城市道路海绵方案设计指引.doc

城市道路海绵方案设计指引 0前言本设计指引用于指导新建和既有城市道路的海绵方案设计，主要内容包括前期准备、指标确定、方案设计、绩效分析、监测方案、工程投资估算、成果要求，共七章。1前期准备1.1资料搜集（1）项目概况。包括项目区域位置、道路长度、宽度、等级、车流量等。（2）基础资料收集。包括道路平面图、道路横断面图、道路纵断面图及其它项目相关的资料。（3）现状基础条件及分析。收集道路项目所在区域的土地利用、水文气象、地形地貌、土壤类型、水系及水质、地下水位、排水设施等现状资料，分析海绵道路建设的基底条件及可行性。（4）相关规划。包括城市总体规划、城市控制性详细规划、海绵城市专项规划、防洪排涝规划、水污染防治规划、道路交通规划等。1.2现场踏勘（1）实地考察道路建设现状，明确用地范围、周围地形地貌、现状排水设施等。（2）明确可建设海绵设施的空间位置。（3）了解道路及其周边水系情况。（4）采集路面径流，分析SS、CODCr、NH3N、TN、TP等特征污染物浓度。2指标确定依据海绵城市专项规划等，结合现场踏勘情况，分析现状资料、径流特征等，确定道路项目海绵方案的指标，主要包括径流污染削减率、年径流总量控制率等。3方案设计3.1总体方案设计统筹协调规划、给排水 、园林、道路、水文等专业，依据因地制宜、经济有效、方便易行、便于维护的原则，落实海绵道路的建设指标。总体方案应以道路安全为重，兼顾设施的功能和景观要求，应满足城市道路工程设计规范（CJJ37）中的相关要求。总体方案设计是海绵方案设计的基础，包括划分汇水分区和确定海绵策略。3.1.1汇水分区划分城市道路横断面、下垫面情况基本一致，根据道路的竖向，尤其是相对高点和低点、道路横坡划定道路汇水分区，确定汇水区域径流流向，分区域进行径流控制。3.1.2海绵策略确定 道路海绵方案策略是指海绵设施的布置方式，有集中式和分散式两种。当道路纵坡2%且道路相对低点的绿化带或退让绿地有足够可利用空间时，应利用绿化带或退让绿地布置集中式海绵设施。当道路纵坡3.2海绵设施设计城市道路海绵方案设计除集中式海绵设施和分散式海绵设施设计外，还应包括人行道及车行道的透水铺装设计、路边停车场设计和其它特殊类型海绵方案设计。3.2.1集中式海绵设施设计集中式海绵设施设计内容包括雨水导流方式设计和集中式海绵设施详细设计。（1）雨水导流方式设计根据道路实际情况，宜在道路绿化带或两边退让绿地内设置转输型植草沟，汇流、转输车行道及人行道雨水径流。可使用比表面积法确定植草沟面积。应使用曼宁公式设计计算植草沟断面尺寸。植草沟纵坡坡度不应大于4%，道路纵坡较大时宜设置为阶梯型植草沟或在中途设置消能台坎。植草沟内宜种植密集的草皮，选取耐盐、耐淹、耐污的本土植物。植草沟前端宜设置碎石、沉淀池。植草沟内应设置溢流设施如盖篦雨水井。道路条件不允许设置植草沟时可采用渗管、渗渠等设施转输雨水径流。图3-1 植草沟示例（2）集中式海绵设施详细设计集中式海绵设施应采用雨水储存或调蓄能力强的海绵设施如雨水湿地、湿塘、调节塘。应使用容积法和水量平衡法确定设施规模。进水口应设置消能设施如碎石、消能坎。海绵设施内应设置溢流设施，包括溢流竖管和溢洪道。应设置护栏、警示牌等安全防护与警示措施。新建道路毗邻城市内河道、湖泊时，可考虑利用海绵设施转输、滞蓄和排放雨水径流，不再设置雨水排水管渠。图3-2 雨水湿地示例3.2.2分散式海绵设施设计分散式海绵设施设计内容包括海绵设施种类的选取和海绵设施详细设计，布置在道路绿化带或退让绿地内的分散式海绵设施不应与城市道路绿化规划与设计规范（CJJ75）中的相关要求相冲突。