2023动力工厂厂房扩建项目海绵城市设计方案说明书.docx
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2024-06-05
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1、XX乘用车有限公司动力总成二工厂一期厂房扩建项目海绵城市设计专篇编制单位:XX研究院有限公司编制日期:2023年 6月目录1项目背景41.1项目概况41.2海绵城市设计依据42海绵城市的建设目标43海绵城市的设计73.1海绵城市设计概要63.2海绵城市设计布置思路63.3技术措施74 海绵城市的计算114.1场地下垫面分析134.2场地雨水管道布置图144.3场地竖向及径流组织图144.4海绵设施分布布局154.5径流污染削减率核算184.6海绵城市设计指标计算.214.7雨水设计计算.234.8有效调节容积的渗透排空时间计算.234.9雨水回用率.265海绵建设投资估算286施工事项287维2、护管理308建设项目海绵城市专项设计方案自评表328.1各汇水分区自评表321项目背景1.1项目概况本项目所在地位于广东省广州市番禺区石楼镇金轩三路与龙泽路交汇处。其西侧为XX爱信自动变速器有限公司,其东北侧为XX零部件汽车有限公司。本项目总用地约12731m2。包括:动力总成二工厂一期厂房扩建项目等。项目鸟瞰图(红色区域)1.2海绵城市设计依据1) 防洪标准(GB50201-2014) 2) 城市防洪工程设计规范(GB/T50805-2012) 3) 城市排水工程规划规范(GB50318-2017) 4) 室外排水设计规范(GB50014-2006)(2016版) 5) 城市工程管线综合规划3、规范(GB50289-2016) 6) 建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范(GB50400-2016) 7) 海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建(试行) 8) 低影响开发雨水综合利用技术规范(SZDB/Z145-2015) 9) 雨水利用工程技术规范(SZDB/Z 49-2011) 10) 广州市海绵城市建设指标体系(试行) 11) 广州市海绵城市专项规划(2016-2030)1.3场地介绍项目开发前场地为预留绿地、道路及硬化地面,见下图红色标记区域。上图红色区域为项目开发前的场地概况以及照片2海绵城市的建设目标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),广州市属于年径流4、总量控制率的区,年径流总量控制率应为(70%85%)(图2-1)。 图2-1 我国大陆地区年径流总量控制率分区图根据广州市海绵城市专项规划(2016-2030)及广州市海绵城市建设指标体系(试行),本项目排水分区位于广州市番禺区化龙围分区。本项目为新建类建筑,建筑项目分级为厂房,用地类型工业用地。番禺区要求控制目标为:年径流总量控制率不低于70%,对应的设计降雨量25.9mm。年径流污染物削减率(以TSS计)为50%。 项目所在地地在第项目的设计条件、规划条件表格引自广州市海绵城市专项规划(2016-2030)第40页建设项目海绵城市控制目标图2-2 广州市年径流总量控制率-设计降雨量曲线表25、-1 年径流总量控制率对应设计降雨量年径流总量控制率(%)55606570758085设计降雨量(mm)14.318.922.125.930.336.043.7注:数据摘自广州市海绵城市专项规划(20162030)建设项目海绵城市控制目标控制目标年径流总量控制率(%)70雨水管网设计重现期(P)5年污染物削减率(以TSS计)(%)503海绵城市的设计3.1海绵城市设计概要基于海绵城市低影响开发的理念,将场地地表雨水排放和LID设施相结合,变传统排水系统为可持续水量和水质管理系统,实现对雨水的综合利用。 3.2海绵城市设计布置思路根据项目用地性质、用地规模、项目定位及规划要求等实际情况合理布置海6、绵城市设施,对排水系统、绿地系统、道路系统等区域的雨水进行有效吸纳、蓄渗和缓释,有效控制雨水径流,实现海绵建设总体控制目标: 建设区域内开发建设后的年均雨水径流控制率不低于65%,针对本项目,海绵城市的设计思路主要从两个方面进行考虑,一是雨水的调蓄,二是雨水的下渗。