临沂市火车站片区海绵城市规划方案.pdf

第4期（总第186期） 2016 年 8 月 CHINA MUNICIPAL ENGINEERING No.4 (Serial No.186) Aug. 2016 46 临沂市火车站片区海绵城市规划方案 何 海 静 （临沂市市政工程建设处，山东 临沂 276000） 临沂市作为山东省首批海绵城市省级试点城市， 已全面启动中心城区海绵城市的规划和建设工作。 而火车站片区作为临沂市“十三五”期间旧城改造 区域，力争打造临沂市海绵城市理念应用于旧城改 造的经典案例，为临沂海绵城市建设起到示范作用。 1 规划区概况 1.1 规划范围 火车站片区位于临沂市中心城区中部偏南，规 划范围西起通达路，东至沂州路 ； 北起陶然路，南 至沂河路。规划范围总面积约 5.13 km2，规划建设 用地 4.88 km2，规划人口约 4.4 万人。 1.2 气候与水文 临沂市属温带季风区半湿润大陆性气候，全市 多年平均降水量为 818.8 mm，时空分布不均，年 际、年内变化较大。年内降雨主要集中在汛期，6 9 月份降水量约占全年的 75%。全市年平均径流深 272.5 mm，年平均陆面蒸发量为 507563 mm，水 面蒸发量 8891 128 mm。 火车站片区内现状有陷泥河穿越，陷泥河沿线 存在生活污水流入河道的情况，河道断面水质为 V 类，有时甚至为劣 V 类，污染较为严重。 1.3 规划区现状 火车站片区现状总人口约 2.0 万人。片区内主 要为火车站场及附属设施、三类居住用地、三类工 收稿日期：2016-07-18 作者简介：何海静（1976），女，高级工程师，主要从事 工程项目管理工作。 摘要：应用海绵城市规划系统，以年径流总量控制率为总体目标，得出海绵城市建设指标体系。在城市用地现状 基础上，结合临沂市火车站片区控制性详细规划，筛选各种不同用地类型适宜的低影响开发设施类型，对径流控 制率进行目标分解，提出详细的海绵城市建设方案。方案可为旧城改造中海绵城市建设提供一定的借鉴作用。 关键词：海绵城市；低影响开发；规划；径流污染 中图分类号：TU992 文献标志码：A 文章编号：1004-4655（2016）04-0046-04 DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.04.014 业和仓储用地等。火车站片区计划结合沂蒙路贯通 和铁路客运站的扩容，对铁路片区实施旧城改造。 火车站片区现状用地平面图见图 1。 陶然路 陶然路 清河北路 清河南路 沂州路 通达路 临册路 沂州路 图 1 火车站片区现状用地平面图 1.4 规划定位 火车站片区改造后定位为临沂市中心城区南部 商业中心及交通枢纽。形成“一心两轴、 一廊多片” 的功能结构。 “一心” ： 依托沂蒙路、清河北路及火车站良好 的交通优势，发展以商业、商务办公、休闲娱乐为 核心的片区核心商圈 ； “两轴” ： 以沂蒙路和清河北 路为城市主要发展轴线；“一廊” ： 陷泥河绿化廊道， 沿陷泥河两岸重点打造富有特色的公园，形成滨河 47 2016 年第 4 期 何海静：临沂市火车站片区海绵城市规划方案 绿化廊道，提升此区域环境景观品质 ； “多片” ： 片 区内分布的商业片区、商住片区和居住片区。火车 站片区规划功能结构图见图 2。 居住片区 居住片区 城市发展主要轴线 城市发展次要轴线 城市发展次要轴线 核心 商圈城市发展次要轴线 陷泥河绿化廓道 居住片区 居住片区 商住片区 商住片区 商住片区 图 2 火车站片区规划功能结构图 2 海绵城市规划控制目标及指标体系 2.1 海绵城市规划控制目标 根据火车站片区的水环境现状和水文地质条件 等特点，选择径流总量控制和径流污染控制作为主 要规划控制目标。