1、华南理工大学城校区研究生宿舍项目勘察设计海绵城市设计专篇目录1.项目背景11.1 工程概况11.2 海绵城市设计依据12.气象资料23.海绵城市的设计23.1 海绵城市的建设目标23.2 海绵城市的设计思路33.3 海绵城市的采取方案43.3.1下沉式绿地43.3.2屋顶绿化43.3.3透水铺装53.3.4雨水蓄水池64.海绵城市的计算及模型74.1 综合雨水径流系数84.2 调蓄容积计算104.3 年径流总量控制率104.4 面源污染控制率115.维护管理121.透水铺装132.下沉式绿地133.屋顶绿化134.雨水蓄水池131.项目背景1.1 工程概况华南理工大学城校区研究生宿舍项目位于广2、州大学城的东南部，其中海绵建设红线用地面积41049.03平方米，总建筑面积79519.48平方米，建筑占地面积：6203.63平方米。1.2海绵城市设计依据：1）室外排水设计标准(GB 50014-2021)2）防洪标准GB50201-20143）城市防洪工程设计规范GB/T50508-20124）城市排水工程规划规范GB50318-20165）建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范GB50400-20166）绿色建筑评价标准GB/T50378-20197）水污染排放物限值DB44/26-20018）海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行）9）园林绿化工程施工及验收规范CJJ80-23、01210）城市绿地设计规范GB 50420-2007(2016年版)11）广州市海绵城市建设专篇编制要点202112）广州市海绵城市建设管理办法(穗府办规2020)27号13）广州市建设项目雨水径流控制办法(广州市人民政府令第107号)14）广州市建设项目海绵城市建设管控指标分类指引(试行)(穗水河湖2020)7号15）节水灌溉工程技术标准(GB/T 50363- 2018)。16）广州市水务局关于印发广州市城市开发建设项目海绵城市建设-洪涝安全评估技术指引(试行)的通知(穗水规计【2021】10号)17）广州市海绵城市专项规划18）广州市番禺区海绵城市专项规划（2018-2035年）19）4、海绵城市建设评价标准（GBT51345-2018）20）广州市海绵城市规划设计导则21）广州市暴雨强度公式2023.03.272.气象资料番禺区属亚热带海洋性季风气候，气温受偏南季候风影响，暖湿多雨，光照充足，无霜期长，多年平均气温 22.1C，最高气温 38.4C (2016年7月) ，最低气温-0.4C (1967 年1月)珠江三角洲地区是多雨地区，降雨丰沛，4 9 月为雨季，前期 4 6月多西南季风，水气充沛,与南下冷空气相遇，常出现强降雨，后期7 9 月盛行东南季风，大平洋及南海的热气旋带来大量水气形成强风暴雨，10 月至次年 3 月盛行东北风，多为旱季。降雨量年内分配不均匀，汛期4 5、9月占全年总量的 80.7%，每年10 月至次年3 月降雨量少，占全年总量 19.3%，造成春旱夏涝:从典型年来看汛期极值比与多年均值相近为 2.5 倍，非汛期极值比高达 3.2 倍，春旱更为显著。番禺区河涌众多，纵播交错，总体由西北流向东，包括砺江河、丹山河、汉溪河、钟屏环山河等总计206条，总长度约406.1千米，水域总面积约 16.7 平方于米，各河涌宽度多在4-150 米，深浅不一按广东省土壤分类标准，番禺区耕地土壤类型包括粘土、沙壤土和壤土，分别占 67.45%.13.18%和 19.37%。其中，粘性上通透性差，土层深厚，为第四纪淤积层河淤士:沙境十和境土耕地耕作层浅，肥力差，主要6、分布在民田区。沙围田主要分布在沿海及南部和西北部沿河地区，土壤多为第四纪河淤土。3.