3.3技术措施1、下凹式绿地下凹式绿地指具有一定的调蓄容积(在以径流总量控制为目标分解或设计计算时,不包括调节容积),且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地。 1)下凹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。 2)下凹式绿地内一般应设置溢流口(如雨水口),保证暴雨时径流的溢流排放、溢流口顶部标高一般应7、高于绿地50100mm。 3)当下凹式绿地自然入渗能力不足时,设置渗渠、渗井实施增加入渗能力。确保雨水停留时间不大于24h。 4)采用道路路缘石开口的方式,使得道路雨水能顺利进入下沉绿地,并且开口处设置防冲刷设施。5)下凹式绿地距离建筑相邻时(小于5米时)需做防渗处理,采用500g/HDPE土工(防渗膜)。图3-1下凹式绿地实景图2、下沉绿地下沉绿地底部为平坡,沟底标高比周边地面低300mm。下沉绿地底部结构分为覆盖层、换填层、中砂层、碎石层三部分。 覆盖层 覆盖层位于土壤表层,有助于保持土壤水分,并提供了适合土壤生物群生存的环境。覆盖物由碎树皮、木屑、陶粒或者椰糠组成,不含其他杂质,厚度为58、070mm。 换填层 换填层土壤厚度为300mm,海绵城市生物滞留设施换填介质土检测要求: a表观指标:生物介质土壤充分混合,不应有块状物 b有机质含量(%LOI,烧失量):8%10% c酸碱度(PH):6.57.5 d初始渗透系数:150mm/h,测定方法为:在含有600mm厚度80%压实度的介质土沉淀柱当中,注入高度为h的水,饱和过滤情况下记录水完全下渗需要的时间t,所得h/t即为介质土平均渗透系数。 中砂层 中砂层厚度为100mm,粒径0.250.5mm,铺设在种植土层下,可过滤且防止种植土层营养物质流失。 碎石层 碎石层厚度为300mm,上层砾石(厚100mm)粒径采用510mm,余下9、部分砾石层(厚200mm)粒径采用3050mm。下沉绿地低点位置处设置溢流雨水口。碎石层内设置盲管,盲管就近接入溢流雨水口/井。种植建议 下沉绿地既是一种有效的雨水收集和净化系统,也是装点环境的景观系统。下沉绿地内植物的选择既要具有去污性又要兼顾观赏性。 下沉绿地植物选择的原则: a优先选用本土植物,适当搭配外来物种 b选用根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物 c选用既可耐涝又有一定抗旱能力的植物 d选择可以相互搭配种植的植物,提高去污性和观赏性 下沉绿地种植要求: 下沉绿地的种植选择以花灌木和草本花卉为主,合理的季相的搭配保证下沉绿地内的四季色彩、顽强耐旱的植物,应沿下沉绿地周边密集种植,以10、形成一个防止行人踏入的保护边界。在下沉绿地中心附近的植物要求耐淹,其根系能凝聚土壤并抑制杂草生长。在大量径流通过时,这些植物也应能被冲平,使洪峰顺利通过。在道路交叉口处植物的大小和形式必须考虑交通视线问题。下沉绿地中心的植物可以选择根系发达的湿生植物。将多余的雨水排到雨水管道。在整个雨水处理系统中,下沉绿地起到了渗透、蒸发、汇集、水质净化、减少径流美化环境、改善局部气候等等作用。在整个雨水处理过程中至关重要,对于涵养地下水、减少地表径流系数、减少市政雨水管道的压力。 图3-2下沉绿地实景图3、透水铺装透水不装是典型的通过降低不透水面积比例对径流进行调控的LID设施,能使暴雨径流在很短的时间内入11、渗到更深的土壤之中。本项目将厂区内的机动车停车区域设计为透水铺装,可削减洪峰流量和非点源污染。图3-3透水铺装实景图4、雨水调蓄池雨水调蓄池是用于调蓄雨水的海绵设施,一方面可以实现厂区内的水资源循环利用,节约用水成本,另一方面缓解市政排水管道的运行压力,提高区域的防洪能力。通过管道将雨水收集后通过末端的弃流装置进入雨水收集池内净化用于厂区的道路冲洗以及绿化灌溉,提高了厂区的非传统水源利用率。图3-4雨水调蓄池5、雨水弃流装置初期降雨时,前25mm的雨水一般污染严重,如果直接进入雨水管道将会对水体造成严重的污染,直接进入收集装置也会增加处理负荷、设备的运行负担、增加工程投资,本项目在进入雨水收集12、池之前经行初雨弃流,厂区并无严重污染区域,所以本次设计弃流初期少量的雨水进入污水管道,弃流以后的雨水进入雨水回收池,本项目的道路雨水的主要污染源为固体悬浮物,所以在弃流井位置沉泥槽,以消除进入雨水调蓄池的固体悬浮物。 