太原市海绵城市建设的探讨

王 方

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030001)

太原市海绵城市建设的探讨

王 方

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030001)

结合《太原市海绵城市建设技术导则》的编制工作，介绍了太原市暴雨强度公式的修编情况，探讨了具体落实太原市海绵城市建设的措施，提出了针对太原市湿陷性黄土地区的海绵城市建设的技术要求，并对城市管理部门提供了建设与管理建议。

海绵城市，暴雨强度公式，湿陷性黄土

太原市是一个严重缺水的城市，水资源人均占有量仅为全国人均水平的7.4%。全面推进海绵城市建设，对保障城市水安全、修复城市水生态、涵养地表及地下水资源、增强城市排涝能力、促进人与自然和谐发展，具有重要意义。

1 暴雨强度公式的修编及启用

太原市现行的暴雨强度公式采用了1955年—1982年27年的自记雨量记录资料，于1983年由太原市市政工程设计研究院推导完成后使用至今，太原市雨水系统的设计与建设均依据此公式。2015年，太原市市政工程设计研究院与山西省气象科学研究所联合对暴雨强度公式进行了修编，并由太原市规划局组织专家评审，最终形成了《太原市区暴雨强度公式编制报告》，完成了太原市区暴雨强度公式的修编与设计暴雨雨型的确定工作。目前，该公式还没有正式使用。

旧的暴雨强度公式是根据年多个样法得到的暴雨强度公式，公式如下：

新的暴雨强度公式是采用年最大值法推导的暴雨强度公式，公式如下：

新公式雨强值比旧公式得到的雨强值大。随着重现期增大，雨强值增加的幅度也增大，如表1所示。

表1 新公式比旧公式雨强提高的幅度 %

暴雨强度公式与城市排水设施的建设密切相关，如果设计值偏低，则据此设计的城市排水设施抵御短历时暴雨和特大暴雨的能力降低，容易造成城市内涝，威胁到居民的生命财产安全。设计值偏高，则产生不必要的浪费。

新的暴雨强度公式主要基于小店区张花村气象站资料，而张花村位于山西转型综改试验区太原起步区范围，因此在2017年开展的太原起步区建设中，从排水规划到道路排水设计均率先采用了这一新的暴雨强度公式。

建议在海绵城市建设的工程中，应尽快启用新公式，指导工程实践。

2 海绵城市建设的落实措施

2.1 水利工程与市政排水管网建设衔接

目前，太原市仍然是“多龙治水”的现状，水利工程与市政排水管网建设分别属于两个行业，分别采用不同的设计标准与行业规范，导致出现衔接问题。太原市虎峪河、九院沙河等多条内河均为悬河，上游东西山范围的河道纵坡大，下游城市段的河道纵坡小，造成上游来水急而猛，下游汇水范围的雨水不能及时入河的局面。同时，由于汾河公园的蓄水美化建设，内河雨水只能排入汾河东西暗涵，东西暗涵由水利部分设计实施，断面有限，不能完全接纳上游河道来水，造成顶托。海绵城市的建设，要充分解决防洪、防涝、排水三者之间的有效衔接问题，系统性解决问题。提高城市段河道的防洪标准，改造汾河东西暗涵入河口，超标雨水应能直接排入汾河。

2.2 完善雨水排水出路工程

海绵城市建设的一个重要内容就是完善城市雨水排水出路。

太原市排水系统的建设仍是依托道路建设，少有因排水问题引起的道路建设。南环高速以南的小店区，除北张退水渠沿线区域的雨水可自排入北张渠外，其余区域的雨水大部分要经泵站抽排，主要涉及大村雨水泵站系统、教育园区雨水泵站系统。

大村雨水泵站的雨水汇水范围包括两部分：一是以人民路为干管的汾东商务区启动区比较低洼地区，即北起电子街，南到十号线南线，东自真武路西侧规划路，西至汾河东岸，汇水面积约1 043 hm2；二是主要以太原市经济技术开发区及以东部分地区，以大昌路为干管的区域，即北起北环路，南到四号路东段，东自马练营，西至唐槐路、大运路，汇水面积约1 397 hm2，两部分汇水总面积2 440 hm2。两区域内雨水最终通过敷设于十号线的雨水主干管，自东向西，至规划东岸公园路后，再向南进入大村雨水泵站，通过泵站抽排入汾河。雨水规划科教园区雨水泵站系统，汇水范围北起规划景观渠，南到太榆总退水渠，西起大运路西侧规划路，东到规划东边界，总汇水面积约1 713 hm2。

大村泵站与科教园区雨水泵站，规划规模分别为24 m3/s,25 m3/s。目前，上述区域内雨水无出路，均为临时抽排至干渠等，应尽快启动2座泵站的建设，完善太原城南地区的雨水出路。

2.3 配套建设污水处理厂

太原市中心区的污水布局以汾河为界，分成河东和河西两大部分，东、西两侧污水系统各自独建，无所关联。河西地区，已经建成晋阳污水处理厂及配套管网。排水规划中，河东规划5个污水处理系统，即北郊厂、赵庄厂、杨家堡厂、城南厂、汾东厂。其中北郊、赵庄、杨家堡、城南为现状污水处理厂，汾东为新建污水处理厂。