（1）海绵设施选取中分带：既有道路横坡内倾时，宜在道路中分带内设置海绵设施。中分带宽度4m，宜在中分带内设置生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园、湿塘；中分带宽度新建道路中分带宽度径流总量控制或雨水资源利用指标要求较高且地下空间允许时，可在中分带下设置雨水储存设施（如蓄水模块）。图3-3 生物滞留带示例图3-4 蓄水模块示例侧分带：侧分带一般包括机动车道与非机动车道之间的分隔带、人行道与车行道之间的分隔带。机动车道与非机动车道之间的分隔带宽度1.5m时，宜将其设计或改造为生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园；机动车道与非机动车道之间的分隔带宽度人行道与车行道之间的分隔带宽度1.5m时，宜将其设计或改造为生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园；人行道与车行道之间的分隔带宽度径流总量控制或雨水资源利用指标要求较高且地下空间允许时，可在侧分带下设置雨水储存设施（如蓄水模块）。图3-5 下沉式绿地示例图3-6 单个树池示例图3-7 成带树池示例退让绿地：退让绿地宽度5m时，宜在退让绿地内设置成调蓄功能为主的海绵设施如湿塘、雨水湿地、调节塘等；退让绿地宽度径流总量控制或雨水资源利用指标要求较高且地下空间允许时，可在退让绿地下设置雨水储存设施（如蓄水模块）。（2）分散式海绵设施详细设计分散式海绵设施可采用生物滞留池、雨水花园、生态树池、下沉式绿地等生物滞留设施以及湿塘、雨水湿地、调节塘、蓄水模块等雨水储存、调节设施。可使用比表面积法确定生物滞留设施面积。应使用容积法和水量平衡法确定雨水储存、调节设施规模。海绵设施进水口应设置消能设施如碎石、消能坎。海绵设施前端应设置沉淀池（井）、弃流井（管）等设施，对初期雨水径流进行预处理或弃流。道路纵坡大于1%，生物滞留设施应设置挡水堰/台坎，以减缓流速并增加雨水渗透量。海绵设施设计时应设计必要的防渗措施，防止径流雨水下渗对道路路面及路基的强度和稳定性造成破坏。生物滞留设施内宜种植耐盐、耐淹、耐污的本土植物。新建道路毗邻城市内河道、湖泊时，可考虑利用海绵设施转输、滞蓄和排放雨水径流，不再设置雨水排水管渠。 （3）分散式海绵设施设计示例类型I类型I横断面形式为：机非混合，人行道路面标高高于机非混合车道，无侧分带，路两侧有退让绿地，宽度约1m。道路横坡为中间向两侧倾斜，人行道坡向与道路横坡一致。改造方案：退让绿地设置为植草沟，退让绿地下设置蓄水模块，改造后横断面见图3-8。图3-8 海绵改造方案（类型I）排水方式：路牙处每隔十五米设置雨水预处理导流井，机动车道径流入导流井后，通过管道排入路两侧植草沟；人行道径流直接散流至植草沟内；草沟底部可间隔设置渗水蓄水模块并每隔30米设置溢流井，与雨水检查井连接，径流收集方案见图3-9。图3-9 径流收集方式（类型I）类型II类型II断面形式为：中分带宽2m，侧分带宽2.5m，退让绿地宽5m，道路横坡坡向为外倾。改造方案：机动车道一侧的1.25m侧分带设计为传统绿化带，人非共板车道一侧的1.25m侧分带设计为雨水花园，用PVC板分隔；退让绿地设计为下沉式绿地，改造后横断面见图3-10。图3-10 海绵改造方案（类型II）排水方式：机动车道径流由弧形入口汇入侧分带，并漫流至雨水花园，由溢流式雨水口排入市政雨水管；人非共板车道径流漫流至下沉绿地，溢流式雨水口排入市政雨水管，径流收集方案见图3-11。