黄金坡水厂二期扩建工程海绵城市施工图设计说明

第第页一、工程概况本次设计为荣昌区黄金坡水厂二期扩建工程海绵城市项目，总建设用地面积38204.00平方米。在项目范围线内，最高高程点位于水厂北侧大门，为330.14m，最低高程位于水厂东南角，为320.70m，整体地势有一定高差。本次设计结合项目实际情况，根据海绵城市建设标准，完成海绵城市设计。二、设计依据2.1主要依据文件（1）《重庆市荣昌区城乡总体规划》（2）《重庆市荣`昌区区海绵城市专项规划》(2016-2020)（3）荣昌区黄金坡水厂项目设计资料2.2设计采用的主要规范及标准《市政公用工程设计文件编制深度规定》建设部，2013《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建（试行）》建设部，2014《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400—2016《室外给水设计标准》GB50013-2018《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016版）《城市给水工程规划规范》GB50282-2016《城市供水水质标准》CJ/T206-2005《地表水环境质量标准》GB3838-2002《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008《污水综合排放标准》GB8978-1996《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-2010《城市给水工程项目建设标准》建标120-2019《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《给水排水工程构筑物结构设计规范》GBJ50069-2002《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2011《岩土工程勘察规范》GB50021-2012《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002《砌体结构设计规范》GB50003-2011《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:2000《地下工程防水技术规范》GB50108-2008《供配电系统设计规范》GB50052-2009《建筑照明设计标准》GB50034-2013《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《给水排水仪表自动化控制工程施工及验收规程》（CECS162-2004）《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）《控制室设计规定》HG/T20508-2000《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000《信号报警、联锁系统设计规定》HG/T20511-2014三、上阶段初设审查意见及执行情况3.1设计依据中部分规范编号有误。《市政公用工程设计文件编制深度规定》建设部，2004有误，修改为《市政公用工程设计文件编制深度规定》（2013年版）。《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400—2006有误，修改为《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400—2016。《室外给水设计规范》GB50013-2014有误，修改为《室外给水设计标准》GB50013-2018。《室外排水设计规范》GB50014-2006（2014版）有误，修改为《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016版）。《城市给水工程规划规范》GB50282-98有误，修改为《城市给水工程规划规范》GB50282-2016。《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999有误，修改为《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010。