海绵城市的设计3.1 海绵城市的建设目标根据海绵城市建设技术指南一低影响开发雨水系统构建(试行)，广州市属于年径流总量控制率的V区，年径流总量控制率应为（60%a85%）图12-1 我国大陆地区年径流总量控制率分区图根据广州市番禺区气象公共服务中心提供的根据番禺区 30 年连续日降雨数据计算而得的年径流总量控制率与设计降雨量的关系成果，番禺区的年径流总量控制率与设计降雨量关系如下图所示：番禺区年径流总量控制率与设计降雨对应曲线番禺区年径流总量控制率对应设计降雨量：年径流总量控制率55%60%65%70%75%87、0%85%设计降雨量（mm）16.619.522.826.931.938.447.0按广州市海绵城市专项规划的要求，番禺区的年径流量控制目标如下：本项目位于番禺区大学城区，属于新建公共建筑项目，要求控制目标为: 年均雨水径流控制率不低于61.6%，对应的设计降雨量为20.57mm。本项目属于公建类新建项目，海绵城市设计目标有：（1）径流总量控制率不低于70%；（2）室外道路、广场、停车位透水铺装率不低于40%；（3）下沉式绿地率不低于50%。；（4）硬化地面室外可渗透地面率40%；（5）新建建设工程硬化面积达到一万平米以上时，除城镇公共道路外，每万平米硬化地面面积应当配建不少于500立方的雨水8、调蓄设施。（6）管网设计重现期为5年一遇；内涝防治重现期为100年一遇；建设后雨水径流量不大于建设前。本项目雨水量计算参照广州市番禺区暴雨强度公式：其中： q暴雨强度（升/秒公顷） P重现期（年）广州市建设项目雨水径流控制办法对海绵城市建设要求如下：（1）新建项目硬化地面中，除城镇公共道路外，建筑物的室外可渗透地面率不低于40%;人行道、室外停车场、步行街、自行车道和建设工程的外部庭院应当分别设置渗透性铺装设施，其渗透铺装率不低于70%。（2）凡涉及绿地率指标要求的建设工程，除公园之外的绿地中至少应有50%作为用于滞留雨水的下沉式绿地，用于滞留雨水的绿地应当低于周围地面50毫米，设于绿地内的雨9、水口顶面标高应当高于绿地20毫米以上;并可以设置能在24小时内排干积水的设施。（3）新建建设工程硬化面积达1万平方米以上的项目，除城镇公共道路外，每万平方米硬化面积应当配建不小于500立方米的雨水调蓄设施。3.2 海绵城市的设计思路设计原则本项目遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等设施，最大限度地实现雨水在区域内的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。道路和铺装部分雨水排入雨水调蓄池，经处理后的雨水回用于绿化浇灌、道路及车库冲洗。工程内采用广场透水铺装、下沉式绿地等低影响开发技术，提高雨水的渗、滞、蓄及净10、化能力。溢流的雨水最终排至市政雨水管网。本项目主要应用的海绵城市技术措施有：下沉式绿地、透水性铺装、屋顶绿化、雨水调蓄设施等。具体规划方案如下：1.项目区域中的绿地结合景观设计，采用下沉式绿地进行雨水调蓄，并在绿地内增设溢流井和溢流口。2.地面停车位设为铺设植草砖的生态停车位，道路设置为不透水的铺装，人行铺装基本均为透水性铺装。3. 在铺装下设计雨水调蓄及回用设施，满足蓄水要求。3.3 海绵城市的采取方案3.3.1下沉式绿地下沉式绿地应低于周边铺砌地面或道路，应根据当地土壤的渗透性能验算，并结合绿地的植物特性综合确定，本项目设置的下沉高度为200mm，其中150mm蓄水厚度；设在下沉式绿地内的11、雨水口，其顶部标高应低于周边硬化汇水面50mm，当路面设置立道牙时应采取将雨水引入绿地的措施。 2）雨水宜分散进入下沉式绿地，当集中进入时应在入口处设置缓冲措施。3）下沉式绿地植物应选用耐旱耐淹的种类。4）下沉式绿地应在24h排干积水。3.3.2透水铺装透水铺装按照面层材料可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装，嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。主要适用于广场、停车场、人行道以及车流量和荷载较小的道路。