《嘉兴市分散式雨水控制利用系统技术导则》编制概要
《嘉兴市分散式雨水控制利用系统技术导则》编制概要
王思思,程慧,王建龙,张雅君,冯萃敏,车伍,李俊奇
(北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室,北京100044)
为有效改善嘉兴市水环境,控制径流污染,减轻防洪排涝压力,合理利用雨水资源,规范城市雨水工程的规划、设计和管理,北京建筑大学主持编制了《嘉兴市分散式雨水控制利用系统技术导则》(简称《导则》),并于2014年3月通过了专家评审。介绍了《导则》的编制背景、框架和基本内容,重点分析了分散式雨水控制利用系统的设施、典型用地雨水系统设计要点以及相应的管理机制等内容。《导则》的编制完成,为低影响开发雨水系统的规划设计、建设和管理提供了参考,有利于低影响开发在我国的推广。
1编制背景
嘉兴市在城乡经济高速发展的同时,城市水污染和水环境问题突出,主要表现为以下两大方面:①面源污染严重;②内涝灾害加剧。如何在城市开发过程中有效避免上述问题,已经成为嘉兴城市管理工作者面临的主要难题之一。为此,课题组积极探索既保护环境又满足城市发展需求的城市雨水管理系统,以促进嘉兴市的可持续发展。
2导则定位和总体目标
《导则》主要针对嘉兴市道路、建筑与小区、集中绿地等典型用地,对其雨水系统规划设计方案的编制、审批及管理提供指导。《导则》以低影响开发为指导思想,强调通过源头控制,维持和保护场地的自然水文功能,有效缓解因不透水面积增加而造成的峰值流量增加、径流系数增大及径流污染负荷加重等雨水问题。将城市雨水管理与绿道网络的规划设计相结合,充分利用城市绿地构建嘉兴市分散式雨水控制利用系统,通过采取有效的雨水控制利用技术,控制径流污染、削减峰值流量,并实现内涝灾害防治、合理利用雨水资源、改善生态环境及营造多功能景观等目标。
3导则编制框架和内容
《导则》主要包含正文和附录两部分。其中,正文部分包括总则、术语、嘉兴市分散式雨水控制利用系统总体目标、分散式雨水控制利用系统及设施的选择、典型用地分散式雨水控制利用系统的设计指引、管理机制和运行维护等七章内容。为增强《导则》的实用性,课题组在经过园林绿化专家论证的基础上,将分散式雨水控制利用设施及其植物的选择和维护管理作为专题列入附录。除此之外,附录还包含典型用地(包括道路、建筑与小区、集中绿地)的设施面积比和年径流总量控制率的理论表,供设计人员参考。
总则规定了《导则》的适用范围是嘉兴市区(其余县市可参照执行),其新建、改建、扩建等雨水工程的规划、设计及建设既要参照本《导则》进行,还应符合国家、地方和行业等其他相关标准、规范的规定。术语部分对雨水控制与利用、设计降雨量、年径流总量控制率以及雨水调蓄、调节、滞蓄等重要的基本概念做出明确的定义。在嘉兴市分散式雨水控制利用系统总体目标章节中,参考杭州、上海两市的设计降雨量—年径流总量控制率的统计分析结果,分别提出了嘉兴市新建城区和已建城区的雨水控制利用规划设计指标:在新开发区域,年径流总量控制率为80%~85%,对应的设计降雨量为27~32 mm;已建城区或改建、扩建项目,由于场地空间和绿化率等条件限制,达不到新区的标准,但是年径流总量控制率也不宜低于50%,对应的设计降雨量为10 mm。
4导则重点编制内容
4.1分散式雨水控制利用系统及设施
分散式雨水控制利用系统主要是指应用于场地源头的一系列雨水设施的组合,起到雨水径流污染控制、调蓄排放、收集回用等多种功能,是由雨水控制利用设施、管理、运行维护等子系统构成的有机整体。其中,分散式雨水控制利用设施主要包括下沉式绿地、雨水花园、植草沟、生态树池、透水铺装、绿色屋顶、雨水塘、雨水湿地、生态堤岸、生物浮床和雨水口截污设施等。针对嘉兴地下水位高、土壤透水性低等特点,结合项目的具体条件,确定相应的技术措施及其适用条件和设计参数。
