“海绵城市”理念在微改造规划中的应用研究——以微改造项目为例

周彬彬

（广东省建科建筑设计院有限公司 广东广州 510000）

1 “海绵城市”理念应用于微改造的现实意义

1.1 旧区微改造当下面临的问题

1.1.1 旧区易积水、难以排放

旧区因排水规划起点较低，雨水管管径偏小，部分地段地势低洼，且道路路面经长期倾轧产生凹陷处，汛期时较易形成积水点，且退水缓慢，给居民出行带来困扰。

1.1.2 地被层缺失、绿地排水功能差

旧区绿地景观缺乏维护，造成绿地裸露，绿地对雨水的截流及吸收效果较差。

1.1.3 雨水直接排放、资源浪费

旧区雨水未得到充分利用，直接排放，造成雨水资源的浪费。

1.1.4 排水管渠功能较弱

旧区道路排水不畅，两侧的排水沟长期无人疏通，垃圾堵塞，不能及时排走雨水，较易形成水浸现象。

1.2 “海绵城市”理念对微改造的现实意义

针对上述旧区微改造面临的问题，海绵城市理念可以提供有效的对策：

（1）对于旧区积水问题，可以采用“渗”的方针，首先通过竖向微调，改变排水方向；在城市地下水位允许的条件下，对广场使用透水铺装。

（2）对于旧区绿地排水功能差的问题，可以采用“滞”的方针，结合场地建设条件，适当增加生态植草沟，局部改造成下凹绿地，增强绿地排水功能，创造层次丰富的景观环境。

（3）对于雨水直接排放、资源浪费的问题，可以采用“蓄”的方针，从面源开始，增加雨水收集设施，加强雨水的回收利用。

（4）对于排水管渠功能较弱的问题，可以采用“排”的方针，根据超标雨水量，整体考虑旧区排水设施布局，修整排水沟，适当增大管渠的直径，处理好与市政管网的衔接，保证旧区产生的雨水有序排放。

因此，海绵城市理念的应用，可以解决旧区微改造面临的诸多问题，对城市发展、居民生活具有重要意义，社会综合效益显著。

2 “海绵城市”理念的微改造应用（以山东省某宿舍区微改造为例）

2.1 现状分析

2.1.1 现状概况

山东省经济技术开发中心宿舍位于千佛山风景区西南脚处，是已建成项目，占地面积3.17hm2，属于坡地区域。

2.1.2 现状存在问题

不透水铺装面积大、存在积水点，地被层缺失，雨水管网缺乏，周边绿地高于道路、不易排水。

2.2 控制目标

2.2.1 年径流总量控制率

根据济南市海绵城市建设工作领导小组要求确定：本案所在地的年径流总量控制率为85%，对应设计降雨量为41.3mm。

2.2.2 设计调蓄容积

依据《海绵城市建设技术指南》的容积法计算公式：V=10HφF。

式中：V——设计调蓄容积，m3；

H——设计降雨量，mm；

φ——综合雨量径流系数；

F——汇水面积，hm2。

本案设计降雨量为41.3mm；总汇水面积为3.17hm2，综合雨量径流系数取0.654。

故本案设计调蓄容积计算如下：

V=10HφF=10×41.3×0.654×3.17=856m3。

2.3 改造策略

针对小区现状存在的问题，场地建设条件，并结合竖向、道路、绿地、建筑、雨水管网等方面提出本案的改造方案，以期达到年径流总量控制率85%的目标。

2.4 实践方案

2.4.1 总体排水设计

（1）排水分区

对场地的地形调研实测，明确小区内相对高与低的区域，划分了27个排水分区，对于场地内的易积水点进行竖向微调，保证各分区内的雨水顺利流向目标处。场地整体坡度控制在5%以内，以减少雨水对土壤的冲刷。

（2）各分区控制指标

对各排水分区进行按序编号，结合场地建设条件和总体控制目标的要求，提出各区的主要控制指标：年径流总量控制率、汇水面积、应调蓄容积。

表1

2.4.2 雨水管网改造

新建设的雨水管管径的确定需考虑源头低影响开发措施雨水入渗量和2年重现期的排涝标准，对外应该与城市市政雨水管道相接；最终超标雨水排放至市政雨水管道，进而汇入城市水体。

