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文档简介
《贵阳市海绵城市设计技术指南》
(试行)
贵阳市住房和城乡建设局
2023年11月
第一篇总则
第1章总则
1、编制目的
本指南是贵阳市各种类型用地进行海绵工程规划设计方案编制、审
批及行业管理的指导性文件。指南自批准公布之日起,贵阳市范围内的
城市规划以及新建、改建和扩建工程的规划设计,均应按照本指南及相
关规划、标准要求执行。
2、适用范围
本指南适用于贵阳市行政辖区内各类新建、改建、扩建项目的海绵
城市规划与设计工作。
建设项目符合下列条件之一的,鼓励采用海绵城市建设理念,但不作
指标约束:总用地面积在3000平方米以下的建筑工程(园林绿化工程除
外);文物和风貌保护工程、抢险救灾工程、临时性建筑、军用房屋建筑
等特殊工程;不涉及室外、地面工程的旧建筑物的翻新、改造、加固、加
层、加装电梯等工程。
3、适用对象
本指南的适用对象为海绵城市规划、设计、建设、管理相关的管理者、
设计师、建设者和市民。管理者主要包括住建、资源规划、生态环境、水
务、交通、综合执法等政府相关部门的管理人员;设计师主要包括规划师、
1
海绵城市项目设计师、给排水设计师、景观设计师、建筑设计师、道路设
计师等。
第2章编制依据
本指南内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其
最新版本(包括所有的修改版)适用于本指南。
1、政策性文件
(1)《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发
[2015]75号)
(2)《住房城乡建设部办公厅关于印发海绵城市建设绩效评价与考
核办法(试行)的通知》(建办城函[2015]635号)
(3)《水利部关于印发推进海绵城市建设水利工作的指导意见的通
知》(水规计[2015]321号)
(4)《住房城乡建设部关于印发海绵城市专项规划编制暂行规定的
通知》(建规[2016]50号)
(5)《贵州省人民政府办公厅关于加快推进海绵城市建设的通知》
(黔府办函〔2017〕99号)
(6)《贵阳市人民政府办公厅关于印发贵阳市海绵城市建设实施方
案的通知》(筑府办函〔2019〕74号)
2、规范性文件
(1)《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》
2
(2)《室外排水设计标准》GB50014
(3)《建筑给水排水设计标准》GB50015
(4)《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400
(5)《种植屋面工程技术规程》JGJ155
(6)《透水水泥混凝土路面技术规程》GJJ/T135
(7)《透水砖路面技术规程》CJJ/T188
(8)《透水沥青路面技术规程》CJJ/T190
(9)《海绵城市建设设计标准》DB11/T1743
(10)《贵州省海绵城市建设技术导则》(试行)
(11)《贵安新区直管区海绵城市规划设计导则》(试行)
3、相关规划
(1)《贵阳市中心城区海绵城市专项规划》(2016—2030年)
(2)《贵阳市中心城区海绵城市建设规划》(2018—2025年)
(3)《贵阳市中心城区城市排水系统总体规划》(2017—2035年)
(4)《贵阳市生态水系(蓝线)规划》(2018—2035年)
(5)《贵阳市中心城区排水(雨水)防涝设施建设规划》(2019-2025
年)
第3章术语和定义
(1)海绵城市spongecity
海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿
地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,
3
实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。
(2)低影响开发(LID)lowimpactdevelopment
指在城市开发建设过程中,通过生态化措施、尽可能的维持场地开发
前后水文特征不变,有效缓解不透水面积增加造成的径流总量、径流污染、
径流峰值等的增加对环境造成的不利影响。
(3)海绵设施spongyfacilities
广义上的海绵设施指通过海绵城市理念进行城市建设的过程中,可以
有效减小城市水文特征在开发建设后的变化,缓解城市开发造成的径流总
量、径流污染与径流流量的增加等对环境造成不利影响的措施。狭义上的
海绵设施系统特指低影响开发设施。
(4)年径流总量控制率volumecaptureratioofannualrainfall
指年降雨总量控制率,根据多年日降雨量统计数据分析计算,通过自
然和人工强化的入渗、滞留、调蓄和收集回用,场地内累计全年得到控制
