源保护地的功能,可采用地上式或地下式。

(8)道路径流雨水进入道路红线内外绿地的低影响开发设施钱,应利于沉淀池、前置塘等对进入绿地内的径流雨水进行预处理,防止径流雨水对绿地环境造成破坏。有降雪的城市还应采取措施对含融雪剂的融雪水进行弃流,弃流的融雪宜经处理(如沉淀等)后排入市政污水管网。

(9)低影响开发设施内植物宜根据水分条件、径流雨水水质等进行选择,宜选择耐盐、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

(10)城市道路低影响开发雨水系统的设计应满足《城市道路工程设计规范》(CJJ37)中的相关要求。

 

第五节:城市绿地与广场

城市绿地、广场及周边区域径流雨水应过通过有组织的汇流与传输,经截污等预处理后引入城市绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施,消纳自身及周边区域径流雨水,并衔接区域内的雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统,提高区域内涝防治能力。低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行,如湿地公园和有景观水体的城市绿地与广场宜设计雨水湿地、湿塘等。城市绿地与广场低影响开发雨水系统典型流程如下图所示。

(1)城市绿地与广场应在满足自身功能条件下(如吸热、吸尘、降噪等生态功能,为居民提供游憩场地和美化城市等功能),达到相关规划提出的低影响开发控制目标与指标要求。

(2)城市绿地与广场宜利用透水铺装、生物滞留设施、植草沟等小型、分散式低影响开发设施消纳自身径流雨水。

(3)城市湿地公园、城市绿地中的景观水体等宜具有雨水调蓄功能,通过雨水湿地,湿塘等集中调蓄设施,消纳自身及周边区域的径流雨水,构建多功能调蓄水体/湿地公园,并通过调蓄设施的溢流排放系统与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统相衔接。

(4)规划承担城市排水防涝功能的城市绿地与广场,其总体布局,规模、竖向设计应与城市内涝防治系统相衔接。

(5)城市绿地与广场内湿塘、雨水湿地等雨水调蓄设施应采取水质控制措施,利用雨水湿地、生态堤岸等设施提高水体的自净能力,有条件的可设计人工土壤渗滤等辅助设施对水体进行循环净化。

(6)应限制地下空间的过度开发,为雨水回补地下水提供渗透路径。

(7)周边区域径流雨水进入城市绿地与广场内的低影响开发设施钱,应利用沉淀池、前置塘等对进入绿地内的径流雨水进行预处理,防止径流雨水对绿地环境造成破坏。有降雪的城市还应采取措施对含融雪剂的融雪水进行弃流,弃流的融雪水宜经处理(如沉淀等)后排入市政污水管网。

(8)低影响开发设施内植物宜根据设施水分条件、径流雨水水质等进行选择,宜选择耐盐、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

(9)城市公园绿地低影响开发雨水系统设计应满足《公园设计规范》(CJJ48)中的相关要求。

 

第六节:城市水系

城市水系在城市排水、防涝、防洪及改善城市生态环境中发挥着重要作用,是城市水循环过程中的重要环境,湿塘,雨水湿地等低影响开发未端调蓄设施也是城市水系的重要组成部分,同时城市水系也是超标雨水径流排放系统的重要组成部分。

城市水系设计应根据其功能定位、水体现状、岸线利用现状及滨水区现状等,进行合理保护、利用和改造,在满足雨洪行泄等功能条件下,实现相关规划提出的低影响开发控制目标及指标要求,并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统有效衔接。城市水系低影响开发雨水系统典型流程如下图所示。

(1)应根据城市水系的功能定位、水体水质等级与达标率、保护或改善水质的制约因素与有利条件、水系利用现状及存在问题等因素,合理确定城市水系的保护与改造方案,使其满足相关规划提出的低影响开发控制目标与指标要求。

(2)应保护现状河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等城市自然水体

(3)应充分利用城市自然水体设计湿塘、雨水湿地等具有雨水调蓄与净化功能的低影响开发设施,湿塘、雨水湿地的布局、调蓄水位等应与城市上游雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统及下游水系相衔接。

(4)规划建设新的水体或扩大现有水体的水域面积,应与低影响开发雨水系统的控制目标相协调,增加的水域宜具有雨水调蓄功能。

(5)应充分利用城市水系滨水绿化控制线范围内的城市公共绿地,在绿地内设计湿塘、雨水湿地等设施调蓄、净化径流雨水,并与城市雨水管渠的水系入口、经过或穿越水系的城市道路的排水口相衔接。

(6)滨水绿化控制范围内的绿化带接纳相邻城市道路等不透水面的径流雨水时,应设计为植被缓冲带,以消减径流流速和污染负荷。

(7)有条件的城市水系,其岸线应设计为生态驳岸,并根据调蓄水位变化选择适宜的水生及植物。

(8)地表径流雨水进入滨水绿化控制线范围内的低影响开发设施前,应利用沉淀池、前置塘等对进入绿地内的径流雨水进行预处理,防止径流雨水对绿地环境造成破坏。有降雪的城市还应采取措施对含融雪剂的融雪水进行弃流,弃流的融雪水宜经处理(如沉淀等)后排入市政污水管网。

(9)低影响开发设施内植物宜根据水分条件、径流雨水水质等进行选择,宜选择耐淹、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

(10)城市水系低影响开发雨水系统的设计应满足(城市防洪工程设计规范)(GB/T50805)中的相关要求。

 

第七节:技术选择

1、技术类型

低影响开发技术按主要功能一般可分为渗透、储存、调节、传输、截污净化等几类。通过各类技术的组合应用,可实现径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等目标。实践中,应结合不同区域水文地质、水资源等特点及技术经济分析,按照因地制宜和经济高效的原则选择低影响开发技术及其组合系统。如需了解更多相关详细内容请咨询雨博士海绵城市建设全产业链服务商。