规划汾东污水厂服务范围北起南环过境高速路，南到太中银铁路，西起汾河，东到太榆市政分界线。区域内，现状污水厂仅有阳光污水处理厂，并有配套的管网系统，但其处理规模有限。阳光污水厂服务范围以外，也已经有部分污水管线实施完毕。

汾东污水厂服务范围内现状污水处理设施能力不足，大部分污水未经处理直接排入北张退水渠、太榆退水渠并最终进入汾河，严重污染水体环境。启动汾东污水处理厂的建设势在必行。

2.4 市政道路工程建设的建议

太原市新建道路的路侧带多采用人非共板的型式，其组成依次包括：绿化(行道树)设施带、非机动车道、人行道。部分道路人行道内侧增设了第二排行道树，路侧带绿地面积较小，仅能满足机动车道雨水的蓄滞。行道树之间的非功能区硬化铺装利用率较低，可设置下沉式绿地蓄滞路面雨水。

太原市快速路、主干路的中间分隔绿化带宽度大部分在2 m～4 m之间。受道路横坡影响，中间分隔带仅能蓄渗对应宽度范围的雨水。由于中间分隔带紧邻机动车道，路面平整度要求高，以及考虑路基防渗的安全，绿地下凹深度不宜过大。

3 针对湿陷性黄土地区的技术措施

太原市湿陷性黄土区域主要分布在东西山地区，大部分为非自重湿陷性黄土，局部为自重湿陷性黄土，湿陷等级为Ⅰ级、Ⅱ级，湿陷土层厚度为2 m～10 m。

虽然湿陷性等级不高，但是遇水发生湿载变形、结构破坏、承载能力下降的可能性依然存在。在海绵城市建设中，在湿陷性黄土地区不应使用大型、深层入渗设施。在采用小型、浅层入渗设施时，应采取防渗措施。

针对湿陷性黄土地区的海绵城市建设技术措施：

1)新建道路，侧分带较宽的两侧采用钢筋混凝土挡墙支撑与防水，挡墙深度超过换填深度，底部采用防水土工布防渗。

2)改造道路，侧分带较宽时，可采用自然放坡加两布一膜(两层土工布，一层防水膜)进行防渗。

3)侧分带较窄的改造道路、新建道路的不换填路段，原土回填时采用防水砖墙+两布一膜进行防渗。

4)雨水蓄水设施远离建筑物基础水平净距应在3 m以上，同时在靠近建筑的一侧采用防水土工布进行防渗。

5)在建筑物周边设置雨水调蓄池时，当难以满足3 m安全距离时，需设置钢筋混凝土挡墙，深度6 m。

具体工程中，应结合区域水文地质勘察资料，针对具体海绵设施布局、周边建(构)筑物基础形式及承载原理，通过现场试验、模型模拟、变形观测等手段，深入研究雨水渗流机理，定量评估湿陷风险及防渗措施科学性，推进海绵城市建设工作。

4 海绵城市建设意见

1)建议由市人民政府作为责任主体，会同规划、排水、道路、园林、交通、国土等相关部门，成立“海绵城市建设领导小组”，研究协调城市开发各个环节，组织各部门的实施建设责任分工。

2)根据海绵城市建设的相关要求，制定我市新建建筑、小区的低影响开发控制指标、建设细则及监督管理办法。

3)结合新的排水防涝防洪标准，厘清现状河渠、缓洪池、排水泵站现状及存在的问题，制定下一步雨污分流及主要积水点改造措施。

4)完善PPP投融资政策，积极引导社会资本参与项目的实施建设。

5 结语

太原市在国家城市转型发展的新时期开展海绵城市建设意义重大，符合生态城市发展规律。太原市的地貌地质特征(阶地、河漫滩等)及降雨气候等基础条件，适合海绵城市建设。由政府作为责任主体，依据新的排水防涝防洪标准，积极引导社会资本参与项目的实施建设，可实现太原市海绵城市建设目标。

[1] 仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技,2015(1):11-18.

[2] 张 旺，庞靖鹏.海绵城市建设应作为新时期城市治水的重要内容[J].水利发展研究,2014,14(9):5-7.

DiscussiononthespongecityconstructioninTaiyuan

WangFang

(TaiyuanMunicipalEngineeringDesignandResearchInstitute,Taiyuan030001,China)

Combining with the preparation work ofCitySpongeConstructionTechnicalGuidelinesinTaiyuan, this paper introduced the revision situation of rainstorm intensity formula in Taiyuan, discussed the strategies concrete implementation of sponge city construction in Taiyuan, put forward the technology requirements of sponge city construction for collapsible loess region in Taiyuan, and provided construction and management suggestions for city management departments.

sponge city, rainstorm intensity formula, collapsible loess

1009-6825(2017)23-0131-02

2017-06-08

王 方(1984- ),男，工程师

TU984.111

：A