的雨水量占全年总降雨量比例。
(5)雨水资源化利用率theratioofannualrainwaterresource
utilization
雨水收集并回用于道路浇洒、园林绿地灌溉、市政杂用、工农业生产、
冷却等的雨水总量(按年计算,不包括汇入景观、水体的雨水量和自然渗
透的雨水量)与年降雨量的比值。
(6)雨水渗透stormwaterinfiltration
在降雨期间使雨水分散并渗透到人工介质内、土壤中或地下,以增加
雨水回补地下水、净化径流和削减径流峰值的措施。
4
(7)雨水调蓄stormwaterretention
在降雨期间调节和储存部分雨水,在降雨后再排至下游排水系统、受
纳水体或污水处理厂,以削减径流峰值或径流污染的措施。
(8)下凹式绿地sunkengreenbelt
高程低于周边地面或路面,具有滞蓄渗透和净化径流雨水功能的绿地。
(9)生物滞留设施bioretentionsystem,biorentioncell
通过植物、土壤和微生物系统滞留、渗滤、净化径流雨水的设施。
(10)植草沟grassswale
又称植被浅沟,用来收集、输送和净化雨水的表面覆盖植被的明渠,
可用于衔接其他海绵城市建设单项设施、城市雨水管渠和超标雨水径流排
放系统。主要型式有转输型植草沟、渗透型的干式植草沟和经常有水的湿
式植草沟。
(11)植被缓冲带grassbuffer
指坡度较缓的植被区,经植被拦截和土壤下渗作用减缓地表径流流速,
并去除径流中的污染物。
(12)绿色屋顶greenroof
在高出地面以上,与自然土层不相连接的各类建筑物、构筑物的顶部
以及天台、露台上由覆土层和疏水设施构建的绿化体系。
(13)透水铺装perviouspavement
可渗透、滞留雨水的地面铺装,包括透水砖、透水混凝土、透水沥青、
嵌草砖、鹅卵石和碎石等铺装。
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第二篇海绵城市设计指引
海绵城市建设应按照源头减排、过程控制、系统治理的理念系统谋划,
因地制宜,绿色设施、灰色设施和蓝色设施相结合,采用“渗、滞、蓄、
净、用、排”等方法综合实施。
海绵城市建设设计应在充分调研的基础上,以管控单元为基础,注重
连片化效应,杜绝碎片化建设。建设工程设计时,应包括海绵城市建设相
关内容,并应根据建设管控要求编制海绵城市建设设计专篇。
第4章总体目标
1、总体目标
海绵城市建设目标和指标的确定应结合城市水资源、水生态、水环境、
水安全等多重需求和可实施性。海绵城市建设不得降低雨水管渠排水设计
标准,应结合城市更新逐步实现管网的提质增效建设。
海绵城市规划设计目标包括年径流总量控制目标、径流污染控制目标、
径流峰值控制目标、内涝防治目标和雨水资源化利用目标。
(1)年径流总量控制目标
根据多年日降雨量统计数据分析计算,雨水通过自然和人工强化的入
渗、滞蓄、调蓄和收集回用,场地内累计一年得到控制(不外排)的雨水
量占全年总降雨量的比例。通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最
大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响。不同用地性质项目年径流
总量控制率指标,应综合考虑区域海绵城市相关规划和现状、开发强度等
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因素确定。年径流总量控制率与建筑密度、绿地率、地下空间等因素密切
相关。绿地率高、建筑密度低的建筑与小区应适当提高雨水年径流总量控
制指标。
表4-1贵阳市年径流总量控制率对应的设计降雨量值一览表
不同年径流总量控制率对应的设计降雨量(mm)
城市
60%70%75%80%85%
贵阳市13.218.421.926.332
(2)径流污染控制目标
径流污染控制是低影响开发雨水系统的控制目标之一,既要控制分流
制径流污染物总量,也要控制合流制溢流的频次或污染物总量。悬浮物
(SS)往往与其他污染物指标具有一定的相关性,结合城市水环境质量
要求、径流污染特征等确定径流污染综合控制目标和污染物指标,采用悬
浮物(SS)作为径流污染物控制指标。规划雨污分流区域的老旧小区改
造时应进行雨污分流改造及雨污混错接改造。
(3)径流峰值控制目标
低影响开发设施受降雨频率与雨型、低影响开发设施建设与维护管理
条件等因素的影响,一般对中、小降雨事件的峰值削减效果较好,对特大
暴雨事件,虽仍可起到一定的错峰、延峰作用,但其峰值削减幅度往往较
低。因此,为保障城市安全,海绵城市建设不得降低雨水管渠排水设计标
准,城市雨水管渠和泵站的设计重现期、径流系数等设计参数仍然应当按
照《室外排水设计标准》(GB50014)中的相关标准执行。
在雨水管渠及内涝防治设计重现期下,项目的外排水总量不大于建设