透水铺装结构应符合透水砖路面技术规程（CJJ/T188）、透水沥青路面技术规程（CJJ/T190）和透水水泥混凝土路面技术规程（CJJ/T135）的规定。本12、项目透水铺装主要用于地面停车场和透水混凝土。本工程室外可渗透地面面积：22427.24平方米，其中绿地面积14899.23平方米，渗透性铺装7428.01平方米,可渗透地面率65.27%。透水铺装大样图3.3.3雨水蓄水池本工程绿化及铺装面积较大，为节约自来水，本工程绿化浇灌及铺装冲洗用水全部利用经收集处理后的雨水。雨水蓄水池为成品PP模块蓄水池。雨水蓄水模块主要作用是雨水收集、储存、调蓄。降雨时把雨水径流的高峰流量暂存其内 ,待最大流量下降后再从雨水收集池中将雨水慢慢地排出。这样既能规避雨水洪峰，实现雨水循环利用，又能避免初期雨水对承受水体的污染，还能对排水区域间的排水调度起到积极作用。蓄水13、模块工作原理：雨水落到地面后，经过初期的截污、弃流处理，截留雨水中较大悬浮物与漂浮物，可以防止水泵、排水管以及其他处理设备堵塞。雨水汇集并储存到模块蓄水池后，经过自然沉淀使雨水中的悬浮物质（主要是可沉固体）在重力作用下沉淀，从而雨水分离，使水得到澄清。储存在雨水蓄水模块中的雨水，经过其他雨水处理设备的过滤、消毒后可用于浇洒路面、水景补水，浇灌草坪。雨水进入雨水蓄水模块前经过弃流、过滤，模块内的水保持在最佳条件下，并有足够的有氧活动的空间。这可防止因雨水停滞而产生的影响水质的厌氧细菌。且模块材料可靠，可使雨水长期储存而不发生变质。也可通过蓄水池将雨水下渗，达到补充地下水资源，改善生态环境的目的。14、3.3.4屋顶绿化屋顶坡度较小的建筑可采用绿色屋顶，绿色屋顶的设计应符合屋面工程技术规范（GB50345）的规定。设计了300厚覆土以上绿化屋顶，改善屋面的雨水径流情况。4.海绵城市的计算及模型4.1 综合雨水径流系数4.1.1 建设前综合径流系数计算建设前下垫面面积统计下垫面种类面积（）综合雨量径流系数取值非渗透地面22283.760.85可渗透地面00.35绿地18765.270.15合计41049.03建设前综合径流系数计算公式如下：综合径流系数（jsq）（22283.760.8500.3518765.270.15）/41049.03=0.534.1.2 建设前雨水径流量计算建设前雨水径15、流量计算公式如下所示：Q（jsq）= Qs（jsq）-Qd（jsq）Qs=qF设计暴雨强度，应按下列公式计算：q5=6364.871 / (t + 19.984) 0.801式中：q设计暴雨强度L/（shm2）；t降雨历时（min），取值60min；P设计重现期（a），取值5a。代入数据，广州市设计暴雨强度计算结果为190.32L/（shm2）。由于项目建设前，没有雨水径流削减措施，因此，Qd（jsq）0，则建设前雨水径流量计算如下：Q（jsq）=0.53190.3241049.03/10000=413.86（L/s）4.1.2建设后的雨水径流控制计算本项目采用容积法设计，即以径流总量控制为目16、标，控制地块内各低影响开发设施的设计调蓄容积之和，即总调蓄容积一般不低于改地块“单位面积控制容积”的控制要求。海绵设施分布图如下图示意（详见CAD图）：图4-1 海绵设施分布图根据项目宗平的竖向和排水组织，整个场地分为2个汇水分区，汇水分区及径流分布图如下（详见CAD图）：图4-2下垫面分类布局图设计目标：年径流总量控制率不低于61.6%，对应的设计降雨量为20.57mm。