陈永文

（佛山市代建项目管理中心，广东 佛山 528000）

1 工程概况

佛山科学技术学院新校区北院位于佛山市南海区狮山镇仙溪湖畔，新校区环绕仙溪水库，被水库分成了南北2 个片区。本次海绵城市建设工程为新校区北院的南区部分，具体范围是在广云路以北，仙溪水库以南，水库西路以东，虹岭路以西。

项目建设主要包括透水铺装、生态停车场、下沉式绿地、雨水花园、蓄水池等海绵设施。建设规模包括透水铺装6 624m2、生态停车场1 082m2、下沉式绿地13 280m2、雨水花园10 411m2、蓄水池600m3。

2 设施选择与工艺流程

根据项目片区及自身面临的突出问题和需求，并基于自然净化的雨水利用设计理念，优先选择以绿化吸收为主、回收为辅的海绵设施，如雨水花园等。根据汇水情况，通过集中与分散相结合的布置方式对雨水进行汇集。针对不透水铺装面积大等问题，选择透水铺装进行设计。由于场地纵向坡度大，雨水流速快，可设置横向截水沟对屋面和道路汇集的雨水进行截流，有效地将雨水引入绿地中的调蓄设施。根据项目情况修建雨水收集回用设施，如蓄水模块，可用于景观水池补给和绿地浇灌，以减少自来水用量。针对不同的下垫面条件，分别采取相应的辅助措施，对径流雨水进行导流、传输与控制。本文着力构建如图1 所示的“源头减排”“管渠传输”“排涝除险”多层级、高耦合雨水综合控制利用系统。

图1 雨水综合控制利用系统

3 汇水分区及工程布局

3.1 竖向设计与汇水分区

海绵排水分区是地块海绵化建设中径流量计算和管控的独立单元。各排水分区根据区域绿化率、铺装条件等进行海绵化建设，分区内部满足径流总量控制率、径流污染削减率、雨水资源回用率等海绵指标，总体实现海绵建设目标。

图2 是海绵排水分区图。通过对地块设计高程及管网系统的分析，可将地块划分为6 个海绵排水分区。

图2 海绵排水分区图

3.2 汇水分区设计

根据各汇水分区计算所得出的径流控制量和下垫面径流情况，合理进行海绵设施布置，海绵设施总平面布置图如图3所示。校区屋顶、硬化路面、透水铺装等下垫面径流通过周边植草沟、雨水花园及砾石系统等海绵设施进行渗、滞、蓄、净，并将海绵设施通过溢流口与雨水管网衔接，部分溢流雨水通过小区管网末端设置的蓄水池进行调蓄回用，超出容纳能力的雨水则进入市政雨水管网。

4 径流量及雨水资源利用率分析

4.1 设计径流控制量计算参数

根据佛山市科学技术学院仙溪校区南区用地类型和规模，参照《海绵城市建设技术指南》【1】中各种下垫面雨量径流系数参考值，并结合项目自身特征，采用加权平均法，计算校区综合雨量径流系数。

综合雨量径流系数计算公式为：

式中，φ 为综合雨量径流系数；F 为汇水面积，hm2；φi为 i区域综合雨量径流系数；Fi为i 区域汇水面积，hm2。

图3 海绵设施总平面布置图

设计径流控制量计算公式为：

式中，V 为年径流控制量，m3；H 为设计降雨量，mm；φ 为综合雨量径流系数；F 为汇水面积，hm2。

4.2 径流控制量分析

1 号子汇水分区用地面积3.31hm2，采用的雨水设施主要为植草沟、雨水花园（生物滞留设施）、下沉绿地、透水铺装。其中，植草沟上部分临时蓄水高度5mm，下沉绿地上部临时蓄水高度200mm，种植介质土厚500mm，雨水花园上部临时蓄水高度200mm，种植介质土厚500mm，底部砾石厚200mm。由于种植土进行了换填，渗透性较好，结构层空隙蓄水能力可较好发挥，故实际径流控制量应考虑除表层蓄水能力外的土壤、砾石孔隙蓄水能力。考虑到施工或维护造成的误差，容积将存在一定的折减，系数宜取0.8～1.0。经计算1 号汇水分区总径流控制量为485m3（见表1），对应降雨量28.51mm，对应控制率72%，满足径流控制量要求。

根据本项目用地条件和雨水设施布局，按照1 号子汇水分区设施净流控制量计算方法，详细计算1～4 号、6 号（5 号区域位于二期建设范围）子汇水分区内雨水设施径流控制量（见表2）。

表1 1 号子汇水分区雨水设施径流控制量计算表

表2 各子汇水分区海绵设施规模计算表

经计算，除了2 号、4 号以及6 号汇水分区，其余汇水分区基本可通过分区内的绿色雨水设施实现雨水源头消纳，在2号和4 号子汇水分区内2 个雨水管网末端设置调蓄池，对分区内雨水进行集蓄利用，实现区域达标；另外，6 号汇水分区由于地形劣势，需通过截水沟将雨水转属至4 号汇水分区进行消纳，以实现项目整体径流控制量达标。由于展示区大部分位于3、4 号自汇水分区，因此，3 号自汇水分区管网末端亦设置调蓄池。

综上所述，本项目海绵设施布置满足雨水径流控制量的目标。

4.3 雨水资源利用率试算与达标评估

根据 GB/T 51345—2018《海绵城市建设评价标准》【2】实现目标所需的雨水资源利用量计算公式为：

式中，α 为季节折减系数；ψ 为综合雨量径流系数；H 为多年平均降雨量，mm；A 为汇水面积，m2；β 为雨水收集率，%。

其计算结果见表3。

表3 雨水资源利用量计算表

根据项目环评报告的相关资料显示，佛山科学技术学院南区年供水总量9.698×105m3，通过布设海绵设施，年可利用雨水量为 1.204×105m3，雨水资源利用率达12.41%，满足本项目雨水资源利用率为3%的设计指标。

5 结语

海绵城市建设对于改善区域水环境、提升水资源利用率具有重要意义。本文以佛山科学技术学院新校区北院实际工程为例，系统分析了海绵城市建设中设施布设的过程和要点，并通过径流量及雨水资源利用率分析，验证了设计成果的合理性。研究成果可供类似工程设计计算参考。