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                  技術標準
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                  城市道路海綿方案設計指引
                  發布時間:2017-10-16 11:59:44  瀏覽次數:2916  所屬分類:技術匯編

                  0前言

                  本設計指引用于指導新建和既有城市道路的海綿方案設計,主要內容包括前期準備、指標確定、方案設計、績效分析、監測方案、工程投資估算、成果要求,共七章。

                  1前期準備

                  1.1資料搜集

                  (1)項目概況。包括項目區域位置、道路長度、寬度、等級、車流量等。

                  (2)基礎資料收集。包括道路平面圖、道路橫斷面圖、道路縱斷面圖及其它項目相關的資料。

                  (3)現狀基礎條件及分析。收集道路項目所在區域的土地利用、水文氣象、地形地貌、土壤類型、水系及水質、地下水位、排水設施等現狀資料,分析海綿道路建設的基底條件及可行性。

                  (4)相關規劃。包括城市總體規劃、城市控制性詳細規劃、海綿城市專項規劃、防洪排澇規劃、水污染防治規劃、道路交通規劃等。

                  1.2現場踏勘

                  (1)實地考察道路建設現狀,明確用地范圍、周圍地形地貌、現狀排水設施等。

                  (2)明確可建設海綿設施的空間位置。

                  (3)了解道路及其周邊水系情況。

                  (4)采集路面徑流,分析SS、CODCr、NH3-N、TN、TP等特征污染物濃度。

                  2指標確定

                  依據海綿城市專項規劃等,結合現場踏勘情況,分析現狀資料、徑流特征等,確定道路項目海綿方案的指標,主要包括徑流污染削減率、年徑流總量控制率等。

                  3方案設計

                  3.1總體方案設計

                  統籌協調規劃、給排水 、園林、道路、水文等專業,依據因地制宜、經濟有效、方便易行、便于維護的原則,落實海綿道路的建設指標。

                  總體方案應以道路安全為重,兼顧設施的功能和景觀要求,應滿足《城市道路工程設計規范》(CJJ37)中的相關要求。

                  總體方案設計是海綿方案設計的基礎,包括劃分匯水分區和確定海綿策略。

                  3.1.1匯水分區劃分

                  城市道路橫斷面、下墊面情況基本一致,根據道路的豎向,尤其是相對高點和低點、道路橫坡劃定道路匯水分區,確定匯水區域徑流流向,分區域進行徑流控制。

                  3.1.2海綿策略確定

                   道路海綿方案策略是指海綿設施的布置方式,有集中式和分散式兩種。

                  ①當道路縱坡≥2%且道路相對低點的綠化帶或退讓綠地有足夠可利用空間時,應利用綠化帶或退讓綠地布置集中式海綿設施。

                  ②當道路縱坡<2 %時,宜采用分散式海綿設施,沿道路縱坡布置,利用道路綠化帶和兩邊退讓綠地設置各類海綿設施。

                  3.2海綿設施設計

                  城市道路海綿方案設計除集中式海綿設施和分散式海綿設施設計外,還應包括人行道及車行道的透水鋪裝設計、路邊停車場設計和其它特殊類型海綿方案設計。

                  3.2.1集中式海綿設施設計

                  集中式海綿設施設計內容包括雨水導流方式設計和集中式海綿設施詳細設計。

                  (1)雨水導流方式設計

                  根據道路實際情況,宜在道路綠化帶或兩邊退讓綠地內設置轉輸型植草溝,匯流、轉輸車行道及人行道雨水徑流。

                  ①可使用比表面積法確定植草溝面積。

                  ②應使用曼寧公式設計計算植草溝斷面尺寸。

