浅析海绵变电站的建设与发展

摘 要：近年来，随着我国工业的迅速发展，人们的节能和环保意识得到了进一步加强，相关部门对电力行业建设也提出了新的要求，建设绿色、节约型的变电站成为未来的发展方向。基于此，本文基于海绵城市理念的变电站设计进行了分析。

关键词：海绵城市;变电站;设计

一、 海绵城市变电站应用条件分析

我国各地的年总雨量分布得极不均匀，南多北少，东多西少，根据降雨量的多少，可以将我国内陆地区分为4个区，即干旱区（h≤200mm）、半干旱区（200mm

“海綿城市”的应用范围极广，但在使用时根据实际工程情况从设计、施工、投资等方面综合考虑，分析其合理性;针对“海绵变电站”设计特点以及不同类型和规模变电站的特点，本文对“海绵变电站”的应用条件提出以下建议：干旱区不建议采用，但水资源特别匮乏地区，可根据当地实际降雨量考虑收集雨水回用，缓和严重缺水的情况;地下水资源特别丰富的地区不建议采用;湿陷性黄土等特殊地质地区，不建议采用下渗方案，但可根据工程实际情况考虑雨水回用部分;根据站区占地，110kV以下规模变电站不建议采用。

二、 基于海绵变电站的设计

（一）“地基海绵体”设计

城市及其附近变电站大多都要面临土方回填和地基处理问题，对于土方回填或地基软弱土换填方案，可结合海绵城市理念进行设计。回填或换填土方采用透水性能好的细砂、粗砂填料，砂填料采用水撼法分层碾压之后，既可满足地基承载力要求，又能够使整个地基成为“海绵体”，在地基的底部设置横向排水通道后，可有效实现地表水的渗、滞、蓄、净、用、排过程，从而实现海绵城市作用。

竖向绿化设计方案包括屋面绿化和边坡植草绿化。建筑屋面绿化在变电站工程里应用的比较少，但不代表难以实施。屋面绿化设计主要措施如下：100mm以上的植被层、200tnm以上的绿化土壤层、结构蓄水层和屋面排水系统。虽然屋面绿化对雨水的作用最终是收集排走，但绿化植被层和土壤层的渗、滞、蓄作用可有效延长排水时间，减缓排水压力。若再结合以下雨污水回收利用系统，同时再加上“地基海绵体”作用，则可实现三重“海绵体”作用，大幅减缓排水压力。

边坡绿化与上述水平绿化方案类似，其不同之处在于边坡绿化的方向是竖向斜向布置，其“海绵体”效果与水平绿化方案是一致的，边坡可采用人字格浆砌石骨架内植草皮护坡法。

（二）透水混凝土路面“海绵体”

即路面采用透水混凝土的做法，路面雨水不集中排放，直接通过透水混凝土路面、透水基层、“海绵体地基”，垂直缓慢散排，起到双重“海绵体”的作用，即透水混凝土路面“海绵体”+地基“海绵体”。

透水混凝土道路断面做法有很多种，对于变电站站内道路，可采用以下方案：水撼法分层碾压细砂地基层、150mm厚碎石垫层（砾砂填缝）、200mm厚水泥稳定碎石层（水泥掺量6%，埋设方格网布置的竖向塑料排水管，内满灌砂石）、100mm厚透水混凝土路面（施工期间硬底化路面）、200mm厚透水混凝土路面（工程收尾阶段施工）。

（三）雨污水回收利用系统

对于年均降雨量比较大的南方地区，若变电站场地面积较大，一般采取雨水部分回收利用、污水经净化后全部回收利用的雨污回用系统，既可减少部分的雨水和全部污水外排量，又可实现变电站污水零排放，同时解决变电站污水污染站外水体问题。变电站雨污水回收利用系统采取了海绵城市概念的蓄、净、用、排措施，可有效增加降雨就地消纳和利用。

在雨污水回收利用系统中，雨水由场地及建筑物雨水管系统收集后排至截流井，截流井可起到一定的沉淀作用，之后再排至蓄水池内，最后通过管网用于站内绿化浇洒或喷淋;生活污水经由污水管网排至沉砂池，经沉砂池、调节池和污水处理设备的物理沉淀、过滤和化学生化处理后，排入蓄水池内，再由管网用于站内绿化浇洒或喷淋。

三、 海绵变电站的发展

变电雨水综合利用可以有效降低降雨时的瞬时流量，采用透水铺装可以减少场地及路面积水，暴雨时可以将雨水收集至储水池，减轻排水管网的压力，缓解城市内涝，延迟洪峰出现时间，减轻防汛压力;采用雨水回用技术，可以减少市政供水及打井用水，减少取水以及排水对地下水造成的污染，并节约了宝贵的水资源，改善了当地生态环境。

采用海绵变电站，可以减少雨水排放对周围农田、场地等冲刷，避免了变电站排水造成的与当地群众产生的矛盾，改善了与当地群众的关系;遵循了人与自然和谐发展的理念，并体现了电力企业对环保节能事业高度的社会责任感，具有非常重要的意义。

四、 结语

上述变电站海绵城市理念设计中，“地基海绵体”是基础、是最后一重最有效的“海绵体”，与地上“绿化海绵体”“透水混凝土路面海绵体”“雨污回用系统”“设备基础池坑海绵体”等各种“海绵措施”有机联系，形成多重“海绵体”共同作用，从而实现海绵城市理念设计的整体性、系统性和综合性，最大限度地实现降雨就地消纳和利用，起到减缓城市排水压力的作用。建议变电站海绵城市理念设计从项目前期可研究阶段即开始策划设计，设计方案全面融入海绵理念，记列相关工程量和费用，后续初步设计、施工图各阶段逐步完善具体设计方案。

参考文献：

[1]张春嘉，胡情，章莹，等.老旧小区海绵化改造策略分析[J].建筑技术，2018，49（2）.

[2]刘建华，刘小芳，李旭东，等.天津市建筑与小区海绵城市设计要点及案例分析[J].中国给水排水，2016（22）.

作者简介：

田国祥，青海送变电工程有限公司。