图3-5弃流井6、海绵技术路线图4 海绵城市的计算本项目采用容积法设计,即以径流总量控制为目标,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,一般不低于该地块“单位面积控制容积”的控制要求。 本项目规划建设总用地面积约12731,场地内设置下凹式绿地、下沉绿地、透水铺装、雨水调蓄池等措施吸纳、蓄渗雨水,并有效的控制场地内的雨水径流。项目总平面布置图见下图:图4-1项13、目总平面布置图4.1场地下垫面分析图4-2项目下垫面分析图4.2场地雨水管道布置图图4-3室外雨水管网平面图4.3场地竖向及径流组织图图4-4场地竖向标高及径流设计图场地屋面雨水直接由管道排至厂区雨水收集池,超标雨水溢流排放至市政雨水管道;路面雨水在设置下沉绿地区域由开口路缘石流入下沉绿地,超标雨水通过下沉绿地中的溢流雨水口排向雨水管道;透水铺装出径流,初期雨水自然下渗,中后期雨水随路面雨水进入雨水管道。4.4海绵设施分布布局厂区设计地面根据地形和雨水管道系统,将场地分为一个汇水区域。 图4-5项目汇水分区示意图根据厂区总图布置,为满足年径流总量控制率要求,将厂区部位区域的绿地改造为下沉绿地,14、使得厂区年径流总量控制率达到规划要求。汇水分区相关计算下垫面种类面积/雨量径流系数备注绿地面积39420.15道路面积20410.90透水铺装2510.25透水人行道砖屋面面积64971.0合计12731综合径流系数0.65 径流系数取值见下表:上表引自室外排水设计标准GB 50014-2021为满足各区域年径流总量控制率要求,各海绵设施具体布置如下:图4-5海绵设施布局图汇水分区海绵设施表各类设施面积及调蓄容积汇总设施类型面积/绝对深度正投影面积/蓄水深度(m)调蓄容积/m下沉绿地1-121411712.80.25428.2下沉绿地1-2687549.60.25137.4合计565.6根据公15、式V=10hF 其中h为设计降雨量,mm;V为设计调蓄容积,m;则本项目为565.6m。为综合径流系数,本项目为0.65;F为场地规划面积,hm2,本项目为1.2731hm2汇水分区实际设计降雨量h=V/(10F)=565.6/(100.651.2731)=68.3mm 年径流总量控制率对应设计降雨量年径流总量控制率(%)55606570758085设计降雨量(mm)14.318.922.125.830.33643.7注:数据摘自广州市海绵城市专项规划(20162030)广州市年径流总量控制率-设计降雨量曲线年径流总量控制率采用内插法计算为92%。4.5径流污染消减率核算不同设施污染物去除率见16、下表:单项设施污染物去除率(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复杂性生物滞留设施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(与水力停留时间有关)植被缓冲带5075人工土壤渗滤7595注:转输型植草沟的污染物去除率与水力停留时间关系密切,相关研究显示,水力停留时间分别为5.5、7、10和18min时,污染物去除率分别为48%、70%、77%和86%。建议结合植草沟的水力停留时间进行取值。污染物削减按下列公式计算:P=PWPr式中:PW为区域海绵城市设施污染物削减率(以SS计)Pr为汇17、水区域年径流总量控制率注:公式摘自广州市海绵城市规划设计导则(试行) 汇水分区 年SS总量去除率计算序号汇水分区海绵城市措施规模(m/m2)单项污染物消减率平均去除率年径流总量控制率年SS总量去除率1汇水分区下沉绿地282870%71%92%65%透水铺装25180%汇水分区平均去除率=(2828*0.7+251*0.8)/(2828+251)*0.92=0.71由此可得本项目按分区面积加权年径流污染去除率=(2828*0.7+251*0.8)/(2828+251)*0.92=65%50%,满足要求,满足设计要求 。4.6海绵城市设计指标计算设计调蓄容积按下列公式计算:根据公式V=10hF 其18、中h为设计降雨量,mm,本项目为25.9;V为设计调蓄容积,m;为综合径流系数,本项目为0.65;F为场地规划面积,hm2,本项目为1.2731hm2则本项目需要调蓄容积为215.96m。