前的水平。
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(4)内涝防治目标
在内涝防治重现期对应的暴雨条件下,不发生内涝。内涝防治设计重
现期,应根据贵阳市防洪排涝规划、区域类型、积水影响程度等因素,通
过技术经济比较后确定。内涝防治设计重现期按表4-2取值。中心城区城
市主体排涝标准为50年一遇,清镇城区为30年一遇;其他城镇排涝标准
为20年一遇。在上位专项规划的年限内,逐步消除建成区内积水点。
表4-2内涝防治设计重现期
区域重现期(年)地面积水设计标准
中心城区501、居民住宅和工商业建筑物的底层不进
水;
清镇城区30
2、道路中一条车道的积水深度不超过
其他城镇2015cm。
注:1.当地面积水不满足上表要求时,应采取渗透、调蓄、设置雨洪行泄通道和内河
整治等措施;2.超过内涝设计重现期的暴雨,应采取应急措施。
(5)雨水资源化利用目标
海绵城市建设应鼓励开展雨水资源化利用,雨水收集回用系统处理后
的雨水水质指标应符合国家现行相关标准规定。雨水同时回用为多种用途
时,其水质应按最高水质标准确定。对新建住宅小区项目,雨水资源利用
率不宜低于4%。
2、管控指标
本指南将海绵城市建设项目分为四类:海绵型建筑与小区、海绵型道
路、海绵型公园绿地与广场、海绵水系。各类项目分别执行相关规定和控
制指标。
控制指标包括可渗透地面面积比例、年径流总量控制率、年径流污染
总量削减率、雨量径流系数、雨水资源化利用率、透水铺装率、下沉式绿
8
地率、绿色屋顶率。其中可渗透地面面积比例、年径流总量控制率、面源
污染削减率、雨量径流系数为强制性指标。引导性指标旨在满足强制性指
标基础上,引导优先采用绿色海绵设施。
(1)海绵型建筑与小区管控指标
建筑与小区海绵城市建设应注重源头减排,需满足规划关于径流总量、
径流污染、径流峰值的控制要求。因地制宜选取屋面雨水断接至绿地、下
凹式绿地、生物滞留设施、透水路面广场及溢流排水等措施消纳、净化雨
水。老旧小区及城市更新改造项目应消除内涝、解决雨污混接错接等问题。
竖向设计应通过确定安全的地面标高,合理的地面坡向确保安全及控制排
水方向,使屋面、路面雨水排放至雨水收集控制设施,最终溢流至雨水管
网系统。
表4-3海绵型建筑与小区设计主要指标管控表
改扩建项目(历史
序
指标类别用地分类新建项目建筑保护改造除备注
号
外)
1居住用地≥35%≥25%
可渗透地面强制性指标
2公共建筑类≥25%≥20%
面积比例
3工业仓储类≥15%≥10%引导性指标
4居住用地≥75%≥65%
年径流总量
5公共建筑类≥75%≥65%强制性指标
控制率
6工业仓储类≥60%≥55%
7居住小区类0.4~0.50.5~0.6
雨量径流系强制性指标
8公共建筑类0.4~0.50.5~0.6
数
9工业仓储类0.4~0.50.5~0.6引导性指标
10居住用地≥4%≥2%
雨水资源化
11公共建筑类≥4%≥2%引导性指标
利用率
12工业仓储类≥3%-
13居住用地≥50%≥40%
年径流污染
14公共建筑类≥50%≥40%强制性指标
总量削减率
15工业仓储类≥45%≥40%
16居住用地≥10%-引导性指标
绿色屋顶率
17公共建筑类≥30%-引导性指标
9
18工业仓储类---
19居住用地≥70%≥50%引导性指标
20公共建筑类≥70%≥60%引导性指标
为避免径流污
染地下水,对于
透水铺装率地表径流污染
21工业仓储类--较为严重的工
业仓储用地的
透水铺装率指
标不作规定
22居住用地≥50%≥40%
下沉式绿地
23公共建筑类≥50%≥40%引导性指标
率
24工业仓储类--
注:若项目同时设有中水回用设施,可在科学测算的基础上降低雨水资源化利用率。
(2)海绵型道路管控指标
道路海绵城市设计目标应以削减地表径流与控制面源污染为主、雨水
收集利用为辅。道路海绵城市系统设计应以保证道路安全使用为前提,在
满足道路基本功能的基础上,利用道路周边绿地空间及道路空间设置海绵
设施。道路的总体布局和竖向设计应结合红线内外绿地空间、道路纵坡和
标准断面、市政雨水系统布局等,充分利用既有条件合理确定源头减排设
施。海绵型道路应采取必要的防渗措施,防止径流雨水下渗对车行道路面
及路基的强度和稳定性造成破坏。
各级道路的海绵城市系统设计、建设,应统筹考虑道路红线范围内的
车行道、人行道结构形式、行道树绿带、分车绿带(中间分车绿带、两侧
分车绿带)及交通岛绿地等道路系统的全要素,以及红线外的建筑与小区、
城市绿地、城市广场等的排水关系,做好与市政管网、园林绿化、周边建
筑的雨水排放协调和衔接。因地制宜的贯彻海绵城市建设要求,实现削减
径流排水、防治内涝等目的。
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表4-4海绵型道路设计主要指标管控表
