海绵城市在临山跨河会议会展建筑场景中的应用研究

(整期优先)网络出版时间:2021-08-10
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海绵城市在临山跨河会议会展建筑场景中的应用研究

李天鸣 洪得香 陈云浩 蒋绮琛

中国建筑第八工程局有限公司,上海 200122

【摘要】项目紧邻河道和湖泊,地下水位高,湿地和农田土壤含水率教高,长期处于饱和状态,不利于雨水入渗,不适宜做透水铺装。海绵城市建设应注重消除屋面、道路、广场的面源污染以及酸雨对河水、湖水的污染,充分利用现状农田、湿地对屋面、广场、道路雨水的净化和调蓄作用。同时对雨水进行收集和处理,用于绿化屋面灌溉、场地冲洗等用途。

关键词:海绵城市;临山跨河;会议会展;建筑场景

1.项目概况

1.1项目背景

项目用地位于东钱湖西岸,北至奕大山,南至东坑山,西侧距离兴凯路约 500 米,东至东钱湖沿湖堤坝(奉钱线),总用地面积 48.9027ha(约 734 亩)。地块边界曲折,南北向最长约1300米,东西向最长约920米。规划用地性质为A2、B14、G1、E1类用地(数据来源招标答疑附件)。本项目总体定位为国际顶级的会议综合体,宁波国际会议中心立足于建立一个从宁波面向全球的窗口,以建设国际高端、大型会议承办地为目标,成为宁波对接国家“一带一路”、“长三角一体化”战略的重要平台,打造“具有国际一流水准,富有中国江南韵味”的国际会议中心。建筑设计以扬名世界的浙东廊桥为基本,将会议中心架空于场地之上,如同一座巨型廊桥,横跨在两座山麓之间,整合所有功能。根据场地天然水系,地块被分为四个区域,四个区域由北至南城市公共性逐步减弱,最北端布置大型多功能厅,依次往南为主会场及区、首脑会议区,最南端为酒店。从地面层而上看,依次为架空层、辅助层和会议平台层,总建筑高度在35~39m之间。各个功能区相互独立,之间通过连桥相连接。

1.2定义水文地质

1)气象条件

宁波属北亚热带季风气候区,温暖湿润,雨量充沛,光照强,四季分明。冬季受蒙古压控制,盛行西北风,以晴冷干燥天气为主,是本区低温少雨季节;春末夏初为过渡时期,副热带极峰开始影响本区,气候活动频繁,冷暖空气交替,空气湿润,阴雨绵绵,习称“梅雨季”;夏秋7~9月间,受太平洋副热带高压控制,天气晴热少雨且常有热带风暴侵入,带来大风大雨等灾害性天气。

宁波市多年平均降水量1414.1mm,年最大降水量1625.6mm,年最小降水量797.3mm,年平均降水天数150.9天,最大连续降雨天数18天。

从2001年开始,宁波的酸雨率从73.1%上升到95%以上,2005年之后,全市区域几乎均为重酸雨区;自2008年以后,由单一的硫酸污染型特征转变表现出硫酸与硝酸混合污染型特征。

2)水文地质

现状用地内无既有建筑,均为自然状态泄洪河道和农田。地势相对平坦,地块现状为自然状态的湿地、农田,并有自然水系和水塘分布其中,生态景观条件优越。地块南北侧临山,地形随山势起伏。

场地内两条现状河道,最宽处约为50米,河道在用地范围内分支较多。地块沿东钱湖一侧有现状堤坝,上方为单向双车道,堤坝全长715米,起源于宋朝王安石时期,历代在其基础上进行加固。地块内有现状道路直达沿湖堤坝。

水文条件东钱湖周边平原河道常水位1.25米,10年一遇2.61米,20年一遇为2.75米。东钱湖水库正常蓄水位3.4米,20年一遇3.89米,50年一遇4.11米。

