深圳华粤城市建设工程设计有限公司 广东深圳 518000
摘要：海绵城市是当前我国城市雨洪管理体系建设的一种新型概念，同时也是我国城市发展的主要趋势。本文结合某住宅小区工程实例，对该小区的海绵城市建设进行了详细的介绍，并分析了相关排水技术，以期能为类似工程施工提供参考。
关键词：住宅小区；海绵城市；排水技术
0 引言
改革开放以来，我国城市建设得到了快速的发展，城市建筑物的建设日益增加，在促进城市经济发展的同时，也带来了许多环境问题。其中，城市雨洪季节洪涝积水、水污染等问题引起了广泛的关注。如何有效控制城市雨水径流，解决城市洪涝积水问题成为了当前城市建设面临的主要问题之一。基于此，笔者对住宅小区海绵城市建设进行了介绍。
1 工程概况
某住宅小区规划总建筑面积为380790m2，包括住宅、学校、市民服务中心、店面等，全部为多层建筑，建筑密度28%。房屋占地面积为84423m2（设屋面面积=房屋占地面积，即A屋=84423m2）；绿化率35%，绿化面积A绿=301511×35%=105529m2；设有停车位2578个，停车场面积A停车场=2578×12.5=32225m2；6m宽机动车道面积A汽车道=38930m2，1.8m宽非机动车道（人行道）面积A人行道=18592m2；学校田径运动场面积A田径运动场=6000m2，室外篮球、羽毛球、乒乓球场面积合计A球场=1000m2；其他景观休闲广场硬质铺装面积A广场=17232m2。该工程挖、填方均为45万m3，挖、填方基本平衡。
2 住宅小区海绵城市建设方案的目标设计
（1）确保降雨就地滞留蒸发利用率达到70%的目标。
当地水文部门提供的年降雨量与蒸发量特征曲线，如图1所示；年降雨量为1970mm的计算图，如图2所示；年蒸发量为1530mm的计算图，如图3所示。
规划地块内年降雨总量为V总=A总×年降雨量=301511×1.970=593976.7m3。
年降雨量就地滞留蒸发利用目标V利用目标水量=V总×70%=593976.7×70%=415783.7m3。
（2）住宅小区海绵城市建设方案需要达到以下功能目标：
①住宅小区内的机动车道、田径运动场遇暴雨时不出现地面积水；
②采用滞水蒸发屋面，遇暴雨时能够完全滞留当地最大降雨量；
③采用下沉绿地做法，能够完全滞留当地最大降雨量；
④人行道、球场、广场地下采用海绵结构做法后，能够完全滞留当地最大降雨量；
⑤对下沉绿地采用缓释排水做法，设置缓释排水口，确保在下次降雨之前排出下沉绿地内的积水；
⑥设置喷灌与地下回水循环系统，实现雨水利用和消除住宅小区黑臭水体的目标。
3 住宅小区海绵城市建设及排水技术
（1）采用滞水蒸发屋面。滞水深度需要满足3个条件：①能够满足1次最大暴雨降雨量的滞水深度要求（当地水文部门提供的该地区历史记录的最大暴雨降雨量为350mm）；②屋面滞水深度应该满足8—11月份连续净蒸发累计值需要（净蒸发累计值=233mm）；③屋面滞水深度应该大于单月蒸发量（单月最大蒸发量为200mm）。因此，取滞水蒸发屋面的滞水深度H=0.35m。
（2）采用下沉绿地。绿地下沉深度需要满足1次最大暴雨降雨量（即350mm）的要求，因此采用绿地比路面下沉0.35m的做法。为了加快雨水渗入地下土层，采取以下措施：①在绿地内设置10%的砂石地面或者小水池，砂石地面填砂深度0.6m，小水池深度0.6m；②在绿地内按照10m间距设置0.6m×0.6m的砂石盲沟，主盲沟需与砂石地面、小水池、景观水系连通，以便于场地内积水相互连通，滋养绿地；③绿地内园林休闲步道采用防腐木架空走道或者跳石步道，其标高同道路标高，确保雨天不被水淹。下沉绿地与路面之间设置1：2.5绿化缓坡，坑塘沟做1：1.5干砌片石边坡，坑底及坑壁不得采用钢筋混凝土、水泥砂浆、防水薄膜等影响雨水下渗的材料。绿化采用耐涝植物。
（3）采用块体海绵结构地面。人行道、停车场及室外篮球、羽毛球、乒乓球场采用块体混凝土或块石地面下铺1m厚卵石垫层做法，其标高同道路标高，确保雨天不被水淹。大尺寸块体材料（混凝土块或者块石）采用无黏结层铺装，块体尺寸为（0.5～1.2）m×（0.5～1.2）m×0.3m。大尺寸块体材料必须达到行人及车辆在上面运动时其不滑移的质量要求，建议块体平面尺寸在1.2m以内，块体材料的密度越大越好。混凝土采用C30～C40预制混凝土或者现浇混凝土。块石采用无风化硬质岩石，缝宽10mm，采用绿豆沙灌缝。卵石垫层的孔隙率应达到35%及以上。
