一、项目分析
1、工程概况
1.1项目规模
本项目位于商丘市北部,项目为改建道路项目,两侧绿化为新建,西起梁园路,起点桩号为K5+.,东至中州路,终点桩号为K12+.,全长.米,实施长度为米。规划道路横断面:20m边绿化带+2.5m人行道+7m绿化带+3.5m非机动车道+8m侧分带+19m机动车道+10m中央分隔带+19m机动车道+8m侧分带+3.5m非机动车道+7m绿化带+2.5m人行道+20m绿化带。道路两侧基本已进行拆迁,具备海绵型道路实施条件。
1.2下垫面情况
1.2.1、气象条件
项目位于商丘市,属豫东黄河冲积平原区,北亚热季风气侯区,四季分明。雨季集中在4~9月份,集中了年降雨的80%以上。各地年平均降雨量在~mm之间,年最多降雨量.6mm(年)。年平均蒸发量.9~.8毫米;年内分配不均,以1月蒸发量最小为44.8~53.0毫米,6月蒸发量最大为.3~.5毫米。多年平均径流深85.8毫米,径流量9.07亿立方米。
1.2.3、工程地质、水文概况
(1)地质概况(土壤渗透情况)
商丘属黄淮冲积平原,土质属沙壤土质,渗透性较强。根据《黄河路岩土工程详勘》钻探结果及区域地质资料,本次勘探深度范围内地层,主要为粉土、粉质黏土、粉砂、细砂。透水性为低渗透性。
(2)地下水条件
沿线地下水主要为赋存于由第四系松散沉积物构成的孔隙型潜水含水层和孔隙型承压含水层中的孔隙型潜水和孔隙型承压水。稳定水位埋深:2.6~6.7m,地下水位变幅:1~2m。
(3)综合径流系数
以已设计雨水口为汇水单元划分片水分区,计算标准段每延米道路综合径流系数如下:
单侧侧分带汇水范围:20m边绿化带+2.5m人行道+7m绿化带+3.5m非机动车道+8m侧分带+19m机动车道,综合径流系数为0.62。
1.3排水系统情况:
1.3.1雨水管网情况
梁园路至工业路段:雨水自西向东排入工业路现状雨水管内,本段设计雨水管径d;
工业路至万堤河段:雨水自西向东排入万堤河内,其中工业路至K6+采用直漕沟,本段设计雨水管径d-d;
万堤河至凯旋路段:雨水自东向西排入万堤河内,本段设计雨水管径d-d;
凯旋路至包河段:雨水自西向东排入包河内,本段设计雨水管径d-d;
包河至中州路段:雨水自东向西排入包河内,本段设计雨水管径d-d。
设计雨水管沿道路双侧布置,位于中北29m、中南26米。
1.3.2污水管网情况
梁园路至春江路段:污水自两端分别排入君台路已设计污水管内,本段设计污水管径d;
春江路至新建路段:北侧污水利用现状,南侧现状污水管废除新建,新建污水管道自东向西与平原路现状污水个接通后,排入同时设计d污水管内,本段设计污水管径d。
新建路至凯旋路段:污水自东向西,北侧排入黄河路现状污水管内,南侧排入新建路已设计污水管内,本段设计污水管径d;
凯旋路至包河段:污水自西向东排入包河截污干管内,本段设计污水管径d;
包河至中州路段:污水自东向西排入包河截污干管内,本段设计污水管径d。
设计污水管沿道路双侧布置,距中线61m位置。
二、设计原则
(1)安全为重。低影响开发设施与传统的管网系统相结合,构建源头雨水控制系统、雨水管道系统及内涝防治系统,提高城市雨水排水设计标准,削减地表径流污染,有效应对50年一遇的强降雨,并充分考虑道路路基结构及其他市政基础设施的安全稳定性。做到功能性、经济性、实用性有机统一,既实现雨水的缓释,又保证排水安全。
(2)生态优先。充分利用道路红线内外绿地布置低影响开发设施,进行源头滞蓄、分散控制,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化,提升道路雨水净化、滞蓄等功能,满足海绵城市建设标准。
(3)景观协调。LID设施和景观布置紧密协调,在选用适宜当地生长的植物基础上,既发挥出LID设施的功能作用,又实现景观效果的最优化。
三、设计依据
1、法律法规
《中华人民共和国城乡规划法》
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国水法》(年7月修订)
《中华人民共和国水污染防治法》
《中华人民共和国防洪法》
2、标准规范
《地表水环境质量标准》(GB-)
《地下水质量标准》(GB/T-)
《建筑气候区划标准》(GB-)
《防洪标准》(GB-)
《城市防洪工程设计规范》(GB/T-)
《绿色建筑评价标准》(GB/T50-)
《城市绿地设计规范》(GB-)
《建筑给水排水设计》(GB-)
《城镇给水排水技术规范》(GB-)
《城市排水工程规划规范》(GB-)
《室外排水设计规范》(GB-)(版)
《城市居住区规划设计规范》(GB-)
《城市水系规划规范》(GB-)
《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB-)
《公园设计规范》(GB-)