图3-11 径流收集方案（类型II）3.2.3 人行道及车行道的透水铺装设计人行道人行道宜采用透水砖铺装。透水砖铺装应符合透水砖路面技术规程（CJJ/T188）的规定。土壤透水弱或场地地下水位较高时，应在透水砖铺装的透水基层内设置排水管或排水板。图3-12 透水砖铺装示例车行道车行道宜采用透水水泥混凝土或透水沥青混凝土铺装。透水水泥混凝土铺装应符合透水水泥混凝土路面技术规程（CJJ/T190）的规定；透水沥青混凝土铺装应符合透水沥青路面技术规程（CJJ/T135）的规定。非机动车道透水水泥混凝土铺装宜采用全透水结构。机动车道透水水泥混凝土铺装宜采用半透水结构。车行道透水沥青混凝土路面结构一般采用I型，道路年径流总量控制率指标高时，宜采用II型或III型。车行道透水铺装应考虑路面下排水，应在路面结构层内设置排水U型槽、渗水盲沟（管）汇集雨水，排入雨水口。图3-13 透水沥青混凝土铺装示例3.2.4 路边停车场设计路边停车场应设计为生态停车场，停车位设计成透水铺装形式，周围绿地应设计或改建为具有径流处理功能的海绵设施如生物滞留池、雨水花园等。雨水径流经植草沟或线性排水沟导入海绵设施处理排放。图3-14 生态停车场示例3.2.5 其它特殊类型海绵方案设计城市道路海绵方案设计也要重视下穿和高架等特殊类型的道路。（1）道路交叉口：应按竖向设计设置雨水口，并应采取措施防止路段的雨水流入交叉口。竖向条件允许时，可将交叉口雨水口与邻近海绵设施相连。（2）公交站台：可在公交站台旁设置雨水罐，收集、储存公交站台顶棚雨水用于浇灌公交站台旁绿化带。（3）高架道路：应在高架路下方设置海绵设施，宜采用生物滞留池或有径流处理功能的雨水储蓄设施等。图3-15 高架路海绵方案示意1图3-16 高架路海绵方案示意2（4）下穿道路：应采取设置调蓄池、蓄水模块等综合措施达到规定的设计重现期。4绩效分析4.1 总体目标校核（1）年径流总量控制率根据海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行）（2014）中规定的容积法计算海绵方案实施后的年径流总量控制率。（2）径流污染削减率应查阅相关文献或从当地检测机构获得该地区不同道路的径流污染现状资料，作为径流污染源强数据。再根据所采用的不同类型海绵设施的设计负荷，所对应的污染物去除率、海绵设施的汇水面积和当地暴雨强度公式，计算出整条道路的径流污染削减率和雨水径流排放口的污染物浓度。4.2 绩效模拟分析（1）水文效应模拟分析用SWMM、MUSIC、XPdrainage等模型，以道路海绵方案为基础，建模分析方案实施前后水文效应，应给出正常雨型和极端降雨事件下分析结果，包括径流洪峰削减量和径流洪峰延缓时间。（2）水质效应模拟分析用SWMM、MUSIC、XPdrainage等模型，以道路海绵方案为基础，以径流特征分析得到的污染源强数据、不同类型海绵设施的去除率、各海绵设施对应的汇水面积作为输入参数，分析方案实施前后水质效应，应分析SS、CODcr、NH3N、TN、TP等特征污染物去除效果和雨水排放口的水质。5监测方案海绵设施投入使用半年后，可进行绩效监测。道路海绵设施的水质绩效监测宜采用人工取样方法，必要时可采用自动在线监测。应在降雨事件发生并径流形成后，于不同类型海绵设施的径流入口和出口取样。还应在道路对外雨水排口（接口）取样。常规水质检测指标应包括SS、CODcr、NH3N、TN、TP等。应采用模拟降雨方式或采用自动在线监测方式进行水文效应的监测。6工程投资估算工程投资估算通过对工程量的估算，参考分部分项工程的综合单价，计算工程总体投资。7成果要求7.1设计说明书设计说明书应包括项目概况分析