【导读】海绵城市建设工程设计应考虑以下影响因素
5.1 一般规定
5.1.2 海绵城市建设工程设计应考虑以下影响因素:
1 规划设计宜考虑的影响因素:
1)位置条件、环境条件、现状特征与现有公用设施;
2)相关建筑物的用途;
3)建筑物的排水系统与市政排水系统设施连接规划;
4)对饮水水源地和饮用水的保护;
5)现有排水通道和排水口的可用性;
6)设施的规划和关联;
7)施工时可能造成的社会影响及潜在的经济代价;
8)施工方法、工作空间、文明施工维护措施;
9)建筑物的扩建及未来排水系统的建设;
10)现状、规划和远期发展;
11)现有排水设施的连接;
12)特定构筑物及所占用的建筑物;
13)实时控制的可能性;
14)受纳水体的水位;
15)潮汐与海浪的影响;
16)地下水水位;
17)检查和维修通道;
18)地面洪水排泄通道。
2 应进行经济和工程技术评价:
设计人员应考虑到各项方案的经济与工程技术条件,同时在作出决策之前充分考虑环境、实际运行、人力、社会、节约能源及其他因素。
3 应进行水文地质调查和相关研究:
1)应尽量收集地质勘测资料以便做出全面的评估,包括但不限于:
a)管道/构筑物的地面荷载;
b)地表状况;
c)土壤下陷状况;
d)孤石、溶洞;
e)粘土的湿陷与膨胀性;
f)地下水水位及其运动;
g)地下各含水层的补给方式;
h)邻近建筑物及公路的荷载;
i)过去及现状土地利用类型;
j)可供选择的施工方法;
k)可供选择的管道类型;
1)可供选择的管道垫层;
m)土壤侵蚀或地下水状况;
n)应采集土壤和岩石的样本,尤其是在准备铺设管道或其他沟渠而进行开挖之前。
2)现状排水设施;
应尽可能确定现有排水管道、管渠、天然排水沟和河道的线路、水位、水力条件及构筑物情况等。
3)其他现有公用设施;
应尽可能确定其他现有公共设施的确切位置。
4)入渗;
当可能有大量有毒有害水进入排水系统之前,应调查其可能的危险性。
5)地下水;
条件允许时,应确定随季节变化的地下水水位。
4 确定海绵设施深度时应考虑的其他影响因素,例如:
1)安全防护;
2)防止发生洪、涝灾害;
5)地表特性;
4)地下水的埋深;
5)与建构筑物基础的距离;
6)与公用设施的距离;
7)与树木或根系发达的植物的相互影响;
8)防止霜冻。
5 考虑地面排水坡度的影响;
优先考虑借助海绵设施汇水区域内的地面坡度使径流雨水自行流进海绵设施。但当地面坡度较大,地表固体物质易被冲刷进海绵设施导致沉积物累积时,可考虑设置预处理措施,预处理措施可同时具备消能和拦截大颗粒物质的功能。
6 广东省部分城市由于临海导致地下水水位偏高,而绿色海绵设施要求其底部距离地下水位不小于0.6m。无法满足此要求的区域可考虑:
1)控制绿色海绵设施的结构层厚度,宜根据本规程5.5节推荐的绿色海绵设施各结构层的下限值,但应考虑抗浮;
2)宜在绿色海绵设施四周及底部采取相应的防渗措施,以防止地下水进入导致其功能失效。针对临海区域土壤盐碱度较大的特性,绿色海绵设施土壤层需考虑换土,且在设施的植物配置上,应选择耐盐碱的本土植物种类。
7 由于部分绿色海绵设施对于土壤性质有特殊要求,通过场地调查,原土不满足设计要求时应考虑换土,应重点调查土壤类型、土壤层厚度、密度、阳离子交换容量(CEC)、pH、土壤渗透能力、土壤饱和渗透能力、土壤营养物含量、地下水水位等参数。
5.1.5 本条是海绵设施组合形式和设施规模确定要求的说明。应根据区域的建筑密度、绿地率及规划布局等条件,结合经济性、适用性、景观效果等因素选择效益最优的单项设施及其组合系统。水安全问题突出的区域宜优先选择对于峰值流量削减较强的设施,水环境问题突出的区域宜优先选择径流污染削减率较高的设施。
5.1.8 挖深较大的海绵设施,如湿塘、渗透塘等,应设置护栏、警示牌等安全防护与警示措施。