《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009有误，修改为《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019。3.2增加海绵城市监测系统和安全措施的说明。海绵城市监测系统主要包括：1.水文在线监测子系统；2.水环境在线监测子系统；3.水生态在线监测子系统；4.水位水量在线监测子系统；5.人工采样监测平台。水文、水环境、水生态在线监测子系统由荣昌区统一布置点位，本次设计只包含水量、人工采样两个部分，（1）水量监测：1）地块监测内容：在设计地块外排口安装流量计、液位计，目的在于监控考核目标。2）设施监测内容：对LID设施的雨水流量，目的在于评估LID设施的运行效果。（2）水质监测：在雨水排口末端设置雨水水质监测点，在雨水花园处于设置监测点，水质监测采用人工检测方式，雨季进行监测，监测指标包括：（COD、N-NH3、TP、TN、SS、PH）。在雨水花园处设置安全警示牌或者报警系统，警示厂区内行人路过该处时注意安全，配备应急设施及专职管理人员，保证在暴雨期间人员的安全撤离，避免安全事故发生。四、总体设计1、目标《重庆市荣昌区区海绵城市专项规划》应从宏观上指导荣昌区的海绵城市建设，与总体规划中的其他规划内容进行配合，协调水系、绿地、排水防涝和道路交通等与低影响开发的关系，落实海绵城市建设目标。本项目地块未在海绵城市规划范围内，根据业主要求，海绵城市建设控制指标参照下表所示：表4.1规划指标情况面积(ha)年径流总量控制率污染物总量去除率3.8270.00%50.00%2、指标完成情况表4.2指标完成情况分区编号面积（m2）年径流总量控制率污染物总量控制率分区13348.7353.79%29.12%分区26858.6184.97%72.22%分区33971.376.39%56.40%分区43742.4775.48%43.20%分区51881.0287.07%69.66%分区61673.2115.00%0.00%分区73787.8670.80%60.18%分区85191.5775.49%64.17%分区95293.6675.80%64.43%分区102456.8732.00%12.14%合计38204.0070.09%53.44%3、LID设施选用城市建设中LID系统包括蓄水池、雨水花园、渗水路面等。低影响开发设施往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能。根据项目实际，本工程设计LID设施如下：1、雨水花园（属复杂性生物滞留设施）2、透水砖3、植草沟五、LID设施设计1、生物滞留设施—雨水花园（1）自然雨水花园具体做法本次改造的自然雨水花园自上而下依次为蓄水层、种植土层、透水土工布、砂滤层、透水土工布、砾石层（含集水盲管）、防渗膜或透水土工布层、素土夯实层、原土层。其中蓄水层通常为200mm，内部设置雨水溢流设施；种植土层需满足植物生长需要，通常取400mm，种植土一般为腐殖土：沙土：原土=1：2：3，其渗透系数应大于1×10-5m/s，可根据渗透系数调整具体各项比例；透水土工布规格要求大于200g/平方米；砂滤层100mm，砾石层为200mm，砾石孔隙率应为35%~45%，有效粒径>80%，砾石层内敷设集水盲管，盲管采用PVC材质，管径为d200，铺设坡度i≥0.5%，且盲管周围应包裹一层透水土工布，规格200g/m2，当透水盲管机械钻孔时的开孔率宜为2~3%左右，开孔有效孔径8~12mm。（2）平面布置自然雨水花园利用现状绿化，结合景观布局进行改造。（3）竖向设计H=H1+H2+H3+H4式中：H1—设计持水深度，取200mm；H2—种植土厚度，为了满足灌木生长需求，种植土厚度取400mm；H3—沙砾石厚度，取100mm。H4—砾石层厚度，取200mm。纵向坡度设计：本次设计的自然雨水花园布置在现状绿地内，场地纵坡整体坡向雨水花园。（4）雨水花园溢流能力校核计算以S7分区中雨水花园为例，如下图：如图所示，图中雨水花园自身面积约150平方米，服务范围为S7区域屋顶、硬地及绿地，面积约3787平方米。径流流向关系如下图所示：设计计算如下：1）荣昌暴雨强度公式 (升/秒•公顷)其中：P——设计重现期（年）；q——暴雨强度(升/秒•公顷)；t——降雨历时（min）。