                  ③植草溝縱坡坡度不應大于4%,道路縱坡較大時宜設置為階梯型植草溝或在中途設置消能臺坎。

                  ④植草溝內宜種植密集的草皮,選取耐鹽、耐淹、耐污的本土植物。

                  ⑤植草溝前端宜設置碎石、沉淀池。

                  ⑥植草溝內應設置溢流設施如蓋篦雨水井。

                  ⑦道路條件不允許設置植草溝時可采用滲管、滲渠等設施轉輸雨水徑流。

                  圖3-1 植草溝示例

                  2)集中式海綿設施詳細設計

                  集中式海綿設施應采用雨水儲存或調蓄能力強的海綿設施如雨水濕地、濕塘、調節塘。

                  ①應使用容積法和水量平衡法確定設施規模。

                  ②進水口應設置消能設施如碎石、消能坎。

                  ③海綿設施內應設置溢流設施,包括溢流豎管和溢洪道。

                  ④應設置護欄、警示牌等安全防護與警示措施。

                  ⑤新建道路毗鄰城市內河道、湖泊時,可考慮利用海綿設施轉輸、滯蓄和排放雨水徑流,不再設置雨水排水管渠。

                  圖3-2 雨水濕地示例

                  3.2.2分散式海綿設施設計

                  分散式海綿設施設計內容包括海綿設施種類的選取和海綿設施詳細設計,布置在道路綠化帶或退讓綠地內的分散式海綿設施不應與《城市道路綠化規劃與設計規范》(CJJ75)中的相關要求相沖突。

                  (1)海綿設施選取

                  中分帶:

                  ①既有道路橫坡內傾時,宜在道路中分帶內設置海綿設施。中分帶寬度≥4m,宜在中分帶內設置生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園、濕塘;中分帶寬度<4m時,宜在中分帶內設置植草溝,將雨水徑流導流至海綿設施。

                  ②新建道路中分帶寬度<4m時,中分帶不承接雨水徑流;中分帶寬度≥4m時,道路橫坡可設計為內傾,在中分帶內設置生物滯留帶、下沉式綠地等。

                  ③徑流總量控制或雨水資源利用指標要求較高且地下空間允許時,可在中分帶下設置雨水儲存設施(如蓄水模塊)。

                  圖3-3 生物滯留帶示例

                  圖3-4 蓄水模塊示例

                  側分帶:

                  側分帶一般包括機動車道與非機動車道之間的分隔帶、人行道與車行道之間的分隔帶。

                  ①機動車道與非機動車道之間的分隔帶寬度≥1.5m時,宜將其設計或改造為生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園;機動車道與非機動車道之間的分隔帶寬度<1.5m且有退讓綠地時,分隔帶可不承接雨水徑流而將徑流導入退讓綠地;機動車道與非機動車道之間的分隔帶寬度<1.5m且無退讓綠地時,宜將其設計或改造為植草溝,將雨水徑流導流至合適的海綿設施進行處理。

                  ②人行道與車行道之間的分隔帶寬度≥1.5m時,宜將其設計或改造為生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園;人行道與車行道之間的分隔帶寬度<1.5m時,宜在分隔帶內設置單個或成帶的生態樹池。

                  ③徑流總量控制或雨水資源利用指標要求較高且地下空間允許時,可在側分帶下設置雨水儲存設施(如蓄水模塊)。

                  圖3-5 下沉式綠地示例

                  圖3-6 單個樹池示例

                  圖3-7 成帶樹池示例

                  退讓綠地:

                  ①退讓綠地寬度≥5m時,宜在退讓綠地內設置成調蓄功能為主的海綿設施如濕塘、雨水濕地、調節塘等;退讓綠地寬度<5m時,宜將退讓綠地設計或改造為生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園。

