高丽丽 郭占强

(1.山东省城乡规划设计研究院，山东 济南 250101; 2.山东三箭集团有限公司，山东 济南 250101)

0 引言

城市化进程的加快导致城市不透水下垫面增加，阻止或破坏了城市自然水文循环过程，由此引发了洪涝灾害频发、水环境持续恶化以及水资源匮乏等一系列环境问题，亟需改变传统城市工程管道式“以排为主”的城市雨洪管理方式[1]。海绵城市建设理念是一种低影响开发、可持续的雨洪管理理念[2]，主旨是对雨水进行收集和利用，即下雨时能有效地吸水、蓄水，并实现净水，需要时再将存蓄的雨水释放并加以利用，“不仅能缓解城市内涝，还能及时补充地下水资源，实现‘渗、滞、蓄、净、用、排’六位一体的综合排水[3]”。海绵城市建设是城市雨水从源头到末端的全流程控制与利用的雨水系统，居住小区是城市雨水排水系统的起点，也是海绵城市建设的主要内容。

1 研究区概况

某居住小区位于济宁市任城区，规划建设用地35 565.04 m2。总建筑面积91 626.02 m2，其中地上建筑面积65 265.39 m2,其中住宅面积51 938.12 m2。小区容积率1.83，建筑密度20.55%，绿地率42.75%。小区西北靠河流，其他方位为市政主干道。该建筑小区目前正在施工建设中，详细规划平面布置如图1所示。

2 主要海绵城市设施设计

2.1 绿色屋面

绿色屋面也称种植屋面、屋顶绿化等[4]，根据种植土厚度和景观复杂程度，绿色屋面又分为简单式、花园式和容器式，种植土厚度应根据屋顶荷载和种植物需求确定。绿色屋顶能够有效的截留雨水，削减雨水径流总量，减少排水不畅和洪涝灾害[5]。

由于考虑到绿色屋面对防水层、排水层、屋面基本构造层等的要求，此小区仅车库入口处的屋面设计为绿色屋面，其他屋面为普通屋面。绿色屋面系统流程为：降雨→屋面、屋顶绿化植物根系蓄水净化→形成径流排入屋面雨水管道系统。

2.2 落水管断接

落水管断接是指在适当位置将原本与排水系统连接的建筑物落水管断开，改变落水管排水流向，将屋面雨水径流引入建筑物周边的高位花坛、下沉式绿地等渗透区内，或者利用雨水桶、蓄水池进行收集利用，降低了雨水的径流外排量，实现从源头对雨水进行控制的目标。

落水管断接应与后续连接的雨水源头控制与利用工程设施组合使用。当断接的雨水排入下沉式绿地时，不应破坏建筑物散水；高层建筑落水管断接时应设置消能措施，避免对绿地植被和土壤造成侵蚀；污染严重的工业汇水区域，不应采用建筑落水管断接，避免污染转移扩散。

对此小区内的建筑设计雨水落水管断接，在建筑物周围合适位置设计雨水桶、下沉式绿地等接纳雨水管断接后的屋面雨水。落水管断接系统流程如图2所示。

2.3 道路、广场透水铺装

透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装，园林采用的嵌草砖、鹅卵石、碎石铺装等也属于透水铺装。

此小区根据道路路面使用功能，在车流量较少的道路、广场、人行道以及停车场设计透水砖铺装；宽度大于5 m的车行道为混凝土或沥青路面；同时还设计了一些干砌砖石、碎石路面广场。透水铺装系统流程如图3所示。

2.4 雨水收集与回用工艺

由于考虑到雨水收集与回用装置对地下车库结构的影响，将其设计在小区地下车库线范围外，初期雨水经过弃流过滤装置收集于由HDPE模块拼接搭建成的雨水收集池，采用3P分散式雨水处理器对雨水进行处理，处理后的雨水进入HDPE模块清水池，经过消毒回用。雨水收集与回用工艺流程如图4所示。

3 海绵城市设计计算

济宁市某小区海绵城市专项设计计算主要是根据《济宁市海绵城市规划技术导则(试行)》中关于海绵城市设计控制的决定性指标完成[6]。

3.1 年径流总量控制率

根据《济宁市海绵城市规划技术导则(试行)》中地块目标的规定，年径流总量控制目标应以分类建设用地控制目标为基准，并根据实际情况，在片区海绵城市详细规划中，结合自然本底条件、土地利用布局、建筑密度、绿地率、地下空间开发强度、建设可行性等因素进行调整，调整后的指标，需通过水文模型进行核算。某小区年径流总量控制率为75%，对应的设计降雨量31.05 mm。

3.2 综合雨量径流系数

根据《济宁市海绵城市规划技术导则(试行)》，综合雨量径流系数按下垫面种类加权平均计算：

式中：ΨZ——综合径流系数；

F——汇水面积，m2；

Fi——汇水面上各类下垫面面积,m2；

Ψi——各类下垫面的径流系数。

根据某小区主要海绵城市设施设计，统计得到某小区各类下垫面的面积，如表1所示。

表1 某小区各类下垫面面积 m2

各汇水面种类的径流系数，如表2所示。

通过加权计算某小区的综合雨量径流系数ΨZ=0.403。

3.3 设计调蓄容积

某小区海绵城市设施的设计以储存为主要功能，根据《济宁市海绵城市规划技术导则(试行)》，以容积法计算设计调蓄容积。

V=10HΨZF。

其中，V为设计调蓄容积，m3；H为设计降雨量，mm；ΨZ为综合雨量径流系数；F为汇水面积，hm2。

计算得到某小区低影响开发设施的总调蓄容积V=445.03 m3。

表2 径流系数

4 结语

海绵城市建设是多学科交叉、多部门协同治水的重要契机[7]，不能过分夸大海绵城市的作用。为确保海绵城市设施能够最大化的发挥效益，需要明确海绵城市运行维护的相关制度，包括维护的主体、规范和方法。海绵城市建设中各指标的确定，规划重点和具体设计需要因地制宜的根据当地水资源、排水防涝以及景观需求等实际情况确定，不可盲目规划。各类规划设计要通过合理的竖向设计，确保雨水有合适的排水出路，各种设施有合适的收水范围，否则建成了下沉式绿地雨水也难以流入，地面以下的雨水收集和排出设施同样关键。