《屋面工程技术规范》(GB-)
《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ-)
《城市用地竖向规划规范》(CJJ83--)
《城市道路工程设计规划规范》(CJJ37-)
《城市道路绿化规划与设计规范》(CJJ75-)
《雨水控制与利用工程设计规范》(DB11/-)
《雨水利用工程技术规范》(SZDB/Z49-)
《城市雨水系统规划设计暴雨径流计算标准》(DB11/T-)
《下凹桥区雨水调蓄排放设计规范》(DB11/T-)
《城镇内涝防治技术规范(GB-)》
《城市内涝防治规划标准(征求意见稿)》
《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》
《城市黑臭水体整治工作指南》
《城市黑臭水体整治——排水口、管道及检查井治理技术指南》
3、政策文件
《城市规划编制办法》
《城市蓝线管理办法》(中华人民共和国建设部令第号)
《城市绿线管理办法》(中华人民共和国建设部令第号)
《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》(年4月25日)
《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》(国发[]36号)
《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发[]75号)
《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[]23号)
《城镇排水与污水处理条例》(国务院令第号)等
《水污染防治行动计划》(国发[]17号)
《住房城乡建设部关于印发海绵城市专项规划编制暂行规定的通知》(建规[]50号)
《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》(建办城函[]号)
《河南省人民政府办公厅关于推进海绵城市建设的实施意见》(豫政办〔〕73号)
国家、省、市其他相关的法律、法规、规章和规范性文件
4、相关规划
《商丘市城乡总体规划(-)》
《商丘市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要(-)》
《商丘市城市供水与节约用水专项规划(—)》
《商丘市城市排水、污水处理、再生水利用和污泥处置专项规划(-)》
《中心城区生态水系规划(—)》
《商丘市绿地系统规划(—)》
《商丘市内河综合治理工程河道水利规划》
《商丘市海绵城市专项规划》
四、设计标准
4.1、根据《商丘市海绵城市专项规划》,商丘市建成区内降雨形成的年径流总量控制率近、远期期均达到70%,低于径流总量控制率所对应的降雨量时,中心城区不出现雨水外排。
标准值数据表年径流总量控制率70%对应的设计降雨量为21.8mm。
4.2、依据《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》,将我国大陆地区大致分为五个区,商丘市位于第Ⅳ分区。根据专项规划要求,项目年径流总量控制率≥70%,对应的设计降雨量为21.8mm。
本项目占地面积平方米,设计共建透水铺装平方米、不透水铺装平方米、绿地平方米、生态停车位平方米、沥青道路车行平方米,其中雨水花园平方米,下凹绿地平方米。
经过计算本区域综合雨量径流系数为0.62,将项目区域汇水分区的径流总量控制率和面源污染消减率进行计算后得到,核地块的年径总流量控制率为81.5%,面源污染消减率为46%,具体见下表。
(注:φ=(φ绿F绿+φ透F透+φ硬F硬)/(F绿+F透+F硬)式中:φ--综合径流系数;F绿--绿地面积;F透--透水铺装面积;F硬—不透水硬质铺装面积;φ绿--绿地径流系数,按照0.15计;φ透--透水铺装径流系数,按照0.2计;φ硬--不透水硬质铺装径流系数,按照0.85计;)
4.3本项目径流污染控制目标:根据专项规划要求,当只对不透水下垫面的初期雨水进行净化时,初期径流厚度标准主干道路路面不小于10mm,次干道路路面不小于8mm,支路路面不小于6mm,本项目为主干道,取值10mm。
4.4根据对下垫面分析,地下水位较高时,雨水下渗较慢,本项目以初期径流污染控制为主,年径流总量控制率为辅。
五、雨水控制与利用
5.1雨水控制
雨水控制主要包括源头控制、汇流控制和末端调蓄,通过全过程的控制,有效降低径流量和径流污染负荷。本项目主要采用源头控制和汇流控制。
源头控制是在城市排水系统汇水分区的上游将雨水就地渗入地下,或延长其排放时间。本项目采用的设施主要为人行道采用透水铺装。
汇流控制是在雨水径流输送过程中通过土壤过滤滞留、植物吸收等方式对雨水进行渗透、滞留。本项目采用的设施主要有雨水花园、植草沟及下沉式绿地等。
