三沙市海绵城市建设施工方案

三沙市珊瑚岛礁海绵城市建设施工方案一、工程概况（一）建设背景与目标三沙市作为中国南海岛礁群核心区域，属热带海洋性季风气候，全年高温高湿、台风频发，年降雨量达1500-2000毫米，且多以短时强降雨形式出现。岛礁以珊瑚砂地质为主，土层浅薄、渗透性强，传统排水系统易导致雨水快速流失与生态破坏。本工程以“渗、滞、蓄、净、用、排”为核心，结合三沙市“十五五”规划中“全球海洋生态文明示范区”定位，通过海绵技术与岛礁生态修复的协同设计，实现70%降雨就地消纳利用，构建“雨水-淡水-生态”良性循环系统。（二）工程范围与分区重点实施区域包括永兴岛主城区、七连屿居民区及赵述岛旅游服务区，总面积约5.2平方公里。根据地质条件差异分为三类功能区：渗透主导区（永兴岛北部）：以透水性铺装与下凹绿地为主，解决珊瑚砂地表径流过快问题；蓄用结合区（七连屿）：结合海水淡化站建设雨水蓄水池，补充淡水资源；生态缓冲区（赵述岛沿岸）：通过人工湿地与珊瑚礁保护带，控制初期雨水污染。二、工程设计方案（一）核心技术体系1.珊瑚砂改良与渗透技术针对岛礁土壤渗透性强但保水性差的特点，采用“珊瑚砂-椰壳纤维-火山灰”复合改良技术：材料配比：珊瑚砂（80%）+椰壳纤维（10%）+火山灰（10%），通过物理吸附与离子交换提升土壤保水能力，渗透系数控制在1.5×10⁻³m/s~3×10⁻³m/s；结构设计：在人行道、非机动车道等区域铺设“透水砖+砂垫层+改良珊瑚砂基层”三层结构，厚度分别为6cm、10cm、30cm，单平米渗透量可达15L/min。2.模块化雨水蓄存系统结合岛礁空间有限特性，采用“地上-地下”立体蓄水模式：地下蓄水池：在永兴岛中心区建设3座直径10m、深8m的钢筋混凝土蓄水池，总蓄水量5000m³，配套紫外线消毒装置，处理后用于绿化灌溉（水质达到《城市污水再生利用绿地灌溉水质》GB/T25499-2010标准）；移动式蓄水模块：在七连屿居民区屋顶安装PP模块水箱（单模块容量1m³），结合太阳能光伏提水系统，实现雨水收集-净化-回用一体化，单户日均节水0.5m³。3.生态型雨水净化设施针对海水倒灌与初期雨水污染风险，设计多级净化系统：雨水花园：在赵述岛旅游区设置面积2000㎡的下沉式雨水花园，选用耐盐植物（如草海桐、银毛树），通过“植被缓冲-土壤过滤-微生物降解”去除SS（去除率≥80%）、COD（去除率≥60%）；人工湿地：在永乐群岛沿岸建设表面流湿地，采用“红树林+牡蛎壳滤床”组合工艺，利用红树林根系吸附与牡蛎壳钙化作用，处理后雨水含盐量降至0.3%以下，可用于景观补水。（二）关键节点设计1.机场跑道雨水管理永兴岛机场作为交通枢纽，设计“植草沟-渗透井”复合系统：植草沟：沿跑道两侧设置宽2m、深0.5m的弧形植草沟，采用耐盐碱狗牙根草皮，坡度1.5%，汇水面积覆盖整个跑道区；渗透井：每隔50m设置一口直径1.2m的渗透井，井壁采用透水混凝土，井底铺设30cm厚碎石层，单井日渗透量可达80m³，有效缓解强降雨对跑道的冲击。2.珊瑚礁生态缓冲带在岛礁沿岸20m范围内建设“砂质滩涂-半红树植物-珊瑚礁”过渡带：植被选择：种植桐花树、海桑等半红树植物，株距1.5m，形成高度0.8-1.2m的绿篱屏障，降低雨水径流对珊瑚礁的冲刷；生态混凝土：在潮间带铺设多孔生态混凝土块（孔隙率25%），为珊瑚幼虫附着提供基质，同步拦截陆源污染物。三、施工组织与实施步骤（一）施工准备阶段（2026年1-3月）材料本地化采购：透水砖、生态混凝土等建材从海南文昌预制厂运输，运输船采用“舱底防漏+篷布遮盖”措施，避免海水侵蚀；椰壳纤维、红树林幼苗等生态材料在西沙洲本地采集，严格控制采集量（单批次不超过500kg），确保生态可持续性。