                  ②徑流總量控制或雨水資源利用指標要求較高且地下空間允許時,可在退讓綠地下設置雨水儲存設施(如蓄水模塊)。

                  (2)分散式海綿設施詳細設計

                  分散式海綿設施可采用生物滯留池、雨水花園、生態樹池、下沉式綠地等生物滯留設施以及濕塘、雨水濕地、調節塘、蓄水模塊等雨水儲存、調節設施。

                  ①可使用比表面積法確定生物滯留設施面積。

                  ②應使用容積法和水量平衡法確定雨水儲存、調節設施規模。

                  ③海綿設施進水口應設置消能設施如碎石、消能坎。

                  ④海綿設施前端應設置沉淀池(井)、棄流井(管)等設施,對初期雨水徑流進行預處理或棄流。

                  ⑤道路縱坡大于1%,生物滯留設施應設置擋水堰/臺坎,以減緩流速并增加雨水滲透量。

                  ⑥海綿設施設計時應設計必要的防滲措施,防止徑流雨水下滲對道路路面及路基的強度和穩定性造成破壞。

                  ⑦生物滯留設施內宜種植耐鹽、耐淹、耐污的本土植物。

                  ⑧新建道路毗鄰城市內河道、湖泊時,可考慮利用海綿設施轉輸、滯蓄和排放雨水徑流,不再設置雨水排水管渠。

                   (3)分散式海綿設施設計示例

                  類型I

                  類型I橫斷面形式為:機非混合,人行道路面標高高于機非混合車道,無側分帶,路兩側有退讓綠地,寬度約1m。道路橫坡為中間向兩側傾斜,人行道坡向與道路橫坡一致。

                  改造方案:退讓綠地設置為植草溝,退讓綠地下設置蓄水模塊,改造后橫斷面見圖3-8。

                  圖3-8 海綿改造方案(類型I)

                  排水方式:路牙處每隔十五米設置雨水預處理導流井,機動車道徑流入導流井后,通過管道排入路兩側植草溝;人行道徑流直接散流至植草溝內;草溝底部可間隔設置滲水蓄水模塊并每隔30米設置溢流井,與雨水檢查井連接,徑流收集方案見圖3-9。

                  圖3-9 徑流收集方式(類型I)

                  類型II

                  類型II斷面形式為:中分帶寬2m,側分帶寬2.5m,退讓綠地寬5m,道路橫坡坡向為外傾。

                  改造方案:機動車道一側的1.25m側分帶設計為傳統綠化帶,人非共板車道一側的1.25m側分帶設計為雨水花園,用PVC板分隔;退讓綠地設計為下沉式綠地,改造后橫斷面見圖3-10。

                  圖3-10 海綿改造方案(類型II)

                  排水方式:機動車道徑流由弧形入口匯入側分帶,并漫流至雨水花園,由溢流式雨水口排入市政雨水管;人非共板車道徑流漫流至下沉綠地,溢流式雨水口排入市政雨水管,徑流收集方案見圖3-11。

                  圖3-11 徑流收集方案(類型II)

                  3.2.3 人行道及車行道的透水鋪裝設計

                  ⑴人行道

                  人行道宜采用透水磚鋪裝。

                  ①透水磚鋪裝應符合《透水磚路面技術規程》(CJJ/T188)的規定。

                  ②土壤透水弱或場地地下水位較高時,應在透水磚鋪裝的透水基層內設置排水管或排水板。

                  圖3-12 透水磚鋪裝示例

                  ⑵車行道

                  車行道宜采用透水水泥混凝土或透水瀝青混凝土鋪裝。

                  ①透水水泥混凝土鋪裝應符合《透水水泥混凝土路面技術規程》(CJJ/T190)的規定;透水瀝青混凝土鋪裝應符合《透水瀝青路面技術規程》(CJJ/T135)的規定。

                  ②非機動車道透水水泥混凝土鋪裝宜采用全透水結構。

                  ③機動車道透水水泥混凝土鋪裝宜采用半透水結構。

                  ④車行道透水瀝青混凝土路面結構一般采用I型,道路年徑流總量控制率指標高時,宜采用II型或III型。

                  ⑤車行道透水鋪裝應考慮路面下排水,應在路面結構層內設置排水U型槽、滲水盲溝(管)匯集雨水,排入雨水口。

                  圖3-13 透水瀝青混凝土鋪裝示例

                  3.2.4 路邊停車場設計

                  路邊停車場應設計為生態停車場,停車位設計成透水鋪裝形式,周圍綠地應設計或改建為具有徑流處理功能的海綿設施如生物滯留池、雨水花園等。雨水徑流經植草溝或線性排水溝導入海綿設施處理排放。