（4）下沉绿地采用缓释排水做法。由于下沉绿地滞留的雨水污染较严重，一般不宜直接利用，因此采用缓释措施接入市政雨水排水系统。采用的具体缓释措施为：该小区沿机动车道、田径运动场设有100个雨水井，在每个雨水井内预埋直径40mm的排水管与下沉绿地连通，实现雨水缓释目标。下沉绿地排水口高出地面100mm，确保排水口不被泥沙杂物封堵，并且确保雨水在绿地的滞留。
（5）采用雨水利用循环系统。在小区标高最低处的建筑下面设计1座集水池，水池容量240m3。小区地下布设喷灌给水和地下回水过滤盲管，地下回水过滤盲管接入集水池，配备1台水泵（功率1.1kW，流量10m3/h），形成完整的雨水利用循环系统。通过该雨水利用循环系统的日夜运行，利用土壤的渗透功能，由渗透盲管接入地下集水池，达到雨水利用和确保小区的沟、塘、景观水系等不出现黑臭问题的目的。
该住宅小区海绵城市建设方案剖面示意图，见图4。
图6 滞水屋面、块体地面海绵结构雨水溢出量计算图
从图6可以看出，每年将有323mm的雨水溢出。
块体地面年溢出水量V1=块体地面面积A块体×0.323，块体地面包括非机动车道（人行道）、球场、停车场、休闲广场。
块体地面面积A块体=A人行道+A球场+A停车场+A广场=18592+1000+32225+17232=69049m2；块体地面年溢出水量V1=A块体×0.323=69049×0.323=22303m3。滞水蒸发屋面年溢出水量V2=A屋×0.323=84423×0.323=27269m3。
②下沉绿地年溢出水量计算。
下沉绿地的缓释排水口高出地面100mm，超过100mm的降雨将会溢出，下沉绿地溢出水量计算图，见图7。
5 下沉绿地缓释排水方案及计算
雨水缓释是解决城区排水问题的根本措施，也是海绵城市建设的主要目的之一。下沉绿地滞水量一般难以满足全部连续降雨量的要求，同时绿地植物也有耐涝时间的限制，因此需要确定当地的缓释天数。考虑因素1为植物耐涝时长问题，根据园林工人介绍，一般的园林植物耐劳时间为7d，对于比较浅的雨水滞留草地，滞留的雨水不会影响草的光合作用，由于雨水的湿润，在雨水排走后草生长得会更好；考虑因素2为绿地滞水排放问题，我们希望在下次暴雨来临之前，绿地内的滞水已排干净，能够为下次降雨（特别是暴雨）让出滞留空间。依据当地水文资料，分析判断出2场暴雨的最短时间间隔，该项目所在地2场暴雨的最短时间间隔为5d。因此确定滞水蒸发屋面、下沉绿地的雨水缓释总时长为T=5d=5×24h=120h。
计算下沉绿地缓释排水口的直径：V绿地=105529×0.35=36935m3，n=100个，T=120h，则每个缓释排水口的排水流量Q=V绿地/（nT）=36935/（100×120）=3.08m3/h。采用直径40mm的排水管，假设流速v=0.7m/s，则排水流量Q=3600πd2v/4=3600×3.14×（40/1000）2×0.7/4=3.16m3/h，满足要求。
在海绵城市设计中，如果不按照计算出的缓释排水口直径设置排水口、随意放大排水口，将造成城市排水系统回归到快速排水系统，起不到海绵城市建设的作用，因此应该严格按照计算结果设置缓释排水口。
6 结语
综上所述，海绵城市是我国城市建设的新模式，对应对雨水灾害方面具有良好的弹性，能够实现下雨时蓄水以在需要的时候进行利用。在小区海绵城市建设中，相关技术人员要遵循生态优先等原则，选择合理的排水技术，将自然途径与人工措施相结合，增强排水防涝能力，促进雨水资源的有效利用。
参考文献：
[1]海绵城市理念在住宅小区微观应用实践[J].王清江，王悦.山西建筑.2016（17）
[2]嘉兴市老（旧）住宅小区海绵城市改造经验[J].黄屹.建设科技.2017（01）
论文作者:刘韬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：绿地论文; 块体论文; 雨水论文; 海绵论文; 排水口论文; 城市建设论文; 降雨量论文; 《基层建设》2017年第8期论文;