根据项目的竖向和排水组织，汇水分区及径流分布图如下（详见CAD图）：图4-3场地竖向及径流路径图图4-4室外排水设施平面布置图根据海绵城市建设计算指南-地影响开发雨水系统构建中表4-3分别确定各类下垫面的综合雨量径流系数取值17、，在海绵城市设计指导下进行两个分区的海绵设施设计，本项目各类型汇水面面积及径流系数选用如下表:编号下垫面类型面积（）综合雨量径流系数取值AB1 硬质屋面6,616.640.90 2 绿化屋面710.35 3 普通绿地14899.230.15 4 硬化铺装11934.150.85 5 透水铺装7,528.010.35 合计41049.03 径流系数0.511 4.2 调蓄容积评估(1)计算地块所需建设调蓄设施规模根据广州市水务局关于印发海绵城市建设一-控制性详细规划阶段洪涝安全评估审查要点的通知 (穗水规计 (2021) 18 号)，采用 3 种方法计算项目所需建设的调蓄容积，取最大值作为最终需18、建设的调蓄容积规模。下沉式绿地指具有一定的调蓄容积，且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地。下沉式绿地的下沉深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透能力确定，一般为100200mm.下沉式绿地内一般应设置溢流口 (如雨水口)，保证暴雨时径流100200mm。的溢流排放、溢流口顶部标高一般应高于绿地 50100mm。本项目雨水口高于绿地 100mm。下沉式绿地区域选用根系发达、基叶繁茂、净化能力强、耐淹耐旱的植物。方法一容积法:根据广州市海绵城市规划设计导则，设计调蓄容积公式如下:V=10HF式中:V调一设计调蓄容积，m;H一设计降雨量，mm; 综合雨量径流系数;F-汇水面积，ha。通过计算可知规划范围该项目19、地块内需建设431.84m雨水调蓄设施具体计算过程见下表。对应的分区计算以及对应调蓄情况如下表：综合径流系数=0.511所需设计调蓄容积采用容积法进行计算，公式如下：V调=10HF式中：V调设计调蓄容积(m)； H设计降雨量(mm)，本工程按年径流总量控制率为61.6%选取对应的设计降雨量为20.57mm；综合雨量径流系数；F汇水面积(ha)。V调=1020.570.51141049.3=431.84m为消纳在设计降雨量条件下产生的所有雨水，本项目地块在场地的海绵城市设施应设计不小于431.84m的调蓄容积。方法二硬地法:根据广州市建设项目雨水径流控制办法对海绵城市建设要求,新建建设工程硬化面20、积达1万平方米以上的项目，除城镇公共道路外，每万平方米硬化面积应当配建不小于500 立方米的雨水调蓄设施。根据公式.“硬化面积=建设用地面积-绿地面积(包括实现绿化的屋顶)-透水铺装用地面积”硬化面积为41049.03-14970.23-7428.01=18550.79。所以本项目雨水调蓄设施，18550.79/10000500927.54m计算。4.3 调蓄容积计算根据海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行），透水铺装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。因海绵设施有效调蓄容积受地形、形状等条件影响，下沉绿地取0.9的折算率。为保证年径流总量控制率21、不低于61.6%，调蓄容积计算如下表：海绵城市设施面积蓄水厚度m 调蓄容积m雨水调蓄池400下沉式绿地3938.91（总面积）0.15（0.9）590.84*0.9=531.75 总调蓄容积931.75按雨水调蓄要求，931.75 m431.84 m，符合规定要求。本工程总硬化面积为18550.79平方米，按每万平方米硬化面积应当配建不小于500立方米的雨水调蓄设施，所需建设的调蓄设施调蓄容积为18550.79/10000500927.54m。本工程调蓄设施总调蓄容积为931.75m927.54m，满足调蓄要求。4.4 年径流总量控制率本项目采用容积法计算，如下式所示：V=10hF式中，V设计22、调蓄容积，m综合雨量径流系数，h设计降雨量，F汇水面积，ha。则h=V/10F=931.75（100.51141049.03）10000=44.38mm根据内插法，对应的年径流总量控制率为83.48。故此本项目可实现控制雨量h20.57mm，达到年径流总量控制率61.6%的要求。