                  圖3-14 生態停車場示例

                  3.2.5 其它特殊類型海綿方案設計

                  城市道路海綿方案設計也要重視下穿和高架等特殊類型的道路。

                  (1)道路交叉口:應按豎向設計設置雨水口,并應采取措施防止路段的雨水流入交叉口。豎向條件允許時,可將交叉口雨水口與鄰近海綿設施相連。

                  (2)公交站臺:可在公交站臺旁設置雨水罐,收集、儲存公交站臺頂棚雨水用于澆灌公交站臺旁綠化帶。

                  (3)高架道路:應在高架路下方設置海綿設施,宜采用生物滯留池或有徑流處理功能的雨水儲蓄設施等。

                  圖3-15 高架路海綿方案示意1

                  圖3-16 高架路海綿方案示意2

                  (4)下穿道路:應采取設置調蓄池、蓄水模塊等綜合措施達到規定的設計重現期。

                  4績效分析

                  4.1 總體目標校核

                  (1)年徑流總量控制率

                  根據《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》(2014)中規定的容積法計算海綿方案實施后的年徑流總量控制率。

                  (2)徑流污染削減率

                  應查閱相關文獻或從當地檢測機構獲得該地區不同道路的徑流污染現狀資料,作為徑流污染源強數據。再根據所采用的不同類型海綿設施的設計負荷,所對應的污染物去除率、海綿設施的匯水面積和當地暴雨強度公式,計算出整條道路的徑流污染削減率和雨水徑流排放口的污染物濃度。

                  4.2 績效模擬分析

                  (1)水文效應模擬分析

                  用SWMM、MUSIC、XPdrainage等模型,以道路海綿方案為基礎,建模分析方案實施前后水文效應,應給出正常雨型和極端降雨事件下分析結果,包括徑流洪峰削減量和徑流洪峰延緩時間。

                  (2)水質效應模擬分析

                  用SWMM、MUSIC、XPdrainage等模型,以道路海綿方案為基礎,以徑流特征分析得到的污染源強數據、不同類型海綿設施的去除率、各海綿設施對應的匯水面積作為輸入參數,分析方案實施前后水質效應,應分析SS、CODcr、NH3-N、TN、TP等特征污染物去除效果和雨水排放口的水質。

                  5監測方案

                  海綿設施投入使用半年后,可進行績效監測。

                  道路海綿設施的水質績效監測宜采用人工取樣方法,必要時可采用自動在線監測。

                  應在降雨事件發生并徑流形成后,于不同類型海綿設施的徑流入口和出口取樣。還應在道路對外雨水排口(接口)取樣。

                  常規水質檢測指標應包括SS、CODcr、NH3-N、TN、TP等。

                  應采用模擬降雨方式或采用自動在線監測方式進行水文效應的監測。

                  6工程投資估算

                  工程投資估算通過對工程量的估算,參考分部分項工程的綜合單價,計算工程總體投資。

                  7成果要求

                  7.1設計說明書

                  設計說明書應包括項目概況分析、目標指標確定、總體方案設計、海綿設施設計、總體目標校核、績效模擬分析、監測方案、工程投資估算等章節。

                  7.2附圖

                  (1)與市政雨水管網或周邊水系位置關系圖

                  (2)海綿設施平面布置圖

                  (3)海綿設施橫斷面布置圖

                  (4)海綿設施豎向設計圖

                  (5)海綿設施正常運行徑流排放組織圖

                  (6)海綿設施溢流運行徑流排放組織圖

                  (7)海綿設施無法運行徑流排放組織圖

                  7.3附表

                  (1)各海綿設施技術指標統計表

                  (2)海綿設施調蓄容積表

                  (3)水文效益分析表

                  (4)水質效益分析表

                  (5)海綿方案工程投資估算表

                  2017-07-28本文來至于未來海綿城市 


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