2）设计进水量：1#雨水花园：Q进=F•ψ•q式中：Q式中：F-下垫面汇水面积，3787m2；ψ-综合下垫面径流系数；q-设计暴雨强度，本项目t取1~5min，P取5a；故Q进=88.68L/s3）溢流口溢流能力校核雨水花园溢流口采用通用大样做法，由于溢流口为侧向进水，进水状况类似于无底坎宽顶堰，其总溢流量Q可按堰流公式计算：Q=nσcmb(2g)1/2H03/2式中：n—过水孔孔数；σc—侧收缩系数；m—流量系数；b—每孔净宽，m；g—重力加速度，取9.8m/s2；H0—包含行进流速的堰前水头，m；H0=H+v2/（2g）式中：H—堰前水头，取0.1m；（为该雨水花园最高水面距离周围地面的高度）v—行进流速，取0.5m/s；圆形溢流口其中，n为32孔，侧收缩系数σc（由于宽顶堰进水口边缘为直角，查《给排水设计手册》第五册第106页表2—30）值0.983，流量系数m（根据《给排水设计手册》第五册第106页表2—25）为0.355，每孔净宽b为0.06m，因此，其最大溢流量为112.31L/s。由于本次设计中其进水流量为Q进=88.68L/s，因此，圆形溢流井均满足设计要求。（注意Q进宜≤溢流口理论最大溢流量的70%）4)溢流管排水能力校核溢流管管径取d400，管材为PVC-U双层轴向中空壁管，坡度取0.5%，根据管道水力计算可知，满管流过流能力为144.81L/s，大于Q进=88.68L/s。（5）雨水花园的缓排能力校核：绿地植物的耐淹时间过长将会影响绿地植物的正常生长，因此在渗透设施容积深度确定以后，需要用绿地的淹水时间进行校核。绿地淹水时间与持水深度、土壤渗透系数有关，因为种植土层是生物滞留带渗透系数最小层，故主要校核该层雨水全部下渗所需的时间。t0=H1+H2/（3600K0）式中：t0—有效蓄水容积排空时间，h；H1—持水深度，取0.2m；H2—种植土层厚度，取0.5m；K0—滞留带介质层渗透系数，m/s，本次设计取1×10-5m/s；计算得t0=19.44h。故生物滞留有效蓄水容积排空时间既能够起到一定缓排作用，也能保证蓄水时间不会过长，不响设施内植物正常生长。2、透水砖铺装（1）根据铺设透水砖场地的用途，将铺装做法如下：（2）透水砖材料要求透水砖外观质量应满足下表的规定。表透水砖外观质量项目顶面其他面裂纹贯穿裂纹不允许不允许非贯穿裂纹最大投影尺寸长度（mm）≤10≤15累计条数（投影尺寸长度≤2mm不计）（条）≤1≤2缺棱掉角沿所在棱边垂直方向投影尺寸的最大值（mm）310沿所在棱边方向投影尺寸的最大值（mm）1020累计个数（三个方向投影尺寸的最大值≤2mm不计（个）≤1≤2粘皮与缺损深度≥1mm的最大投影尺寸（mm）≤8≤10累计个数（投影尺寸长度≤2mm不计（个）深度≥1mm，≤2.5mm≤1≤2深度＞2.5mm不允许不允许注：1、经两次加工和有特殊装饰要求的透水块材，不受此规定限制；2、生产制造过程中，设计尺寸的侧棱不属于“缺棱掉角”；3、透水块材侧面的肋，不属于“粘皮”。透水砖尺寸偏差应符合下表的规定。表透水砖尺寸偏差要求名称长度宽度厚度厚度方向垂直度直角度透水混凝土路面砖±2.0mm±2.0mm±2.0mm≤1.5mm≤1.0mm透水烧结路面砖±2.0mm±2.0mm±2.0mm≤2.0mm≤2.0mm透水砖劈裂抗拉强度应符合下表的规定，单块的线性破坏荷载不应小于200N/mm。表透水砖劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度平均值单块最小值fts3.0≥3.0MPa≥2.4fts3.5≥3.5MPa≥2.8fts4.0≥4.0MPa≥3.2fts4.5≥4.5MPa≥3.4透水砖物理性能应满足下表的规定，且透水系数≥0.2mm/s，其抗冻性能应满足下表的规定。表透水砖物理性能项目指标要求透水速率/mL/(min·cm2)≥1.5透水时效/次≥10滤水率/%≥90抗冻融性夏热冬冷地区25次冻融循环规定次数冻融循环后外观应符合表5-2的规定；规定次数冻融循环后质量损失≤20%；规定次数冻融循环后抗压强度损失率≤20%寒冷地区50次冻融循环严寒地区75次冻融循环防滑性BPN≥70保水率/g/cm3≥0.06耐磨性/mm磨坑长度≤35耐候性外观无破坏色差≥3级注1：夏热冬冷地区为最冷月平均温度在0℃～10℃，最热月平均温度在25℃～30℃；注2：寒冷地区为最冷月平均温度在0℃～10℃；注3：严寒地区为最冷月平均温度不高于-10℃。透水砖的强度等级应通过设计确定，可根据不同的道路类型按下表选用。