为消纳在设计降雨量条件下产生的所有雨水,本项目地块应设置不小215.96m的调蓄容积。本项目下沉绿地面积为2828,绝对深度正投影面积2262.4,下沉绿地的有效下沉深度为250mm,下沉绿地的实际调蓄容积为:V=2262.4*0.25=565.6m3。由此可得本项目总调蓄容积为:565.6m3,年径流总量控制率92%,达到设计目标。硬化地面室外可渗透地面率=透水地面面积/室外地面总面积=4193/6234=19、67.3%40%,满足要求。下沉式绿地率=广义的下沉式绿地面积绿地总面积=2828/3942=72%50%,满足要求。单位硬化面积调蓄容积=设计调蓄容积硬化面积=565.6/853810000=662.5m/ha500m/ha,满足要求。绿色屋顶率=绿色屋顶的面积屋顶总面积=0/6497=0,不满足要求,鼓励性指标。透水铺装率=透水地表面积铺装面积=251/251=100%,满足要求,鼓励性指标。绿地率=绿地面积项目用地面积=3942/12731=31%30%,满足要求。4.7雨水设计计算1、雨水设计流量按以下公式计算:Q=qF式中:Q-雨水设计流量,L/s; -径流系数; F-汇流面积(公顷20、),取1.2731 q-设计暴雨强度,L/s公顷,采用广州5年单一区间暴雨强度公式计算:式中:P-设计降雨重现期,取5年; T-降雨历时取15分钟。q=434.39L/s.ha2、 建设前雨水径流总量计算 雨水总收集面面积为1.2731ha,建设前预留地为预留建设用地(详航拍图),综合径流系数取0.32,Q建设前=qF=0.32434.391.2731=176.97L/s注:上图红色区域为项目开发前的场地概况以及照片项目开发前相关计算下垫面种类面积/雨量径流系数备注绿地面积98950.15硬地面积28360.9合计12731综合径流系数0.32本项目开发前综合径流系数=(9895*0.15+221、836*0.9)/12731=0.323、 建设后未采取径流控制措施雨水径流总量计算Q建设后=qF=0.65434.391.2731=359.46L/s4、 下沉绿地削减计算雨水调蓄设施雨水径流消减量计算公式:= 1000*(565.6/900-565.6/24/3600)= 621.9L/s注:降雨历时取15min5、 建设后采取径流控制措施雨水径流总量计算Q建设后=359.46- 621.9=-262.4L/s176.97L/s6、结论建设后采取径流控制措施雨水径流总量不大于建设前雨水径流总量。7、复核雨水口、溢流口数量 汇水分区面积为 12731 平方米,=0.65,设计暴雨强度q=4322、4.4L/s.ha,设计过水量为 359.47L/s,1.5 倍后为539.2L/s,实际采用圆形型铸铁溢流口(额定流量为50L/s)11 个;合计排水能力550L/s,满足要求。4.8有效调节容积的渗透排空时间计算本项目下沉绿地排空时间按照下列公式计算:ts=Vsj/(3600KJAs)式中ts为渗透排空时间,hVsj为设施的设计有效调蓄容积,m。具体取值见表为综合安全系数,一般取0.50.8,本次计算取0.6K为土壤渗透系数,m/s。本项目根据广州市海绵城市建设技术指引及标准图集第5-23页,渗透系数取K=4.74x10-6m/s。J水力坡降,一般可取1AS为有效渗透面积,具体取值见表具体23、计算见下表:下沉绿地编号绿地面积()下沉绿地面积()下沉深度(m)调蓄体积(m)排空时间(h)下沉绿地394228280.25565.619.5h本项目渗透设施的排空时间为19.5h24h,满足设计要求。5海绵建设投资估算序号项目单位数量单价(元)总价(万元)1下沉绿地282812033.92溢流井处1125002.83DN500溢流口连接管m22080017.64开口路缘石m4151707.15透水铺装251902.3未预见项目以上各项之和按10%计6.4小计70.16施工事项1、 主要控制要点: a、 施工放线合理,坐标控制网放设科学,立桩牢固,不易破坏 b、土质满足种植要求,符合设计要求24、 c、地形处理得当,表面平顺、自然,排水坡度合理,符合设计要求。 (二)放样定点: 1、施工人员按照设计图纸到现场核对,了解地形、地貌,并确定放样的依据和方法。 2、按照图纸设计和监理工程师提供的坐标基准点,确立放样基准点,对工程各分项工程分别放样。每次放样后需经监理工程师核准。 3、用经纬仪或水准仪完成施工坐标控制网格放设,对所有基准点立桩,复杂地形加密布设控制网。 