序指标类
用地分类新建项目改扩建项目备注
号别
1主干路≥20%≥15%
可渗透
2次干路≥15%≥10%
地面面强制性指标
支路≥
3积比例10%-
4停车场≥30%≥25%
5主干路≥65%≥55%
年径流
6次干路≥60%≥50%
总量控强制性指标
支路≥≥
7制率55%45%
8停车场65%~70%60%~65%
9主干路≤0.7≤0.7
10雨量径次干路≤0.7≤0.7
强制性指标
11流系数支路≤0.7≤0.7
12停车场≤0.45≤0.5
13年径流主干路≥45%≥40%
14污染总次干路≥40%≥35%
强制性指标
15量削减支路≥35%≥30%
16率停车场≥50%≥40%
17主干路≥40%≥20%
18透水铺次干路≥30%≥25%
引导性指标
19装率支路≥20%≥15%
20停车场≥60%≥50%
21主干路≥20%≥15%
22下沉式次干路≥15%≥10%
引导性指标
23绿地率支路--
24停车场≥50%≥40%
(3)海绵型绿地与广场管控指标
绿地与广场设计空间布局应遵循自然渗透原则,满足功能基础上尽量
减少硬化面积,不宜建设大面积连片硬化地面或地下建筑。绿地与广场承
担区域性防洪排涝功能时,其标高应低于周围汇水地区,并应设置地表或
者地下雨水通道。当场地协助消纳周边区域径流雨水时,接受客水的公园
绿地应采取污染控制措施,防止雨水径流对绿地生态环境造成破坏。绿地
与广场接纳客水应及时错峰排放,保障场地安全。
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广场竖向设计应与周边道路、建筑衔接,使雨水按设计排除。下沉式
广场应满足暴雨时客水不进入的要求。
表4-5海绵型绿地与广场设计主要指标管控表
公园绿序
指标类别新建项目改扩建项目备注
地号
自然生1可渗透地面面积比例≥60%≥50%强制性指标
态公2年径流总量控制率≥85%~90%≥80%~85%强制性指标
园、城3雨量径流系数≤0.2≤0.2强制性指标
市综合4雨水资源化利用率≥4%≥3%引导性指标
型公年径流污染总量削减
5≥60%≥50%强制性指标
园、专率
类主题6透水铺装率≥70%≥65%引导性指标
型公园7下沉式绿地率≥40%≥30%引导性指标
1可渗透地面面积比例≥50%≥40%强制性指标
2年径流总量控制率≥80%~85%≥75%~80%强制性指标
城区公
3雨量径流系数≤0.2≤0.2强制性指标
共绿地
年径流污染总量削减
小微型4≥60%≥40%强制性指标
率
公园
5透水铺装率≥70%≥65%引导性指标
6下沉式绿地率≥40%≥30%引导性指标
1可渗透地面面积比例≥40%≥30%强制性指标
2年径流总量控制率≥65%~70%≥60%~65%强制性指标
3雨量径流系数≤0.45≤0.5强制性指标
4雨水资源化利用率≥4%≥2%引导性指标
广场
年径流污染总量削减
5≥50%≥40%强制性指标
率
6透水铺装率≥60%≥50%引导性指标
7下沉式绿地率≥50%≥40%引导性指标
注:1.自然生态公园主要包含国家公园、风景名胜公园、地质公园、森林公园、湖泊
湿地公园、山体公园等类型;2.城市综合型公园主要包含生态修复公园、户外运动公
园、旅游休闲公园、游憩公园等类型;3.专类主题型公园主要包含动植物园、农林观
光公园、文化历史公园、教育科普公园、体育健身公园、应急防护公园等类型;4.城
区公共绿地小微型公园主要包含社区公园、口袋公园等类型。
(4)海绵型城市水系管控指标
城市水系包括城市河流、湖泊、池塘和湿地等自然或人工水体,海绵
城市设计应包括水生态岸线、河湖调蓄、水质控制等。优先保护区域内原
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有城市水系自然生态,尊重自然本地,提升城市水系在雨洪调蓄、雨水径
流净化、生物多样性等功能,促进生态良性循环。城市水系设计应统筹防
洪排涝、生态、景观等功能需求。在枯水期应保证河流水系的基本生态水
量;汛期应保障标准内洪涝水的安全排泄。
表4-6海绵型城市水系设计主要指标管控表
河
道
序号指标类别数值备注
类
型
1年径流总量控制率≥70%强制性指标
查询河道具体防洪设
生2防洪标准强制性指标
计重现期
态
优于IV类标准(具体
脆
参考河道水质目标),
弱3水环境质量强制性指标
水体不黑臭,ss月平均
型
值不大于50mg/L
水
雨水径流污染TSS削减率≥50%引导性指标
系4
控制COD削减率≥30%引导性指标
5水系生态岸线比例≥30%引导性指标
1年径流总量控制率≥75%强制性指标
查询河道具体防洪设
生2防洪标准强制性指标
计重现期
态
优于IV类标准(具体
良
参考河道水质目标),
好3水环境质量强制性指标
水体不黑臭,ss月平均
型
值不大于50mg/L
河
雨水径流污染TSS削减率≥50%引导性指标