表透水砖强度等级道路类型抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）平均值单块最小值平均值单块最小值小区道路（支路）广场、停车场≥50.0≥42.0≥6.0≥5.0人行道、步行街≥40.0≥35.0≥5.0≥4.2表透水砖铺装允许偏差序号项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围（m）点数1表面平整度（mm）≤5201用3m支持和塞尺连续量取两尺取最大值2宽度不小于设计规定401用钢尺量3相邻块高差（mm）≤2201用塞尺量取最大值4横坡（%）±0.3201用水准仪测量5道路中线偏位≤201001用经纬仪测量6纵缝直顺度（mm）≤10401拉20m小线量3点取最大值7横缝直顺度（mm）≤10201沿路宽拉小线量3点取最大值8缝宽（mm）±2201用钢尺量3点取最大值9井框与路面高差（mm）≤3每座1用塞尺量取最大值10高程±2020m1用水准仪测量11各结构层厚度（mm）±1020m1用钢尺量3点取最大值（3）找平层透水砖面层与基层之间应设置透水粘接找平层，其透水性能不宜低于面层所采用的透水砖。透水粘结找平层以天然硅砂、专用粘结剂为主要原料，现场混合制成，铺设于基层与透水砖之间，具有找平、粘结和快速透水性能的施工层。（4）基层1）透水混凝土应符合下列规定：①透水混凝土的性能要求应符合《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135-2009中表3.2.1规定。②基层集料压碎值不大于26%；最大粒径不大于31.5mm，集料中小于等于2.36mm颗粒含量不超过7%。③透水混凝土有效孔隙大于等于15%。④透水混凝土基层配比参考范围：水灰比约0.38左右，水泥用量245~270kg/m3左右。表透水混凝土基层集料级配表筛孔尺寸（mm）31.526.519.09.54.752.36通过质量百分率（%）10090~10072~8917~718~160~72）级配碎石基层应符合下列规定：①级配碎石可用于土质均匀，承裁能力较好的土基。②基层顶面压实度按重型击实标淮，应达到95％以上。③级配碎石集料基层压碎值不应大于26％；公称最大粒径不宜大于26.5mm，集料中小于或等于0.075mm颗粒含量不应超过3%。碎石级配可按表5-7采用。表级配碎石基层集料级配筛孔尺寸（mm）26.519.013.29.54.752.360.075通过质量百分率（%）10085～9565～8055～7055～700～2.50～2（5）土基土基应稳定、密实、均质，应具有足够的强度、稳定性、抗变形能力和耐久性。土基设计参照原设计。（5）排水设计1）当土基、土壤透水系数及地下水位等条件不满足本规程的规定及降雨强度超过渗透量及单位储存量时，应增加透水砖路面的排水设计内容。2）透水砖路面的排水可分表面排水和内部排水。应结合市政管网、绿化景观、生态建设及雨水综合利用系统进行综合设计，并应符合现行行业标准《城市道路工程设计规范》CJJ37的规定。3）透水砖路面内部雨水收集可采用多孔管道及排水盲沟等形式，管径根据汇水区域雨水量进行水力计算。4）应防止多孔管材及盲沟周围被雨水携带的颗粒堵塞。六、低影响开发设施维护1、维护管理内容（1）透水铺装（a）面层出现破损时应及时进行修补或更换；（b）出现不均匀沉降时应进行局部整修找平；（c）当渗透能力大幅下降时应采用冲洗、负压抽吸等方法及时进行清理。（2）绿色屋顶（a）应及时补种修剪植物、清除杂草、防治病虫害；（b）溢流口堵塞或淤积导致过水不畅时，应及时清理垃圾与沉积物；（c）排水层排水不畅时，应及时排查原因并修复；（d）屋顶出现漏水时，应及时修复或更换防渗层。（3）生物滞留设施、下沉式绿地（a）应及时补种修剪植物、清除杂草；（b）进水口不能有效收集汇水面径流雨水时，应加大进水口规模或进行局部下凹等；（c）进水口、溢流口因冲刷造成水土流失时，应设置碎石缓冲或采取其他防冲刷措施；（d）进水口、溢流口堵塞或淤积导致过水不畅时，应及时清理垃圾与沉积物；（e）调蓄空间因沉积物淤积导致调蓄能力不足时，应及时清理沉积物；（f）边坡出现坍塌时，应进行加固；（g）由于坡度导致调蓄空间调蓄能力不足时，应增设挡水堰或抬高挡水堰、溢流口高程；（h）当调蓄空间雨水的排空时间超过36h时，应及时置换树皮覆盖层或表层种植土；（i）出水水质不符合设计要求时应换填填料。（4）湿塘（a）进水口、溢流口堵塞或淤积导致过水不畅时，应及时清理垃圾与沉积物；（b）前置塘/预处理池内沉积物淤积超过50%时，应及时进行清淤；（c）防误接、误用、误饮等警示标识、护栏等安全防护设施及预警系统损坏或缺失时，应及时进行修复和完善；（d）护坡出现坍塌时应及时进行加固；（e）应定期检查泵、阀门等相关设备，保证其能正常工作；（f）应及时收割、补种修剪植物、清除杂草。