4、放样时,对关键点位应特别做好标志确保交叉作业破坏后的复样,确保工程质量和进度。 5、对完成放样的区段应进行复核,复核无误,报请监理工程师确认合格后作为下工的种植工作面。 6、整个放样工序为:基准点确定-控制网放设-放线-复核25、-使用-复核-使用。 (三)苗木选择,优中选壮 1、严格按照合同与设计要求的树种、规格、质量,对工程所需苗木应选择符合标准、生长健壮、树体丰满匀称、树形优美、无病虫害的苗木,同时做好向阳面标识。 2、选择的苗木品种纯正,生长健壮,规格、质量符合设计规范要求。 3、选择的苗木应无病虫害,严禁选用带有危害性病虫害的苗木。 选择的苗木应无病虫害,严禁选用带有危害性病虫害的苗木。 (四)科学修剪、规范包装 1、苗木起挖后,对其根系、枝条、等做适当修剪,以保持原有冠形、根系为标准。尽量少伤较粗大的根、枝。 2、修剪后进行伤口处理:根系大于2cm以上的伤口。采取一定浓度的萘乙酸或ABT生根粉等生长激素蘸涂26、,促进根系生长发育;枝干切口用羊脂等愈合剂涂抹。促进伤口的迅速愈合。 3、修剪后的树、苗经技术处理后,应及时进行包装,包括裸根蘸泥浆、树干绑扎草绳、土球加固包扎等,防止运输途中树体枝干损伤和土球破损。 4、运输要迅速快捷,宜选择阴天或夜间进行。 5、苗木运到工地后,按指定位置卸苗。卸苗要从上到下循序进行,不得乱抽乱拿,应轻拿轻放,严禁整车往下推卸,以免损伤根系和枝干。卸带土球苗木时,土球小于40cm,可以直接搬下,要一手提树干一手托土球搬运。卸土球大于50cm以上的带土球苗,可打开挡板,放上木板,从木板上轻轻滑下。如土球较大,超过以上的带土球苗,可打开挡板,放上木板,从木板上轻轻滑下。如土球较27、大,超过 (五)栽植苗木,讲究科学 (六)草坪建植与养护(播种) 草坪坪床处理科学、细致,符合草坪建植技术规范要求。7维护管理 7.1基本要求(1)公共项目的低影响开发设施有城市道路、排水、园林等相关部门按照职责分工负责维护监管。其他低影响开发雨水设施,有该设施的所有者或其委托方负责维护管理。 (2)应建立健全低影响开发设施的维护管理制度和操作规程,配备专职管理人员和相应的监测手段,并对管理人员和操作人员加强专业技术培训。 (3)低影响开发雨水设施的维护管理部门应做好雨季来临前和雨季期间设施的检修和维护管理,保障设施正常、安全运行。 (4)低影响开发设施的维护管理部门宜对设施的效果进行监测和评28、估,确保设施的功能得以正常发挥。 (5)应加强宣传教育和引导,提高公众对海绵城市建设、低影响开发、绿色建筑、城市节水、水生态修复、内涝防治等工作中雨水控制与利用重要性的认识,鼓励公众积极参与低影响开发设施的建设、运行与维护。 (6)应加强低影响开发设施数据库的建立与信息技术应用,通过数字化信息技术手段,进行科学规划、设计,并为低影响开发雨水系统建设与运行提供科学支撑。 7.2基本要求 (1) 透水铺装 面层出现破损时应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应采用冲洗、负压抽吸等方法及时进行清理; 检修、疏通透水能力 2 次/年(雨季之前和期中)。 (229、)下凹式绿地 应及时补种修剪植物、清除杂草; 进水口不能有效收集汇水面径流雨水时,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、溢流口堵塞或淤积导致过水不畅时,应及时清理垃圾与沉积物; 调蓄空间因沉积物淤积导致调蓄能力不足时,应及时清理沉积物; 当调蓄空间雨水的排空时间超过36 h时,应及时置换树皮覆盖层或表层种植土; 检修2次/年(雨季之前、期中),植物生长季节修剪1次/月。 (3)雨水调蓄装置雨水储蓄设施应充分考虑后期的运行和维护,设置预留维护通道。7.3风险管理(1)地下水位高及径流污染严重的地区应采取有效措施防止下渗雨水污染地下水; (2)严禁向雨水收集口和低影响开发雨水设施内倾倒垃圾、生活污水和工业废水,严禁将城市污水管网接入低影响开发设施。(3)定期清理雨水设施上积累的垃圾碎屑检查排水设施是否堵塞。低影响开发设施的常规维护频次及时间要求如下表:低影响开发设施维护频率备注蓄水池检修、淤泥清理2次/年(雨季之前和期中)下沉绿地检修、疏通透水能力2次/年(雨季之前和期中)弃流装置检修1次/月(雨季之前)透水铺装检修、疏通透水能力 2 次/年36