与口袋公园结合的地铁车站附属海绵城市建设研究

2022-11-10熊旭华

低碳世界 2022年7期

熊旭华

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510000）

1 海绵城市建设背景

随着我国城市化进程的快速推进，城市内涝、水环境污染、水资源短缺等水生态问题频发[1]。2013年12 月，在中央城镇化工作会议上，习近平总书记正式提出海绵城市建设理念。海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容，是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现，也是今后我国城市建设的重大任务[2]。

近年来，我国轨道交通工程蓬勃发展，轨道交通类项目的开发需与时俱进落实海绵城市理念。轨道交通车站以地下车站为主，地下车站仅地面附属涉及降雨落地的下垫面。场地空间虽一般较小，但多属于人流密集区域，与市政道路、交通设施用地紧密连接，应充分考虑场地水涝风险，尽量使场地雨水就地消纳[3]。

2 地面附属海绵建设特点

地铁车站的地面附属主要包括出入口、地面风亭、冷却塔和无障碍电梯。地面附属征地红线范围一般为口部区域外扩5 m，受征地拆迁的制约，中心城区部分困难地段地下车站无征地面积，只能与周边市政用地合建。因此，车站地面附属具有面积小、分布散、绿地率低等特点，且同时要考虑与周边市政衔接，其海绵城市建设的条件普遍受限。

当车站结合“城市门厅”理念进行品质提升时，地面附属在传统的出入口、风亭等建筑物的基础上，融合口袋公园和交通衔接统筹设计。此时，地面附属可分为以下几个功能分区：地铁出入口区、设施设备区、集散广场区、非机动车停靠点区以及口袋公园区（图1）。如此一来，地铁附属红线外扩面积增大，下垫面类型也相应多元化，绿地率随之提高，具备一定的海绵城市建设条件。

图1 典型与口袋公园结合建设的地面附属平面布置

本文以广州市某地铁站结合口袋公园的地面附属为研究对象，探讨地下车站地面附属的海绵城市建设思路。研究对象的地面附属占地面积为2901 m2，由地铁出入口、安全出入口、风亭、冷却塔、非机动车停车场以及口袋公园组成。

3 海绵城市建设目标

根据《广州市建设项目雨水径流控制办法》《广州海绵城市专项规划》《广州市建设项目海绵城市建设管控指标分类指引（试行）》，综合考虑地铁车站所在区域的实际情况，同时根据地铁附属的特点以及防洪排涝的需求，确定本项目海绵城市建设以年径流总量控制率为主要目标，如表1 所示。

表1 海绵城市建设指标要求

4 海绵城市设计方案

车站地面附属产生的径流主要来自于附属建筑的屋面排水、广场和道路雨水，应合理引导其流入地面生态设施进行调蓄、下渗，保障自认水体和景观水体的水质、水量安全[4]。低影响开发的海绵城市措施可分为转输、储存、渗透、调节、截污净化等几类。通过不同技术措施的组合应用，可实现径流峰值削减、径流总量控制、径流污染净化等目标。目前常用的海绵措施有以下4 种[5]。

4.1 下凹式绿地

下凹式绿地从上至下为植物层、砾石铺面层、混合土层、过滤细沙层、砾石排水层等，下沉深度一般不超过200 mm。若下凹式绿地设置在车站主体顶板上方时，车站顶板需设排水措施，且顶板覆土厚度不宜小于1.5 m。雨水经过下凹式绿地的滞留、渗透、净化后，通过砾石排水层中预埋的排水花管进入市政管道，直接排走或下渗补充地下水。

4.2 雨水花园

雨水花园位于生物滞留带，一般由地表植物（蓄水层）、改良后的种植土壤（即混合土）、细沙层、底部砾石排水系统（含花管）等组成，是一种有效的雨水自然净化与处置技术。雨水花园具有美化环境、收集和净化雨水、削减地表径流的作用，与下沉式绿地相近。但因雨水花园里的植被比下沉式绿地复杂多样，故其对污染物的净化效果更为突出。又因雨水花园具备一定的装饰观赏功能，适合应用于人流密集的中心城区核心区域，且适用范围更为广泛。

4.3 透水铺装

透水铺装采用大孔隙结构层或排水渗透设施，使得雨水能够通过铺装结构就地下渗，从而达到控制地标径流、雨水利用等目的。透水铺装主要由透水面层和透水垫层构成，其中，透水面层由结构性透水的透水砖、透水沥青、透水混凝土等构成，透水垫层包括找平层和基层，一般为沙土、砾石层。常见的透水铺装有透水沥青路面、透水混凝土路面、透水砖路面等。因为透水铺装具有保持地面的透水性、保湿性、防滑、降噪、吸音等特点，所以能避免雨水直接流失，降低地面径流，减少面源污染。

4.4 雨水调蓄池

雨水调蓄池是一种雨水收集设施，主要是把雨水径流的高峰流量暂时存储在池子内，待雨水峰值过去后再将储存的雨水慢慢从调蓄池中排出，达到削减暴雨峰值的作用。雨水调蓄池既能规避雨水峰值，提高雨水利用率，又能控制初期雨水对收纳水体的污染。雨水调蓄池可分为PP 模块蓄水池或地下混凝土蓄水池，根据用地条件以及经济适用性进行比选。

本项目结合与地铁出入口合设的口袋公园，设置下凹式绿地和雨水花园，通过下凹空间蓄水，以及植物截流、土壤过滤雨水，达到控制场地雨水径流和削减面源污染的目的。同时，将非机动车停车位、人行道设置为透水铺装，可降低透水铺装处的雨量径流系数，增加场地的雨水渗透性，削减地表径流量，从而减缓洪涝灾害。场地内的建筑物主要为出入口和风亭口部，出入口飞顶为轻钢结构，不宜设置绿色屋顶；风亭下方设置了常规的集水井提升排水措施，是因为集水井能为风亭口部雨水提供调蓄容积。在竖向设计和平面设计上，合理布置绿色海绵措施，在保证客流组织的基础上，使集散广场、人行道和铺装等地面雨水流入雨水花园和下沉式绿地，尽可能就地消纳场地雨水。此外，考虑到地铁口部为防洪涝的敏感区域，竖向设计应尽量避免场地外的市政雨水进入地铁附属功能区内。

5 指标可达性分析

5.1 年径流总量控制率

本项目低影响开发设施的设计调蓄容积采用容积法进行计算：

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。

根据《广州海绵城市专项规划》和《广州市海绵城市规划设计导则》中年径流总量控制率与设计降雨量的关系[4]可知，当年径流总量控制率为70%时对应的设计降雨量H 为25.8 mm。采用透水铺装后，场地综合雨量径流系数为0.36，如表2 所示。本项目需要的设计调蓄容积为26.66 m3，计算过程如表3所示。