临沂市属于年径流总量控制区的 第 IV 区，即年径流总量控制率为 70%85%。根据 临沂市排水防涝综合规划 （后文简称排水防涝 规划 ）所规定的临沂市中心城区海绵城市总体规 划的年径流总量控制率为 75%，考虑到火车站片 区属于高强度开发区域，综合以上因素，本次规划 火车站片区的年径流总量控制率设定为 75%。 根据临沂市 19852014 年的降雨量统计资料 分析，多年平均径流总量控制率与设计降雨量的对 应关系见图 3，年径流总量控制率 75% 对应的设 计降雨量为 30.7 mm。 设计降雨量 /mm 年径流总量控制率 /% 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 图 3 临沂市年径流总量控制率与设计降雨量对应关系曲线 根据临沂市中心城区水环境综合整治方案，陷 泥河作为中心城区重点整治的黑臭水体，其流域 的初期雨水污染控制作为河道水环境治理的重要方 面，整治方案要求火车站片区的年径流污染控制 率 75%（以 SS 计） 。 2.2 海绵城市指标体系 结合排水防涝规划的要求，火车站片区海绵城 市建设指标体系如表 1 所示。 表 1 临沂市火车站片区海绵城市建设指标体系表 指标指标控制值说明 综合径流系数 0.5 年径流总量控制率 75%对应设计降雨量 30.7 mm 年径流污染控制率 75%以 SS 计 雨水管渠设计重现期 2 a 一遇一般地区 30 a 一遇地下通道和下沉式广场 内涝防治设计重现期30 a 一遇 居民住宅和工商业建筑物底 层不进水；道路中一条车道 积水深度 15 cm 雨水资源利用率 5% 3 海绵城市规划方案 3.1 技术原则 临沂市火车站片区海绵城市建设遵循的技术原 则如下。 1）源头、小型、分散设施优先，中段和末端 控制设施为补充。 2）绿色、生态型技术优先，灰色技术为补充。 3）低成本、易维护设施优先。 4）注重公共开放空间的多功能使用，高效利 用现有设施和场地，并将雨水控制与景观相结合。 5）将海绵城市建设与城市黑臭水体整治相结合。 3.2 规划控制指标分解 根据火车站片区的规划情况、用地性质，通过 水文、水利计算与模型模拟，对径流控制率指标进 行分解（见表 2） 。 表 2 火车站片区海绵城市规划控制指标分解表 用地 代码 用地名称面积 /hm2 占城市建设 用地比重 /% 综合径 流系数 年径流总量 控制率 /% R居住用地168.7834.570.4576.5 A 公共管理与公 共服务用地 14.93.050.5070.0 B 商业服务业设 施用地 29.736.090.7068.0 R/B混合用地97.6119.990.6072.0 S交通设施用地109.0322.330.6073.0 U公用设施用地12.712.600.5075.0 G绿地55.4611.360.1585.0 总计城市建设用地488.22100.000.5075.0 确定各类用地的雨水径流控制指标，通过各地 48 2016 年第 4 期 何海静：临沂市火车站片区海绵城市规划方案 块低影响开发雨水系统的年径流总量控制率经汇水 面积与各地块综合径流系数的乘积加权平均，得到 规划片区低影响开发雨水系统的年径流总量控制 率，最终确保整个火车站片区的规划目标实现。 3.3 技术措施选择 火车站片区内各地块根据用地性质和自身条 件，因地制宜选择合适的海绵城市技术措施（见 表 3） 。 