流4
控制COD削减率≥40%引导性指标
5水系生态岸线比例≥40%引导性指标
注:生态脆弱型水系:小黄河、麻堤河、麦架河、松溪河、市西河、贯城河、南明河
中段、南明河下游段、小湾河、鱼梁河、开敞式排水沟渠等。
生态良好型河流:思丫河、翁岗河、小车河、青岩河、扬眉河、鱼洞河、游鱼河、白
岩河、宋家冲河、麦西河、三江河、花溪河、高家河等。
第5章海绵城市设施布局要点
13
1、海绵设施的分类
(1)绿色海绵设施
①绿色海绵设施
简单来说,依附于绿地设置的海绵设施,包括下凹式绿地、生物滞留
设施(按照设置位置不同分为生态树池、雨水花园、高位花坛、植被缓冲
带)、植草沟、透水铺装、绿色屋顶等。
②绿色海绵设施的设置条件:
绿色空间充足:绝大部分绿色海绵设施依附于场地内的绿色空间设
置。
覆土条件充分:设置透水铺装的覆土深度最低为0.6m;设置下凹式
绿地的覆土深度最低为1.5m;绿色屋顶种植不同规格、不同品种植物需
要不同厚度的覆土深度。
竖向条件:坡度较为平缓的绿地可设置为下凹式绿地;竖向较为平
整,坡度较为平缓的可设置透水铺装;结合竖向高差设置高位花坛滞蓄、
净化雨水。
地下水位适宜:地下水位过高,不宜雨水下渗(下凹式绿地、雨水
花园);透水铺装与地下水位之间应有一定的安全防护垂直距离,地下水
埋深较小的区域应使用防渗层;高地下水位地区透水铺装设施下渗水存在
污染浅层地下水的风险。
土壤入渗率:土壤入渗率关系着下凹式绿地的渗蓄能力和建设成本,
也影响透水铺装的选择形式。
14
③绿色海绵设施的特点
绿色海绵设施生态自然,包含了源头削减、中途转输、末端调蓄全过
程控制;增量成本较低,与景观设施高度结合;减灰增绿,缓解城市热岛
效应;存在植物养护、透水铺装后期维护问题。
(2)灰色海绵设施
①灰色海绵设施
传统的工程化的排水设施,以及和生态设施相衔接的排水设施,包括
屋面雨水管、雨水调蓄池、截污型雨水口、渗管、渗渠、雨落断接管等。
②灰色海绵设施的设置条件
绿色空间有限:绿地空间极低或几乎没有,或存在绿色空间但覆土极
浅,不满足设置绿色设施的最低条件。
荷载要求较高:大面积的硬质屋面如会展建筑类项目;道路铺装承载
要求高,如交通枢纽类项目;场地空间十分紧张,硬质铺装比例高,如高
强度开发类项目。
洪涝灾害隐患:降雨量大,已发生洪涝灾害;山地区域,存在山洪危
害。
特殊用地需求:工业园区绿地率有设置上限,部分区域不可设置透水
铺装;医药基地和医院,为防止交叉传染不可设置透水铺装。
③灰色海绵设施特点
高效收集,错峰安全排放;集中式布置于地下,节约地面空间;初期
雨水弃流、截污净化;净化后回用于绿化灌溉及道路浇洒。
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(3)蓝色海绵设施
①蓝色海绵设施
具有净化、调蓄功能的天然或人工水系、湿地等,包括天然湖泊、河
道、人工湿地、人工水景、生态旱溪、湿塘等。
②蓝色海绵设施的设置条件
具有天然水系:项目场地内或周边具有天然水系,如天然湖泊、天然
河道、天然湿地等。
降雨与蒸发平衡:项目所在区域自然降雨充足;
有明确补水来源:场地内有明确的景观水体补水来源;
保证水质安全:项目设有雨水或再生水净化系统,可保证景观水体水
质,洁净安全。
③蓝色海绵设施的特点
环保低碳,生态自然;生态调蓄,打造亮点;可赏可游,可储可用,
功能多样。
2、技术路线
(1)纯生态海绵城市技术路线
针对绿地率较高,覆土深度大,建筑密度低的项目,优先采用纯生态
海绵城市技术路线,即只选用绿色、蓝色海绵设施。
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图5-1纯生态海绵城市技术路线
(2)绿色+灰色海绵城市技术路线
针对地下空间开发范围大、建筑密度高、绿地率低且布局分散,有雨
水回用要求的项目,可采用绿色+灰色海绵城市技术路线,即采用绿色海
绵设施与灰色海绵设施相结合。
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图5-2绿色+灰色海绵城市技术路线
(3)纯灰色
针对高强度开发、地下空间开发强度大,绿地率低,建筑密度极高的
项目,可选择纯灰色海绵城市技术路线。
图5-3纯灰色海绵城市技术路线
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3、汇水分区划分
汇水分区是海绵城市设计和计算的基本单元。汇水分区的划分是落实
海绵设施的关键,也是核算布局方式是否合理的重要前提。每个汇水分区
都是一个独立的目标核算的单元。划定汇水分区时应遵循以下要求:雨水
径流能够按照汇水分区排放,总图、建筑、给排水、景观等协同一致。
汇水分区划分需按红线范围整体考虑,影响因素主要有:项目雨水管
道排口(市政管道接入条件)、自然地形、场地竖向、雨水管道布局、项