需要说明的是,“分散式”雨水设施是一个相对的概念。《导则》中,场地内一些末端控制设施如雨水湿地、雨水塘等,从城市或者流域等大尺度区域角度看,也可视为“分散式”的源头控制设施,因此也被纳入到本《导则》的分散式雨水控制利用设施中。
4.2典型用地的雨水控制利用系统设计指引
①道路
道路的分散式雨水控制利用目标以削减面源污染为主,雨水调节和收集利用为辅。具体设计原则:道路红线内外绿地的高程一般应低于路面。通过在绿化带内设置植草沟、雨水花园、下沉式绿地等设施滞留、消纳雨水径流,减少雨水排放,设施的设计应与道路景观设计紧密结合;道路红线外绿地在空间规模较大时,可设计雨水湿地、雨水塘等雨水调蓄设施,集中消纳道路及周边地块雨水径流,控制径流污染;此外,不同类型的道路路面如自行车道、人行道以及其他非重型车辆通过的路段,宜优先采用渗透性铺装材料。
②建筑与小区
建筑与小区的分散式雨水控制利用目标以削减地表径流、雨水滞蓄为主,有条件的小区可兼顾径流污染的控制和雨水的收集利用。具体设计原则:优先采用植草沟、渗透沟渠等自然地表排水形式输送、滞留雨水径流,以减少小区内雨水管道的使用;必须使用雨水管道时,宜结合采用截污挂篮等雨水口截污设施;结合景观设计雨水花园等设施时,考虑到嘉兴地区的粘土渗透性差,可采取土壤改良技术,并设置溢流;对于广场、停车场、步行道等设计荷载较小的路面宜采用透水铺装,增加雨水的下渗利用。
对有水景的小区,优先利用水景来收集和调蓄场地雨水,同时兼顾雨水蓄渗利用及其他设施。景观水体的设置应充分考虑小区的场地条件,保证周边径流尽可能汇入其中。水体具体规模需综合考虑汇水面积、水量平衡和控制目标等多重因素分析确定。
③集中绿地
集中绿地的分散式雨水控制利用目标以雨水滞蓄和收集利用为主,尽可能收集处理周边的地表径流,兼顾径流污染的控制。具体设计原则:在保证绿地应有功能的前提下,将绿地景观设计与雨水控制利用相结合,通过合理的竖向设计,将集中绿地周边汇水面(如广场、停车场、建筑与小区等)的雨水径流引入集中绿地,结合排涝规划要求,在绿地内布置下沉式绿地、雨水花园等雨水控制利用设施。在公园绿地等较大的公共空间内设置雨水塘或雨水湿地,雨水径流经滞留、净化后再进入河湖水系,避免雨水径流通过管网系统直接排放,造成水体污染及水资源浪费。有条件的水体可采用生态堤岸、生物浮岛等设施,进一步改善水环境质量,其位置和规模可结合水系及沿岸绿化带条件和管线汇水区域特征布置,使其尽可能保持河岸的自然状态。
4.3管理机制的建设
推进分散式雨水控制利用系统的建设,需要嘉兴市建设和管理等各部门的配合与支持。建设项目的各参与方需按《导则》组织开展分散式雨水控制利用系统的设计、施工与管理工作并编制上报材料。
4.4实施效果的评估
根据现场实测数据和多年统计资料,计算出每年嘉兴城区径流污染物COD、TP、NH3-N的总量分别占雨污水污染负荷总量的(31.1%~42.9%)、(1.6%~3.2%)、(2.5%~6.0%)。参照《导则》采取分散式雨水控制利用设施,若控制年径流总量的50%~85%,将有效控制城市径流污染的总污染负荷,进而使城市雨污水总污染物的排放量显著降低。
5结语
《导则》编制过程中,借鉴国内外最新研究成果,围绕解决嘉兴市面临的雨水综合性问题,重点放在径流减排和污染控制,充分考虑嘉兴市当地条件,结合实地获取的数据和各方意见,提出了适合当地的技术路线、控制措施、控制目标及设计参数、管理机制、植物选择和运行维护方法等。《导则》的编制完成,对于我国其他城市采用低影响开发的理念与技术解决城市雨水问题具有借鉴意义,有助于编制国家和行业内的低影响开发技术指南和相关标准,推进低影响开发在全国范围内的广泛应用。
(本文发表于《中国给水排水》杂志2014年第21期“城市雨水管理”栏目)
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