表 3 火车站片区海绵城市技术措施选用表 项目 居住 用地 公共管 理与公 共服务 用地 商业服 务业设 施用地 混合 用地 交通设 施用地 公用设 施用地 绿地 透水铺装 绿色屋顶X 下沉式绿地 生物滞留设施 湿塘X 雨水湿地X 蓄水池 雨水罐XX 调节塘X 调节池 植草沟 渗管 / 渠 植被缓冲带 初期雨水弃流 设施 下沉式广场 注：表示宜选用，表示可选用，X 表示不宜选用 3.4 海绵城市建设方案 基于规划目标确立的量化指标，针对不同地块 类型以及特点， 火车站片区海绵城市规划依据“渗、 滞、蓄、净、用、排”的设计治理手段，构建从工 程化硬质到生态化软质的一系列雨水管理设施，包 括 ： “渗透技术” 透水铺装、绿色屋顶、下沉式 绿地 ； “储存技术”雨水湿地、蓄水池（模块） 和雨水罐 ； “转输技术”植草沟 ； “截污净化技 术”植被缓冲带和初期雨水截流。 3.4.1 渗透技术 1）透水铺装。透水铺装是由一系列与外部空 气相连通的多孔形结构组成骨架，可以满足交通使 用及铺装强度和耐久性要求的地面铺装和护堤。透 水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水 水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装。设计中透 水铺装的孔隙率 15%25% 较为合适，透水砖铺装 典型构造图见图 4。 透水面 6080 mm PVC 排水管 DN50 透水找平层 2030 mm 透水基层 100150 mm 透水底基层 150200 mm 土基 图 4 透水砖铺装典型结构示意图 火车站片区海绵城市规划既有居住区改造，除 机动车道以外的硬化地面，透水铺装率宜 30% ； 新建居住区，除机动车道以外的硬化地面，透水 铺装率不宜低于 75%。改建人行道透水铺装率 宜 40%，新建人行道透水铺装率宜 60%。 2） 绿色屋顶。 绿色屋顶也称种植屋面、 屋顶绿化， 根据种植基质深度和景观复杂程度，又分为简单式 和花园式，基质深度根据植物需求及屋顶荷载确定， 简单式绿色屋顶的基质深度一般 150 mm，花园式 绿色屋顶在种植乔木时基质深度可 600 mm。规划 新建区建筑屋顶绿化率宜 20%。绿色屋顶实景图 见图 5。 图 5 绿色屋顶实景图 3）下沉式绿地。下沉式绿地是利用带状绿地 下沉的形式进行纵向坡度径流输送。下沉深度应根 据植物耐淹性能和土壤渗透性能确定，其中种植土 厚度宜 250 mm。周边雨水宜分散进入下沉式绿 地，当集中进入时应在入口处设置缓冲设施。在下 沉式绿地内应设置溢流口，溢流口顶部标高应高于 绿地 50100 mm。常见的下沉式绿地的典型构造见 图 6。 接雨水管渠 溢流口 蓄水层 200300 mm 覆盖层 50100 mm 原土 图 7 下沉式绿地的典型构造图 49 2016 年第 4 期 规划火车站片区既有绿地改造中下沉式绿地率 宜 25% ； 新建绿地下沉式绿地率宜 30%。 3.4.2 储存技术 1）雨水湿地。雨水湿地是利用物理、水生植 物等对雨水进行储存净化的一种径流污染控制设 施。一般由进水口、前置塘、沼泽区、出水池、溢 流出水口、护坡及驳岸、维护通道等构成。本方案 在陷泥河沿岸设置一处雨水湿地，减少进入陷泥河 的径流污染。雨水湿地位置详见图 7。 雨水湿地 图 7 雨水湿地位置示意图 2）蓄水池（模块）和雨水罐。建筑小区内根 据条件设置雨水收集利用设施，包括 ： 蓄水池（模 块） 、雨水罐等。本规划火车站片区新建居住小区 每千平方米硬化屋面面积配建调蓄容积 30 m3的 雨水储存容积，区域内雨水资源化利用率宜 5%。 雨水蓄水模块构造详见图 8。 植被 原土 沙子 原土 沙子 土工包裹雨水 收集箱子 入口管 雨水收集箱子 出水管 图 8 雨水蓄水模块构造示意图 3.4.3 转输技术 植草沟指种有植被的地表沟渠，可收集、输 送和排放径流雨水，并具有一定的雨水净化作用。 除转输型植草沟外，还包括渗透型的干式植草沟 及常有水的湿式植草沟，可分别提高径流总量和 径流污染控制效果。