关于“海绵型”电厂设计的“误区”分析

宋春艳　高补伟

摘 要：本文针对当前“海绵型”电厂设计中存在的误区，从三个方面进行了详细的论述，强调“海绵型”电厂设计应因地制宜，且必须用数据说话。

关键词：“海绵型”电厂；设计； 误区

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.166

1 引言

“海绵型”电厂的提法根源于“海绵城市”概念，是为解决中国城市内涝问题于2015年被提出的。其整个体系的主要构架是来自美国的LID（低影响开发），其目的是為了控制水质，净化水源。针对目前热火朝天的海绵城市建设，笔者认为在“海绵型”电厂的讨论中存在几个误区：

2 “误区”分析

2.1 “误区一”，仅强调设计概念，忽略实际指标的落实：

“海绵型”电厂设计首先是要符合规划设计条件中的指标，在不超越“控规”要求的总量的前提下适当调整指标。绝不再仅仅是提出基于LID的设计想法或设计理念。强制性指标：多年平均径流总量控制率与SS（悬浮物）总量去除率；指引性指标：下沉式绿地率、透水铺装率、绿色屋顶率、下凹绿地率与单位面积控制容积。

（1）对于电厂，笔者认为应采取以“净”为主的低影响开发措施，根据项目所在地的气象水文条件，合理制定年径流总量控制率，建议应低于公园、居住区及城市广场的年径流总量控制率指标。

电厂厂区内的地面雨水，一般或多或少可能会掺杂着主要为含煤污水与含油污水，含煤污水悬浮物浓度一般小于10mg/l；含油污水悬浮物浓度一般小于5mg/l。针对上述污染物应采取相应的过滤与沉淀的处理措施。

（2）关于电厂道路、停车场的硬化，笔者不建议采用透水铺装，必定电厂内交通运输量大，车辆以重载车辆居多，不适宜采用透水铺装进行路面硬化；但是，电厂内人行道可以采用透水铺装，与绿地结合，增强自然渗透。在保证电厂运行安全的前提下，下渗减排以达到资源化利用的效果。

（3）建议采用绿色屋顶，结合雨落管断接或设置集水井等方式将屋面雨水断接并引入周边绿地内小型、分散的低影响开发设施，或通过植草沟、雨水管渠将雨水引入场地内的集中调蓄设施。

2.2 “误区二”，假借设计概念，没有实际数据，忽略“实事求是”：

“海绵型”电厂设计应以数据说话，而不仅仅是强调概念，只会说，没有分析计算和数据反馈的情况。这就要求通过对本地化参数（暴雨强度、设计雨型、土壤渗透系数等）进行计算，得出电厂所在区域的实际降雨量，通过年径流总量控制率、径流峰值流量、年径流污染物（SS）控制率来反映设计效果、投资效益与设施利用效率。

（1）径流总量控制途径包括：雨水的下渗减排和直接集蓄利用。

根据《室外排水设计规范》（2014年版）规定，“综合径流系数高于0.7的地区应采用渗透、调蓄等措施。”对电厂而言，主厂房区，包括汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉区、送风机与一次风机区、除尘器区、引风机区、烟道与烟囱区，及脱硫区域的地面是要求进行水泥混凝土硬化以满足电厂运行检修的要求。该区域综合径流系数约0.85，高于0.7，需要采取渗透、调蓄等措施。建议采用推理公式法计算本区域的雨水设计流量，根据下沉式绿地面积计算下渗容积，根据场地条件选择允许的储存容积、调节容积，推导出年径流总量控制率。

（2）径流峰值流量控制是低影响开发的控制目标之一。低影响开发设施受降雨频率与雨型、低影响开发设施建设与维护管理条件等因素的影响，一般对中、小降雨事件的峰值削减效果较好，对特大暴雨事件，虽仍可起到一定的错峰、延峰作用，但其峰值削减幅度往往较低。因此，为保障城市安全，在低影响开发设施的建设区域，城市雨水管渠和泵站的设计重现期、径流系数等设计参数仍然应当按照《室外排水设计规范》（GB50014）中的相关标准执行。

（3）径流污染控制是低影响开发雨水系统的控制目标之一。考虑到径流污染物变化的随机性和复杂性，径流污染控制目标一般也通过径流总量控制来实现，并结合径流雨水中污染物的平均浓度和低影响开发设施的污染物去除率确定。年SS总量去除率，可通过不同区域、地块的年SS总量去除率经年径流总量（年均降雨量×综合雨量径流系数×汇水面积）加权平均计算得出。

① 年SS总量去除率可用下述方法进行计算： 年SS总量去除率=年径流总量控制率×低影响开发设施对SS的平均去除率。

② 低影响开发雨水系统的年SS总量去除率一般可达到40%-60%。

2.3 “误区三”，走马观花，忽略“因地制宜”，缺乏基础数据分析

“海绵型”电厂设计中的设计方法应切实可行，因地制宜，而不是走马观花、照抄照办“海绵城市”的做法。这是因为各个电厂所在区域不同，土壤渗透性，区域大环境能否承载大量雨水的下渗，下渗时间是不一样的，所以应根据该地的暴雨强度、土基、土壤渗透系数、地下水位高程等条件综合考虑。

（1） 透水铺装的选用：首先路面下的土基要有一定的透水性能，土壤透水系数不应小于1.0×10-3mm/s，且土基顶面距离地下水位宜大于1.0m。当土基、土壤透水系数及地下水位高程等条件不满足本要求时，宜增加路面排水设计内容。

对于电厂而言，建议：①人行道可以采用透水铺装。②升压站区域与水塔区域的地面建议采用一定级配的碎砾石硬化或高度不影响进风塔冷却效果的草皮或地被植物进行覆盖。③煤场区域不建议刻意减少地面径流量，应统一收集、经絮凝、过滤、沉淀后达标排放。

（2）下凹式绿地：根据地区土基、土壤透水系数及地下水位高程等条件，考虑下凹式绿地允许的雨水下渗量，应结合调蓄设施，对于不能消纳的雨水应考虑及时外排，以保证电厂安全为第一。同时根据水分条件、径流雨水水质等进行选择耐盐、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

3 结语

“海绵型”电厂设计是适应国家政策要求，保持生态开发的一个趋势，如何更好的运用该设计手段是今后设计所要不断追求的。因此，“海绵型”电厂设计应因地制宜，且必须用数据说话。

参考文献：

[1]住房建设部.海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建[S].2015.

[2]（德）克劳特（Krauter，S.）著.21世纪可持续能源丛书[M].北京：机械工业出版社，2008（05）.

[3]（美）美国环境保护局著.美国流域水环境保护规划手册[M].北京：中国环境科学出版社，2010，5（01）.

作者简介：宋春艳（1979-），女，山东济南人，本科，高级工程师，研究方向：总图运输。