（5）植草沟、植被缓冲带（a）应及时补种修剪植物、清除杂草；（b）进水口不能有效收集汇水面径流雨水时，应加大进水口规模或进行局部下凹等；（c）进水口因冲刷造成水土流失时，应设置碎石缓冲或采取其他防冲刷措施；（d）沟内沉积物淤积导致过水不畅时，应及时清理垃圾与沉积物；（e）边坡出现坍塌时，应及时进行加固；（f）由于坡度较大导致沟内水流流速超过设计流速时，应增设挡水堰或抬高挡水堰高程。2、维护频次低影响开发设施的常规维护频次及时间要求如下所示。表7-1低影响开发设施维护频次表低影响开发设施维护频次备注透水铺装检修、疏通透水能力2次/年（雨季之前和期中）—绿色屋顶检修、植物养护2-3次/年初春浇灌（浇透）1次，雨季期间除杂草1次，北方气温降至0℃前浇灌（浇透）1次；视天气情况不定期浇灌植物生物滞留设施检修、植物养护2次/年（雨季之前、期中）植物栽种初期适当增加浇灌次数；不定期的清理植物残体和其他垃圾湿塘检修、植物残体清理2次/年（雨季），植物收割1次/年（冬季之前），前置塘清淤（雨季之前）—植草沟检修2次/年（雨季之前、期中），植物生长季节修剪1次/月—七、海绵城市监测设计海绵城市监测系统主要包括：1.水文在线监测子系统；2.水环境在线监测子系统；3.水生态在线监测子系统；4.水位水量在线监测子系统；5.人工采样监测平台。水文、水环境、水生态在线监测子系统由荣昌区统一布置点位，本次设计只包含水量、人工采样两个部分，（1）水量监测：1）地块监测内容：在设计地块外排口安装流量计、液位计，目的在于监控考核目标。2）设施监测内容：对LID设施的雨水流量，目的在于评估LID设施的运行效果。（2）水质监测：在雨水排口末端设置雨水水质监测点，在雨水花园处于设置监测点，水质监测采用人工检测方式，雨季进行监测，监测指标包括：（COD、N-NH3、TP、TN、SS、PH）。八、卫生防疫与安全1、卫生防疫要求为避免滋生蚊蝇及昆虫，雨水花园需定期护理；考虑卫生防疫安全，雨水花园蓄水层的设计放空时间为19h左右，满足卫生防疫要求。2、安全措施雨水花园周边设置围栏及警示牌,防止无关人员进入，围栏竖向杆件间距不大于0.11m，高度不小于1.1m。在雨水花园处设置安全警示牌或者报警系统，警示厂区内行人路过该处时注意安全，配备应急设施及专职管理人员，保证在暴雨期间人员的安全撤离，避免安全事故发生。九、管道工程1、管材选用本工程中排水管材必须符合《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50286-2008）的要求。2.排水管道接口及与检查井的连接双壁波纹管道采用承插接头，管道承口应放在进水方向，插口放在出水方向。管道与检查井连接采用短管连接，管道与井壁间采用中介层，加水泥沙浆，中介层材料由厂家提供。3.管道、检查井基础排水管道在道路上的沟槽开挖必须在道路路基形成后，排水管道基础以下回填必须分层夯实，密实度不小于90％，且管道、检查井基础地基承载力要求≥200KP，达不到要求的地方采用块石或砂土换填至满足地基承载力要求。4.基槽开挖根据土质情况按照《给水排水管道施工及验收规范》执行。若在穿越环城路、有地下水及地质不良处增加基槽的支撑和增大放坡则由施工组织设计确定。5.回填管道施工完毕并经检验合格后，基槽应及时回填，回填应在保证管道的强度达到设计强度、闭水试验合格后进行。回填土在管底两侧至管顶上50厘米范围内不得含有有机物及大于10厘米的大块砖石硬块，分层夯实，管两侧压实面高差不应超过30厘米，压实系数要求详见管道开挖大样图。道路下的管道，其密实度还应满足道路路基的质量要求。6.回填土段处理杂填土中表层若混有较多生活垃圾处将该垃圾土挖除，再用土夹石（其中块碎石占全重的30%）或自然级配砂卵石分层换填碾压，分层虚铺厚度≤300mm，压实系数≥0.92，若为高回填区，可通知设计人员根据现场实际情况确定。7.阀门井布置阀门的安装及阀门井的砌筑详见07MS101图集。8.试压消毒施工完毕后必须严格按照《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008，第9.2条对管道进行水压试验。严禁用阀门作试压件。水压试验长度不宜大于1000米，水压试验压力应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）规定。管道分段试压合格后应对整条管道进行冲洗消毒。冲洗水应清洁，浊度应小于3NTU，冲洗流速应大于1m/s，直至冲洗排放水与进水浊度一致。所有安装工程应符合《建