城市道路海绵城市设计

张鹏程

（中国华西工程设计建设有限公司深圳分公司，广东 深圳518024）

1 概述

快速城市化过程中，硬底化地面比例不断增加，水文特征发生巨大改变，带来和加剧各种水问题，亟待寻找新的城市建设模式。近年来从中央至地方，全面开展海绵城市建设，文中以深圳市龙岗区阁溪路为例，对城市道路海绵城市进行研究设计。本项目总用地面积为1915m2，机动车道面积为837m2，人行道及非机动车道面积为823m2，绿地面积为255m2。场地内设置下凹式绿地等措施吸纳、蓄渗雨水，并有效的控制场地内的雨水径流。

2 建设目标

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3 海绵城市的设计

3.1 布置思路

根据项目用地性质、用地规模、项目定位及规划要求等实际情况合理布置海绵城市设施，对排水系统、绿地系统、道路系统等区域的雨水进行有效吸纳、蓄渗和缓释，有效控制雨水径流，实现海绵建设总体控制目标。3.1.1 绿地主要位于机动车道两侧，区块内的雨水先流入海绵城市设施，溢流雨水通过海绵设施初步净化后流入市政管网；3.1.2 人行道采用透水铺装，尽量降低雨量径流系数；3.1.3 遵循暴雨处理为主、景观设计为辅的方针。

3.2 下凹式绿地

下凹式绿地指具有一定的调蓄容积，且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地。其下沉深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透能力确定，一般为100～200mm。下凹式绿地内一般应设置溢流口（如雨水口），保证暴雨时径流的溢流排放、溢流口顶部标高一般应高与绿地50～100mm。

3.3 透水地面

项目在非机动车道采用透水混凝土，人行道采用透水砖铺装，可降低综合径流系数，提高污染物消减率（图1）。

图1 透水铺装大样图

3.4 截留设施

在道路与绿化之间设置豁口，通过设置鹅卵石等具有截留污染物能力的设施，减少径流过程中污染物传输，降低进入生态下渗设施的污染。

3.5 海绵城市设施平面布置（图2）

图2

4 海绵城市的计算及模型

本项目采用容积法设计，即以径流总量控制为目标，控制地块内各低影响开发设施的设计调蓄容积之和，即总调蓄容积，一般不低于该地块“单位面积控制容积”的控制要求。项目规划总用地面积为1915m2，机动车道面积为837m2，人行道及非机动车道面积为823m2，绿地面积为255m2。场地内设置下凹式绿地等措施吸纳、蓄渗雨水，并有效的控制场地内的雨水径流。设计目标：年径流总量控制率不低于58%，对应的设计降雨量21.86mm。

4.1 依据项目现状地形标高进行汇水分区的划分。

项目排水方向整体是道路雨水排向道路2 侧周围绿地，地块视为一个汇水分区。

4.2 通过综合雨量径流系数的方法计算每个汇水分区所需的调蓄容积。

4.2.1 机动车道雨水通过坡度引导进入道路两侧的绿地入渗。4.2.2 项目在道路两侧绿化带设置下凹式绿地，并在绿地内增设溢流井和溢流口。4.2.3 绿化种植以乡土植物为主，选择耐旱、耐短时水淹的低维护植物。本项目下垫面类型包括绿化、大块石路面、透水铺装地面，根据《海绵城市建设技术指南-- 低影响开发雨水系统构建》，分别确定各类下垫面的综合雨量径流系数取值，然后进行加权平均，求得项目汇水分区综合雨量径流系数。具体计算过程如表1 所示。

地块在建设后的雨量综合系数为0.52，则需要的调蓄容积计算过程如下表所示。

表2 设计调蓄容积计算

即，为消纳在设计降雨量条件下产生的所有雨水，本项目地块应设置不小于21.78m2的调蓄容积。本项目道路为中间高，两边低。场地内共设置255m2的下凹式绿地，下凹深度为0.18m，可调蓄雨水量255×0.15=45.90m3，收集道路径流雨水。具体方案为通过道路高差引导人形道及机动车道雨水进入周边绿地，溢流雨水通过绿地、鹅卵石进行初步径流截留，再汇入雨水管网。

4.3 汇水区调蓄容积，并完成各个地块各类设施布置，最终形成如下表所示的调蓄容积。

表1

表3 汇水区调蓄容积

经核算，实际调蓄容积为30.7m3，实际可控制46.1mm（24h）的雨水，查表得：年径流总量控制率83.15%，达到设计目标。

4.4 完成项目全部分区设施布局及调蓄类设施规模计算。

a.下凹式绿地：V=S*h=255*0.15=45.90m3；b.透水铺装：不计算调蓄容积。通过以上计算和分析，本项目满足规划设计要求中雨水年径流总量控制率应大于等于58%。

4.5 面源污染削减率的计算。

根据《深圳市房屋建设工程海绵城市设施设计规程》附录D中，对各类海绵设施径流污染削减率（以TSS 计）的取值：下凹式绿地：70%，透水铺装：90%。已知年径流总量控制率为83.15%，下凹式绿地面积为255m2，透水铺装面积为823m2，对各类海绵设施径流污水消减率进行加权平均。则有，面源污染总消减率（%）=0.83*（255*70+823*90）/（255+823）=70.8。通过以上计算和分析，本项目满足《深圳市海绵城市规划要点和审查细则》中面源污染总削减率不低于70%。

5 结论

通过以上计算和分析，年径流总量控制率达到了83.15%，面源污染削减率达到了70.8%，透水铺装率达到了100%，绿地生物滞留设施比例达到了100%，不透水下垫面径流控制比例达到了85%。本项目海绵城市建设从理论上将取得较大成效，项目建成后我单位将继续跟进，对实际海绵作用进行研究分析，对设计理论进行补充和完善。