具体如下：指标目标值完成值1绿色屋顶率（鼓励性指标）宜45%（鼓励性指标）1.06%2建筑物的室外可渗透地面率（约束性指标）40%65.27%3人行道、室外停车场、步行街、自行车道和建设工程的外部庭院应当分别设置渗透性铺装设施，其渗透铺装率40%21.91%4与硬化面积配套建设的雨水调蓄设施有效容积500m/ha93123、.75立方米5下沉式绿地率30%26.44%6设计雨量20.57mm44.38mm7年径流控制率61.6%83.48%4.5 面源污染控制率一般采用SS作为城市面源污染控制指标，低影响开发雨水系统的年SS总量去除率可用下属方法计算：单项措施污染物去除率（以SS计，%）透水砖铺装8090透水水泥混凝土8090透水沥青混凝土8090绿色屋顶7080复杂型生物只留设施7095渗透塘7080湿塘5080雨水湿地5080蓄水池8090雨水罐8090转输型植草沟3590干式植草沟3590渗管/渠3570植被缓冲带5075人工土壤渗滤7595本项目下沉式绿地、透水铺装，绿化屋顶污染物去除率（以SS计）均取824、0%，则低影响开发设施对SS的平均去除率为80%。则项目年SS总量去除率=83.6680.00%=66.78%满足年径流污染削减率达到51%的要求，减少了因径流污染而带来的城市水环境污染。4.6 洪涝安全评估根据地块周边有规划大型市政道路（北侧有旗丰路，南侧为九岭路），有完整的防洪排涝的市政管网，周边并无洪水隐患点，综合评估满足地块洪涝安全要求。具体补充设施如下：1、车行出入口设置有反坡及截水沟,坡顶高程高于周边地面高程0.15米，且车行出入口已备足堆高高于内涝防治水位0.2米以上的防汛专用沙袋;2、建筑地下出入口设置防洪挡板等防涝设施，高度为1.21.5米;3、建筑地块防洪标高为16.70，25、而建筑正负00为18.20，满足地块防洪标高要求。5.维护管理1.透水铺装层面出现破损时引及时进行修补或更换；出现不均匀沉降时应进行局部整修找平；当渗透能力大幅下降时引采用冲洗、负压抽吸等方法及时进行清理；检修、疏通透水能力2次/年（预计之前和期中）。2.下沉式绿地应及时不中修建植物、清楚杂草；进水口不能有效手机汇水面径流雨水时，应加大进水口规模或进行局部下凹等；进水口、溢流口因冲刷造成水土流失时，应设置碎石缓冲或采取其他防冲刷措施；进水口、溢流口堵塞或淤积、调蓄空间沉积物淤积导致过水不畅时，应及时清理垃圾于沉淀物；当调蓄空间雨水的排空时间超过36h时，应及时置换树皮覆盖层或表层种植土；检修226、次/年（雨季之前、期中），植物生长季节修建1次/月。3.屋顶绿化屋顶绿化需要通过养护管理来保证稳定的绿化效果。养护管理工作包括灌溉、修剪、施肥和防寒等工作。和地面绿化相比，屋顶绿化需要更多的灌水和施肥。1.简单式屋顶绿化一般基质较薄，应根据植物种类和季节不同，适当增加灌溉次数。2.应采取控制水肥的方法或生长抑制技术，防止植物生长过旺而加大建筑 荷载和维护成本。4.管道和雨水蓄水池场地雨水经收集后作为中水系统水源。其余规划区内的雨水经收集后分别就近排入周边市政雨水管。经计算，室外雨水管径为DN300DN1000，管道埋深不小于1.2m，坡降控制不少于3。室外雨水管在排入市政管道及河道前，在雨水出27、户管上设置专用水质检测井。室外雨水管采用聚乙烯缠绕结构B型管，承插电热熔连接。6.海绵设施造价海绵设施单价如下表：雨水处理设施单位造价估算（元/单位）绿色屋顶（）100-300（简易式）400-900渗透铺装（）50-400下沉式绿地（）40-80雨水花园（）400-1000干塘（）200-400湿塘、人工水体（）400-800雨水蓄水池（m）1000-1200本设计海绵设施工程量及估算造价如下表：海绵设施面积（）造价估算（元/单位）造价（元）总造价（元）屋顶绿化（）71.00 200142003066494下沉式绿地（）3938.91 100393891渗透铺装（）7528.01 3002258403调蓄池(m）400.00 100040000021