5.1.9 本条是关于源头减排绿色海绵设施、排水管渠系统和排涝除险控制系统之间相互衔接的规定。应根据城镇总体规划、海绵城市相关规划和建设情况,统一确定海绵城市建设设施平面布局和规模需求,合理确定源头减排绿色海绵设施、城镇排水管渠系统、排涝除险控制系统和受纳水体之间的竖向高程关系。
5.1.10 本条是排水管渠系统设计的规定。应首先根据上位规划确定排水系统建设的具体目标和指标,明确项目建设任务;再根据建设区规划排水模式和河网水系布局,对排水系统进行平面布局。在此基础上重点分析建筑、小区、绿地、道路与广场系统的源头减排海绵设施与排水管道及排涝除险排放设施和受纳水体之间的关系,确定各类设施的总体布局,重点论证排水管道及排涝除险排放设施的排水能力。
5.1.12 初期雨水弃流设施的设计应符合下列规定:
1 屋面和硬化地面弃流宜分别采用 2~3mm 和 5~10mm 径流厚度。
2 弃流设施服务范围的最远点至弃流设施的距离不宜大于 300m。
3 经过海绵设施和绿地的硬化地面雨水径流可不设弃流设施。
4 当弃流雨水排至污水管时,应采取防止污水倒流的措施。
5.1.13 绿色海绵排水体制即污水管道系统+雨水径流绿色海绵渗透排放系统。控制雨水径流污染与溢流污染时,径流总量控制率不宜小于75%,径流污染控制率不宜小于80%。
现状城镇排水系统的改造设计应先收集分析建设区域城市道路、地表高程、雨水管渠系统、河网水系等现状和规划,针对排水存在的问题,提出系统改造措施,减少污水溢流进入水体。
截流倍数应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的环境容量、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定,同一排水系统中可采用不同截流倍数。
5.1.14 本条是排水管道的服务范围确定的要求。排水管道服务范围应尽量考虑地形坡向,现状地下管线的汇集方向和规划就近原则,满足区域发展近远期的要求。
5.1.15 部分初期雨水溶解了空气中的酸性气体、汽车尾气,降落地面后又会冲刷屋面、路面,含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质,导致初期雨水部分污染物指标甚至高于生活污水,直接排入水体将对水环境体系水质产生很大冲击。工业区、交通流量较大的道路雨水径流受路面沉积物、垃圾、路面老化、车辆尾气、轮胎磨损等影响,其污染程度远高于屋顶、绿地等的雨水径流;当道路红线内或外侧有绿化带可用于建设源头减排海绵设施时,道路雨水径流经初期弃流后宜利用源头减排海绵设施处理,而当道路红线内及外侧可用于海绵城市建设的用地十分有限时,宜将市政道路路面初期雨水全部收集处理,道路产生的初期雨水收集后进入污水处理厂进行全流程处理,处理后作为市政用水或生态用水。含有大量病原体的传染性医院、医疗科研用地等场地雨水宜经消毒等预处理后进入污水处理厂进行全流程处理。
日本采取对初期雨水进行降雨时收集存储,雨后送入污水厂处理的方式。德国大体上分三类情况:1.未被污染的雨水无需处理,主要是指自行车道、居民庭院及屋顶的雨水;2.轻度污染的雨水一般需要处理,主要是指生活及工业区屋顶雨水、交通顺畅地区、购物市场区雨水;3.严重污染的雨水必须得到处理,主要是指尿粪处理区、交通拥堵区、机场等区域的雨水,这些区域初期雨水采取收集、存储,雨后送入污水厂处理的方式。
5.1.17 海绵城市监控系统主要包括以下方面:水生态方面,可通过监测海绵城市建设前后的下垫面产生的径流量进行分析;水环境方面,可通过监测海绵城市建设前后的下垫面产生的径流污染量进行分析;水资源方面,可从雨水资源利用率进行分析;水安全方面,可通过监测排水能力进行分析。