目分期建设情况、道路设计形式(单坡或双坡)、水系、地下空间开发(地
下室轮廓线、雨水调蓄池位置(需要实土区域)、绿地分布、屋面排水方
式等。
汇水分区应根据场地竖向、地形、建筑规划总图、景观方案、建筑屋
面分水线位置、雨水管道布局、建筑总图,同时结合项目周边市政雨水管
道接口(即项目雨水管道外排口)进行划分,雨水外排口的数量即为汇
水分区的数量;宜按照单个海绵设施汇水范围(服务范围)细化,划分
子汇水分区,以提高海绵设施规模设计的精准度。
第6章海绵城市设计计算方法
1、前期分析
(1)下垫面分析及统计
场地下垫面分为屋面、路面及广场、绿地、水景等。不同类型项目下
垫面组成特点不同。对比传统和海绵建设模式下垫面情况。下垫面面积
19
按照各类下垫面的竖向投影面积统计。各类下垫面数据主要来源于景观
总平面图或总平面图、建筑屋顶平面图等。
根据径流系数的不同,下垫面类型分为:硬质屋面、绿色屋面、水面、
消防道及消防扑救面、人行道、车行道及广场透水铺装、人行道、车行道
及广场不透水铺装等;根据调蓄容积的不同,下垫面类型分为:普通绿地、
下凹式绿地、雨水花园等。下垫面分析如图6-1所示。
图6-1下垫面分析示意图
(2)综合雨量径流系数计算
测算场地综合雨量径流系数,初步测算需控制水量,预判场地内是否
可消纳设计调蓄水量。
汇水面积综合雨量径流系数应按下垫面种类加权平均计算:
Ψ
Ψ(6.1)
i
式中: =
ΨZ—综合雨量径流系数;
F—汇水面积(㎡);
20
Fi—汇水面上各类下垫面面积(㎡);
Ψi—各类下垫面的径流系数。
雨量径流系数即设定时间内降雨产生的径流总量与总雨量之比。各类
下垫面雨量径流系数宜按表6-1采用。
表6-1雨量径流系数取值表
下垫面种类雨量径流系数Ψ
绿化屋面(绿色屋顶,基质层厚度≥300mm)0.30-0.40
屋面硬屋面、未铺石子的平屋面、沥青屋面0.80-0.90
铺石子的平屋面0.60-0.70
混凝土或沥青路面及广场0.80-0.90
块石等铺砌路面及广场0.50-0.60
沥青表面处理的碎石路面及广场0.45-0.55
路面及广
级配碎石路面及广场0.4
场
干砌砖石或碎石路面及广场0.4
非铺砌的土路面0.3
透水铺装地面0.29-0.45
水面水面1
绿地0.15
绿地地下建筑覆土绿地(覆土厚度≥500mm)0.15
地下建筑覆土绿地(覆土厚度<500mm)0.30-0.40
注:以上数据参照《室外排水设计规范》(GB50014)和《雨水控制与利用工程设计
规范》(DB11/685)
(3)建设目标的初步分解
由于各汇水分区的建设条件不同,产生的雨水径流量不同,可设置海
绵设施的规模不同,有时无法按照统一目标进行设计计算。因此应将场地
年径流总量控制率等目标根据各汇水分区情况进行分解,最终加权实现场
地整体海绵城市建设目标。
目标分解应考虑下垫面类型、汇水分区面积、覆土条件、绿地分布及
雨水管网布置情况。如图6-2所示。
21
图6-2目标分解影响因素
(4)基于汇水分区划分的指标核算
以年径流总量控制率指标为例,按照汇水分区面积加权计算场地实际
年径流总量控制率,并进行调整校核,最终使得场地整体年径流总量控制
率满足海绵城市建设要求。其余指标均需按照汇水面积加权后调整校核,
均应满足相关管控指标要求。
2、可渗透地面面积比例计算
可渗透地面面积比例指具有透水性能的地面面积(即砂石、绿地等自
然地面和可透水铺装的地面面积)与地面总面积比值。
可透水地面面积比例(%)=(砂石、绿地、透水铺装等可透水面积)
/地面面积×100%。可按下式计算:
可渗透地面面积比例(6.2)
T+GT+G
式中:S—项目总面积%;=R+T+G=S−B
B—建筑基底面积;
G—绿地面积;
22
R—除透水铺装外的硬化铺装面积;
T—透水铺装面积。
图6-3可渗透地面面积计算示意图
3、年径流总量控制率计算
年径流总量控制率(%)=(控制的年均降雨量/年均降雨总量)×100%。
通过自然与人工强化的渗透、滞蓄、净化等方式控制城市建设下垫面的降
雨径流,得到控制的年均降雨总量的比值。
年径流总量控制率应采用设施径流体积控制规模核算,条件允许时应
采用模型模拟进行核算。项目对应年径流总量控制率对应总设计调蓄容积
可采用容积法进行计算,详见下式:
W=10ΨZhF(6.3)
式中:W—设计调蓄容积(m³);
ΨZ—综合雨量径流系数,按照场地各类下垫面面积及各类下
垫面雨量径流系数加权计算得到;
h—设计降雨量,mm,根据项目年径流总量控制率指标要求
23
值对应设计降雨量取值;
F—汇水面积,hm2。
设施总调蓄容积应按下式计算:
W0=W1+W2+W3+W4+Win≥W(6.4)
式中:W0—设施总调蓄容积(m³);
W1—下凹式绿地调蓄容积(m³);
W2—植草沟调蓄容积(m³);
W3—生物滞留设施调蓄容积(m³);
W4—雨水调蓄池容积(m³);