5.2雨水利用
低影响开发雨水系统控制的径流雨水优先在场地内入渗利用,维持或恢复场地开发前的地下水补给量;有条件时,也可收集利用。
六、LID设施及布局
6.1下凹绿地
下凹绿地布置在道路两侧规划绿带内,沟断面形式采用倒抛物线形,位置见平面布置图,作用为传输径流,净化雨水,滞蓄雨。做法参照草沟大样图实施。本次设计下凹绿地结构层为换填层,换填层土壤初始下渗率不小于mm/h,稳定下渗率不小于75mm/h,TSS去除率不小于75%,有机质(%LOI)2.5%-3.5%,PH5.5-6.5.其余如N\P\COD、重金属等污染物的消减指标应满足河南商丘市地表水控制目标水质标准。换填层土壤级配,可采用当地材料进行级配(50%沙、20%腐殖土、30%表土)换填层级配土壤需进行试验测试,实验数据符合相应指标后,方可换填施工。
溢流透水路面6.2雨水花园
雨水花园主要布置在草沟地点处,底部无坡度,为满足年径流总量控制率的要求,本次项目园内设置了多处雨水花园,详见设施平面布置图。雨水花园具有净化雨水,滞蓄雨水的功能,其底部与下凹绿地相同。
植物选择方面主要选用湿生植物如花叶美人蕉、千屈菜、玉蝉花、再力花、细叶芒等,净化滞蓄雨水。
雨水花园6.3透水铺装做法
本项目硬质铺装面积㎡,透水铺装面积,透水率84%。采用两种类型的透水铺装材料。
(1)2.5米人行道采用芝麻灰透水砖,做法为:
60厚通体透水砖
30厚干硬性水泥砂浆垫层
厚C15透水混凝土
厚天然沙砾
素土夯实,密度系数>93%
(2)2米绿道采用灰色陶瓷混凝土,做法为:
30厚6mm粒径C25灰色陶瓷强固透水混凝土
50厚mm粒径C25透水混凝土
30厚砂滤层
厚极配碎石(夯实)
素土夯实,密度系数>93%
七、施工要求
7.1施工条件
1.在雨水管道系统下游出口通畅的前提下方可施工本设计的LID生态滞留设施;
2.为确保生态滞留设施在投入使用前不受工程活动影响,应在主体建设工作完成,施工设备和材料土堆已经移除且集水区稳定后,反开挖施工LID生态滞留设施,否则应使用土工布覆盖并推迟种植植物;必须采用栅栏或建筑围栏将LID设施与周边进行隔离,以防止施工过程中被重型机械压实。
3.施工前应仔细阅读图纸并在现场标注出生态滞留设施施工的准确位置;
4.开挖前应调查施工影响范围内的地下管线(构筑物)及其他公共设施,并加以保护。
7.2施工过程
1.可采取以下措施加强施工期土工合成材料的保护:
①铺设土工合成材料前,应平整场地,清理树根、灌木或尖石等场地杂物。
②施工车辆不得直接在土厂合成材料上工作,可采取先碾压、后挖槽铺设等措施减小施工车辆荷载的影响。
③路基上铺设防渗材料前,可铺设一层2~5cm厚的水泥砂浆找平层(或直接用砂土抹平),土工合成材料上方填石料时,可采用砂砾保护后再填筑,严禁将石料直接抛落于土工合成材料上。
④当施工中发现土工合成材料被破坏时应及时修补。
2.土工布和衬垫施工完毕并经检验合格后方可进行排水层及过滤层施工,施工前碎石必须已经冲刷洗净。
3.在施工时应避免压实生态滞留过滤介质,建议土壤分层回填,每层mm左右高度,并用反向铲轻微拍打。由于浇灌也将使土壤紧实,填埋高度可略增加、控制下在50mm以内。
4.施工结束后检查出入口标高及生态滞留设施所有标高与设计相符,误差不超过5%。确保在现场以及整个集水区完全稳定之后再种植植被,植物在适于种植的季节栽种将有利于植物的生长和存活。
7.3维护
如果生态滞留设施的积水时间经常超过48小时,说明生态滞留设施已经不能正常工作,必须进行维护。维护措施一般为除去覆盖层,然后使用平底铲铲去表面50mm的介质,重新铺上新的覆盖层。经过几次这样的维护后,就需要添加更多的过滤介质。
生态滞留设施需要一些定期保养,以确保他们长期有效发挥作用。维护工作内容见下表。
八、监测方案
8.1监测点布局
年径流总量控制率、城市面源污染控制两项监测内容可分解为水质、水文监测。综合考虑监测取样的可行性、经济性等因素,确定商丘市海绵城市以区域层级监测为主,在需要重点监测的地块出水口及设施处布设辅助监测点进行液位、流量、水质监测,作为源头监测数据,支持海绵城市考核指标计算数据溯源,同时也为设施运行效果的考核提供依据。
区域层级的监测布局,以排水分区为基础,在径流汇入节点、主要雨水管检查井、雨水泵站设置水位监测点,作为过程监测数据,并为运行评估提供依据;在排水分区的出水口进行液位、流量、水质在线监测,作为绩效考核评估的末端验证。与此同时,在河道关键断面进行流量、SS水质在线监测,并辅以合理的人工水质采样化验,作为海绵城市年径流总量控制率与水环境质量考核的依据。
8.2监测指标
1、监测指标选取依据:《海绵城市建设技术指南》(地表水环境质量标准)
2、监测项目内容
九、附图
海绵设施横断面布置图
溢流口大样图