施工队伍组建：组建3支专业施工队（每队30人），包含结构工程师、海洋生态修复师等技术人员，提前开展珊瑚砂施工工艺培训，考核合格后方可上岗。（二）分阶段施工计划第一阶段：核心区基础设施建设（2026年4-9月）永兴岛透水铺装工程：完成20000㎡人行道、5000㎡停车场透水砖铺设，同步改造路缘石为开口式，引导雨水进入植草沟；地下蓄水池施工：采用“沉井法”施工，分三节浇筑（每节高3m），混凝土添加抗盐雾剂（掺量3%），养护期间覆盖土工布保湿，养护期延长至28天。第二阶段：生态设施与景观融合（2026年10月-2027年3月）雨水花园建设：清除赵述岛表层珊瑚砂30cm，换填改良土壤后，分批次种植耐盐植物，每平米种植密度3-5株，确保成活率≥90%；屋顶蓄水系统安装：在七连屿100栋居民屋顶安装蓄水模块，配套太阳能水泵（功率500W），实现雨水自动收集与水位监控。第三阶段：调试与验收（2027年4-6月）系统联调：模拟50年一遇暴雨（小时降雨量100mm），测试各设施运行状态，确保径流控制率≥70%；生态监测：在珊瑚礁缓冲带布设5个监测点，定期检测海水pH值、悬浮物浓度，确保施工后周边海域水质优于《海水水质标准》GB3097-1997一类标准。四、质量与安全保障措施（一）特殊环境施工保障台风季施工应对：每年7-10月台风季前完成高空作业（如屋顶蓄水模块安装），易受台风影响的材料（如透水砖）存放于加固仓库，仓库抗风等级≥12级；配备2台应急发电机（功率200kW），确保台风期间排水泵、通信系统正常运行。高盐雾腐蚀防护：金属构件（如蓄水池爬梯、管道支架）采用热浸锌+聚氟乙烯涂层双重防腐处理，涂层厚度≥80μm，使用寿命≥15年；混凝土拌合用水采用淡化海水（含盐量≤0.05%），水泥选用抗硫酸盐水泥（强度等级P.O42.5R）。（二）生态保护专项措施珊瑚礁保护：施工船舶锚泊点远离珊瑚礁区（距离≥500m），严禁抛锚作业；疏浚工程产生的泥沙采用“管道输送+沉淀池处理”，上清液经3级过滤后排放，严禁直接入海。植被恢复保障：设立苗木培育基地，在永兴岛培育红树林幼苗5万株，采用营养钵育苗技术，提高移植成活率；施工期结束后6个月内，对临时占地区域进行植被恢复，恢复面积不小于占地面积的120%。五、投资估算与效益分析（一）投资构成（总投资1.2亿元）工程类别投资额（万元）占比主要内容透水铺装工程350029.2%透水砖铺设、基层改良蓄水系统工程420035.0%地下蓄水池、屋顶蓄水模块生态净化工程280023.3%雨水花园、人工湿地监测与配套设施150012.5%水质监测站、太阳能提水系统（二）综合效益生态效益：年减少雨水径流污染负荷（SS）约200吨，补充地下水30万m³，珊瑚礁周边海域悬浮物浓度降低40%；经济效益：年节约淡水采购成本150万元（按三沙市淡水运输成本500元/m³计算），旅游区因生态改善年增收约800万元；社会效益：构建“雨水资源化-生态修复-低碳发展”示范模式，为南海岛礁可持续建设提供技术范式。六、后期运维管理（一）智慧化运维平台搭建“三沙海绵城市运维云平台”，实时监测各设施运行状态：传感器布设：在蓄水池安装水位、水质传感器，在透水铺装区设置土壤含水率监测点，数据每15分钟上传一次；预警机制：当蓄水池水位低于设计水位的20%时，自动启动海水淡化补水系统；当渗透系数下降超过30%时，发出清淤预警。（二）运维责任分工日常维护：由三沙市市政园林局