植草沟设计中上游收水区面 积 0.8 hm2，植草沟宽度宜为 0.62.4 m，深度 宜为 0.10.3 m，沟长宜 30 m。植草沟典型构造 如图 9 所示。本规划火车站片区大于等于 30% 新 建道路两侧设植草沟。 防水层 隔离层 砾石层 渗排管 土壤层 路沿石 最小 30 cm 最小 60 cm 下凹深度 （最大 22 cm） 宽度（最小 60 cm， 最大 240 cm） 垂直溢流井 图 9 植草沟做法示意图 3.4.4 截污净化技术 1）植被缓冲带。水系周边植被缓冲带通过植物 种植，保护河岸，防止雨水冲刷损毁，并有利于建 立河道自净化系统，对水体保护起着重要作用。常 见的植被缓冲带包括 ：林带、草带和湿地植物带。 植被缓冲带坡度一般为 2%6%，宽度宜 2 m。本 规划陷泥河沿岸植被缓冲带其总长度应 2 300 m， 宽带 30 m。植被缓冲带典型构造示意图见图 10。 降雨 降雨 降雨 乔木层 灌木层 草沟草坡 岸边湿地 雨水净化雨水净化 雨水净化 图 10 植被缓冲带典型构造示意图 2）初期雨水截流。初期雨水存在冲刷效应、 污染物浓度较高的特点，本方案沿陷泥河两岸敷设 截污箱涵，用于截流旱流污水及初期雨水，并将截 污箱涵与综合管廊和河道防汛墙合建，截流的旱流 污水及初期雨水输送至污水处理厂进行处理。陷泥 河两岸截污箱涵、综合管廊与河道防汛墙合建示意 图见图 11。 防汛墙 综合管廊 截污箱涵 图 11 陷泥河两岸截污箱涵、综合管廊与河道防汛墙合建 示意图 何海静：临沂市火车站片区海绵城市规划方案 （下转第 55 页） 55 2016 年第 4 期 谢添，杨丹，胡红波，何书申：上海临港地区海绵城市低影响开发规划探索 地制宜、经济有效、方便易行的原则，设置屋顶绿 化、生物滞留设施、下沉式绿地、湿塘等。 临港港城广场规划总用地面积 14.7 万 m2，地 上计容建筑面积约 35.5 万 m2，含商业、办公、酒 店、 会展、 公寓式酒店等功能。项目综合利用入渗、 滞留、调蓄、净化、收集回用等多种“低冲击开发” 技术措施，合理控制地表与屋面雨水积涝，实现区 域内的雨水源头、过程和末端全方位控制。设计屋 顶绿化，蓄含雨水、保持水分，并通过土壤过滤、 植物过滤、植物吸收和微生物分解，降低雨水中污 染物浓度，削减城市雨水源头污染及负荷。而在广 场内，通过雨水花园、下凹式绿地、植被浅沟、雨 水塘、景观水体等绿色雨水基础设施实现过程中调 蓄雨水的功能 ； 在末端，广场地下，规划建设可存 贮 4 d 雨水的地下蓄水池，收集后的建筑屋面与场 地雨水经过滤消毒后，回用于场地绿化浇洒、地下 车库及道路广场冲洗等。 2.3.5 传统偏定性规划方式转变为以模型为辅助工 具的定量规划方式 海绵城市建设以“水”为核心，精细化的城市 空间设计、分散式的海绵体布置，使城市具备弹性 应对渗水、蓄水、净水、用水和排水的功能。在规 划设计中对雨水径流的分析、预测、监控和管理具 有精确的时空性和动态性。因此，以模型计算为辅 助工具是海绵城市规划设计的关键技术手段。 临港地区海绵城市规划设计借助市场上已开发 的 MIKE FLOOD 商业软件，通过软件的二次开发 应用研究，实现将数值模拟技术应用于海绵城市规 划设计中。将年径流总量控制率作为主要控制指 标，通过土地条件、用地规划等 GIS 数据的叠加， 以数学模型进行模拟计算，明确规划区域内的雨水 调蓄及排涝能力，并针对管网及管道调蓄能力、规 划海绵城市设施进行分析模拟，形成具有指导意义 的规划设计方案。 3 结语 长期以来，涉及雨水相关规划主要以城市规划 及排水专项规划中的雨水排除规划形式存在，缺乏 与其他规划的有机联系，也缺乏与自然、人文、景 观的联系。海绵城市规划对雨水利用规划提出新要 求，需要充分考虑自然及社会水系统的循环过程， 通过低影响开发技术的引入，