注:1.转输型植草沟、渗管/渠、初期雨水弃流、植被缓冲带、人工
土壤渗滤等对径流总量削减贡献较小的设施,其调蓄容积不计入总调蓄容
积;2.透水铺装和绿色屋顶仅参与综合雨量径流系数的计算,其结构内的
空隙容积一般不再计入总调蓄容积;3.受地形条件、汇水面大小等影响,
设施调蓄容积无法发挥径流总量削减作用的设施(如较大面积的下沉式绿
地,往往受坡度和汇水面竖向条件限制,实际调蓄容积远远小于其设计调
蓄容积),以及无法有效收集汇水面径流雨水的设施具有的调蓄容积不计
入总调蓄容积。
核算场地年径流总量控制率实现值:
(6.5)
W0
式中:h—设计降雨量,mmℎ;=10Ψ
W0—设施总调蓄容积(m³);
ΨZ—综合雨量径流系数;
24
F—汇水面积,hm2。
根据降雨量,利用内插法计算公式,得到场地实际年径流总量控制率。
采用内插法的前提是拟求年径流总量控制率所对应的设计降雨量需在“年
径流总量控制率对应设计降雨量”参数表所提供的设计降雨数值范围内。
表6-2贵阳市年径流总量控制率对应的设计降雨量内插示意
不同年径流总量控制率对应的设计降雨量(mm)
城市
60%70%75%80%85%
贵阳市13.218.421.926.332
4、年径流污染总量削减率计算
年径流污染总量削减率(SS计)=年径流总量控制率×海绵设施对
SS的平均去除率。不同设施对SS的去除率可按表6-3取值。
表6-3海绵设施污染物去除率(SS计)
序号设施污染物去除率(%)
1透水铺装65~80
2绿色屋顶70~80
3下凹式绿地60~75
4生物滞留设施70~85
5湿塘50~80
6植草沟35~90
7渗透管渠35~70
8植被缓冲带50~75
9蓄水池80~90
10雨水罐80~90
11初期雨水弃流设施40~60
注:1.转输型植草沟取低值,转输兼入渗型植草沟取高值。
2.打孔渗透管(沟)取低值,开孔率越高值越大,软式渗透管取高值。
年径流污染总量削减率可采用两种方法计算:按照海绵设施的调蓄容
积加权计算场地年径流污染总量削减率;按照海绵设施的汇水面积加权计
25
算场地年径流污染总量削减率。
方法一:按照海绵设施的调蓄容积加权计算场地年径流污染总量削
减率,按下式计算:
(6.6)
W C
式中:C—场地年径流污 染=总η量削W减率;
η—年径流总量控制率,根据场地实际年径流总量控制率代入
计算;
WS—单体设施调蓄容积,根据设施设计规模及有效调蓄深度
确定;
Ci—各类单体设施对SS削减率,参照表6-3取值;
W—设施总调蓄容积,各类海绵设施调蓄容积之和。
方法二:按照海绵设施的汇水面积加权计算场地年径流污染总量削
减率,按下式计算:
(6.7)
F C
式中:C—场地年径流污 染=总η量削F减率;
η—年径流总量控制率,根据场地实际年径流总量控制率代入
计算;
FS—单体设施汇水面积,根据设施设置位置、场地竖向等,确
定各单体设施的汇水面积(服务范围);
Ci—各类单体设施对SS削减率;
F—场地总用地面积。
26
5、雨水资源化利用率计算
①雨水回用量计算
雨水回用用途应根据可收集量和回用水量、用水时段及水质要求等因
素确定,可按下列用途选择:景观用水;绿化用水;路面冲洗用水;汽车
冲洗用水;循环冷却用水;河道生态补水等。
屋面及硬化地面雨水收集回用时均应设置初期雨水弃流设施,初期弃
流量宜按式6.8进行计算。当有特殊要求时,可根据实测雨水径流中污染
物浓度确定。弃流雨水宜入渗处理或待雨停后排放至市政污水管道。
Wi=10δF(6.8)
式中:Wi——初期弃流量(m³);
δ—初期径流厚度(mm);一般屋面取2mm~3mm,小区路
面取3mm~5mm。
F—汇水面积(hm2)。
绿化灌溉最高日用水定额应根据气候条件、植物种类、土壤理化性状、
浇灌方式和管理制度等因素确定,当无相关资料时,可按1.0L/m2·d~
3.0L/m2·d取值;绿化灌溉年均用水定额按表6-4取值。
表6-4绿化灌溉年均用水定额(m³/m2)
用水定额
草坪种类
特级养护一级养护二级养护
冷季型0.660.50.28
暖季型-0.280.12
小区道路、广场的浇洒最高日用水定额可按浇洒面积
2.0L/m2·d~3.0L/m2·d计算;平均日用水量应考虑气象条件因素后综合
确定,无其他资料时可根据路面性质按表6-5取值。
27
表6-5道路广场浇洒用水定额(L/m2.次)
路面性质用水定额
碎石路面0.4~0.7
水泥或沥青路面0.2~0.5
注:1.广场及庭院浇洒用水定额可按下垫面类型参照本表选用;2可按每日早晚各1
次设计。
汽车冲洗用水定额,应根据车辆用途、保养要求及采取的冲洗方式确
定,可按表6-6取值。
表6-6汽车冲洗用水量定额(L/辆.次)
冲洗方式高压水枪冲洗循环用水冲洗抹车、微水冲洗
轿车40~6020~3010~15
公共汽车
80~12040~6015~30
载重汽车