2.4.3 道路改造

（1）机动车道改造

本案从经济可行性和机动车的荷载两个方面进行考虑，不建议小区车行道使用透水路面，对于车行道的海绵化改造措施有三个方面：

①结合竖向设计，在车行道相对低点处设置横向的雨水沟，用以截流道路的雨水，引至绿地。

②车行道在使用中出现倾轧、损坏等情况，需局部修补，优化道路横向坡度，保证排水畅通，避免出现积水点。

③小区内路面宜高于路边绿地50mm～100mm，沿车行道两侧路缘石可适当设置20～60cm宽度的缺口，将雨水排入道路两侧的绿化带中。

（2）非机动车道、人行道改造

非机动车道、人行道主要承担非机动车、人行等荷载，在小区中占地面积比例相对机动车道较小，改造和维护成本相对较少，可根据需要和场地条件，进行适当改造。

主要的改造措施有几个方面：

①在同等地下水位的条件下，地势相对较高的区域，含水量较大；为保证改造效益最大化，本案优先选择地势较高的排水分区进行透水性道路改造，建议非机动车道采用透水路面，人行道采用透水砖铺装。硬化地面中透水铺装的面积比例不宜低于40%。

②宅间路两侧有路缘石的，可设置20～60cm宽度的缺口，在集中入水口需铺设软石等消能设施。

（3）停车设施改造

针对集中停车场和临时停车设施，主要措施有两点：

①本案城市地下水水位较低，可以将小区集中停车场和临时停车位改造成透水植草砖生物滞留带，用以收集周围雨水。

②停车场周边的路缘石可适当开口，以收集雨水。

2.4.4 绿地和广场改造

（1）绿地改造

绿地包括公共绿地、宅旁绿地、配套公建所属绿地、道路绿地和水体。本案对绿地进行改造的低影响开发设施主要包括：下沉式绿地、雨水塘、雨水花园、雨水桶、植草沟。

①下沉式绿地

根据规范，涉及绿地指标率要求的建设工程，下凹绿地面积占绿地面积的比例不宜低于50%，本案占地面积3.17hm2，绿地率27%，因此确定下凹绿地面积应不低于4279.5m2，深度不宜大于200mm，本案取值150mm。因此下沉式绿地调蓄雨水的容积为641.93m3。

结合道路绿地、宅旁绿地线性设置；对公共绿地集中改造。

②雨水塘

本案公共绿地内现有一处雨水塘，水面面积为409.71m3，常年水位与岸边高差为300mm，因此雨水塘可调蓄雨水122.91m3；在雨水塘四周应设置沉沙预处理设施，以去除大颗粒污染物、减缓流速。

③雨水花园和雨水桶

本案调蓄雨水容积总量为856m3，下沉式绿地调蓄雨水容积为641.93m3，雨水塘调蓄容积为122.91m3，因此确定雨水花园和雨水桶需调蓄雨水容积不小于91.16m3。

其中，根据场地建设条件和项目预算情况，本案确定雨水花园改造面积为608.5m2，可调蓄雨水容积为277.39m3，主要结合公共绿地进行设置。

结合场地实际情况，本案设置15个雨水桶，可调蓄雨水121.80m3。主要布置在地势相对较高的雨水分区内，以减少源头雨水排放。

④植草沟

植草沟主要沿道路两侧绿化带布置。

（2）广场改造

根据场地地下水位的情况和经济条件分析，本案小区广场可适当铺设透水铺装，面积比例不宜低于40%，确定透水铺装面积为1081.31m2；广场中的树池可以改造成滞留式生态树池，用来收集开放场地中的雨水。

2.4.5 改造效果

通过海绵化微改造措施，小区取得了良好效果，以下为改造后的各项指标，以及与控制指标的对比表。

表2

改造前后对比：通过年径流总量控制率、汇水面积、下凹绿地，雨水花园等方面进行控制，改造后的实际调蓄容积：1092.88m3＞应调蓄容积：856.00m3。本次改造后各项指标超过预期设定的目标，效果显著。

3 结论

本文通过研究，提出“海绵城市”理念应用于微改造规划的一般性解决方案。旧区经过改造，逐渐形成一个水安全的生活环境，景观品质得到了提升。希望本课题的研究结论能够为更多的微改造实践者提供借鉴指导作用，能够对城市生态修复、水环境治理产生积极意义，为社会带来益处。