雨水收集利用系统的汇水面应选择污染较轻的屋面、广场、硬化地面、
人行道、绿化屋面等汇流面,对雨水进行收集利用。垃圾场站、医院、工
业和物流仓储区等有雨水污染区域的雨水不应收集利用,被污染的雨水应
单独收集后达标排放。
根据项目回用用途及回用水量,计算项目雨水总回用水量。当项目设
置有中水回用时,应把中水回用量扣除后再计算雨水回用量,相应的雨水
资源化利用率可适当降低。
②雨水调蓄池容积计算
一般需设置雨水调蓄池或雨水罐,对收集的雨水初步净化后再进行回
用,提高雨水资源化利用率。
雨水调蓄是雨水调节和储存的总称。雨水利用中的雨水调蓄,通常兼
有调节作用。雨水调蓄池规模的大小直接影响雨水利用系统的集流效率、
投资和成本。作为直接利用的雨水调蓄池其工作过程为:集蓄-利用-再集
蓄-再利用,若每次集蓄后在两场雨的间隔期间所收集的雨水全部利用,
28
则每场雨的集蓄效率最高,否则,由于雨水调蓄池规模的限制,多余的雨
水只能溢流排放。首先假设雨水调蓄池及系统满足以下条件:调蓄池每次
集蓄的雨水在降雨间隔期间均被利用;优化求解一般按年来计算,雨水调
蓄池每年能满水的复蓄次数称为满蓄次数。满蓄次数等于多年日降雨量能
灌满调蓄池的天数。
通过统计分析贵阳市1990~2019年30年降雨资料,可知贵阳市多年
平均日降雨量和天数的关系,即多年平均日降雨量>某数值所对应的天数,
建立日降雨量—全年天数曲线图。如图6-4所示。
图6-4贵阳市1990~2019年平均降雨量—天数的关系
由图可知不同设计降雨量下对应的调蓄池满蓄次数。如表6-7所示。
表6-7设计降雨量对应满蓄次数一览表
年径流总量控制率60%70%75%80%85%
设计降雨量(mm)13.218.421.926.332
调蓄池满蓄次数(次)241714118
雨水调蓄池容积可按式6.9计算。
W4≥雨水回用需求量/满蓄次数(6.9)
29
式中:W4—雨水调蓄池容积,m³;
雨水调蓄池容积计算应同时满足年径流总量控制率指标要求所需的
调蓄容积及回用所需调蓄容积,比较两者计算结果取大值。
图6-5雨水调蓄池容积确定
③雨水资源化利用率
雨水资源化利用率是雨水收集并用于工业企业、市政及生活杂用、景
观、河道生态补水的雨水总量占年均降雨量的比例。
雨水资源化利用率(%)=(年雨水收集并回用的总量/年均降雨量)×
100%。
6、设施比例计算
(1)下凹式绿地率
下凹式绿地率(%)=广义的下凹式绿地面积/绿地总面积
注:1.广义的下凹式绿地泛指具有一定调蓄容积的可用于调蓄径流雨
水的绿地。2.公式中的面积以下垫面的竖向投影面面积为准。
(2)透水铺装率
30
透水铺装率=透水铺装人行道、停车场、广场面积/硬化地面总面积
注:硬化地面范围,不包含消防车道及消防扑救面;
(3)绿色屋顶率
绿色屋顶率=绿色屋顶面积/建筑屋顶总面积
注:公式中的面积以下垫面的竖向投影面面积为准。
7、海绵城市计算流程总结
图6-6海绵城市计算流程
31
第三篇海绵城市设计文件编制指引
第7章海绵方案或初步设计内容及深度要求
1、设计说明书
贵阳市海绵城市方案或初步设计说明书应包含项目基本情况、设计目
标、设计依据及原则、主要设计内容、工程量及投资估算等。
(1)项目基本情况
①项目概况
概述项目的建设地点、周边现状、用地性质、用地规模、容积率、绿
化率、建筑类型、建筑高度、建筑面积、地下开发、总体布局等。
②自然条件
介绍项目区域的降雨条件、地形地貌、地质条件、地下水位等。
③建设条件
包括下垫面分析、竖向条件、地下开发及覆土条件分析、“四水”管
线情况、交通分析、绿地分析、生态环境分析等。
④需求分析
根据自然条件及建设条件,总结项目建设的优势和劣势,阐述项目建
设存在的主要问题,对比海绵城市建设与传统开发模式建设。
(2)设计目标
海绵城市建设的设计目标应满足《贵阳市中心城区海绵城市专项规
划》、《贵阳市中心城区海绵城市建设规划》、《贵阳市中心城区排水(雨
32
水)防涝建设规划》、《贵阳市“生态修复、城市修补”总体规划》、《贵
阳市城市防洪设施建设规划》、《贵阳市内涝治理系统化实施方案》、《贵
阳市地下空间开发利用条例》、《贵阳市建设生态文明城市条例(2019修
正)》、《贵阳市城市节约用水管理条例》、《贵阳市河道管理规定》、
《贵阳市海绵城市建设实施方案》等贵阳市海绵城市建设规划及相关行业
行政主管部门印发的指引等文件的要求。
海绵城市规划设计目标包括年径流总量控制目标、径流污染控制目标、
径流峰值控制目标、内涝防治目标和雨水资源化利用目标。明确海绵城市
建设的强制性指标和引导性指标要求,制定建设项目海绵设施建设目标表。
(3)设计依据及原则
设计依据
①政府主管部门批准的可行性研究报告或方案设计文号。
②国家标准,贵州省、贵阳市地方标准、规定、技术性指南和政
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