1.3海绵城市建设条件分析

项目紧邻河道和湖泊,地下水位高,湿地和农田土壤含水率教高,长期处于饱和状态,不利于雨水入渗,不适宜做透水铺装。海绵城市建设应注重消除屋面、道路、广场的面源污染以及酸雨对河水、湖水的污染,充分利用现状农田、湿地对屋面、广场、道路雨水的净化和调蓄作用。同时对雨水进行收集和处理,用于绿化屋面灌溉、场地冲洗等用途。

2.设计目标

1) 年径流总量控制率

宁波市国家气象站 30 年以上日降雨量资料(不包括降雪),忽略 2mm 以下降雨后,将日降雨量值按大小分类,按多年平均径流总量控制率统计确定了设计降雨量值。

多年平均径流总量控制率与设计降雨量对应关系曲线如下图所示,多年平均径流总量控制率对应设计的降雨量如下表所示。

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多年平均径流总量控制率与设计降雨量对应关系曲线图

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多年平均径流总量控制率对应设计的降雨量表

本项目属于公共管理与公共服务设施用地(A),且位于宁波市海绵试点区以外,根据《宁波市海绵城市规划设计导则》(2019 甬 DX-08)),年径流总量控制率为 80%。结合《宁波市城市绿化条例》对绿地率的不同要求,年径流总量控制率可降低 5%,因此本项目年径流总量控制率为 75%,设计降雨量 19.8mm。

2)年径流污染削减率

根据《宁波市海绵城市规划设计导则》(2019 甬 DX-08)),本项目年径流污染削减率取70%。

3)下沉式绿地率

本项目由于紧邻河道、湖泊,地下水位高,且土壤处于饱和状态,绿地内不适宜做下凹绿地,下凹绿地率不作要求。

4)透水铺装率

本项目由于紧邻河道、湖泊,地下水位高,且土壤处于饱和状态,因此本项目不适宜做透水铺装,透水铺装率不作要求。

3.防洪与内涝

水文条件:依据宁波国际会议中心防洪评价报告,东钱湖地区河道按照规划 20 年一遇设计水位 2.70m,规划 50 年一遇设计水位 3.00m。

项目广场最低标高为 4.8m,满足 50 年一遇的防洪不被淹。项目出入口、广场、道路位于防液位之上,雨水能及时排除,不存在内涝风险。

4.海绵城市设计

4.1设计原则

本次设计贯彻落实生态文明建设和国家建设海绵城市的相关要求,坚持规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设的原则,贯彻自然积存、自然渗透、自然净化的理念。利用“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术措施,设计低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。

4.2汇水分区

根据场地天然水系,地块被分为四个区域,四个区域地块由北至南依次为大型多功能厅、主会场及宴会厅、首脑会议区、五星级酒店。自地面层而上看,依次为架空层、辅助层和会议平台层。从上至下分区名称为分区1、分区2、分区3、分区4。611211c6503ff_html_90fa32d223333d1d.png

4.3技术路线

四个排水分区地质条件、下垫面各不相同,因此各个分区采取不同的海绵设计策略。

4.5海绵设施设计

本项目地下水位高,不适宜做透水铺装和下凹绿地,应充分发挥现状农田、湿地的天然调蓄作用,同时兼顾雨水回用,设置雨水收集池。

1)分区1

分区 1 年径流总量控制率 70%。地块内有屋顶绿化和少量绿地,其可以满足 70%的目标要求,雨水经过绿化屋面和绿地的滞蓄和净化作用,径流雨水水质好,可直接排至就近排至河道。硬化屋面和卸货广场、道路初期雨水通过初期弃流装置将初雨排至污水管网,弃流后的雨水进入末端雨水调蓄池,雨水调蓄池规模满足 70%的年径流总量控制率要求,水池充满后,多余雨水溢流至市政雨水管网。雨水调蓄池兼顾雨水回用功能,满足 3-5 天绿化灌溉、场地浇洒的用水需求。

2)分区 2

分区 2 年径流总量控制率 80%。地块内有屋顶绿化和大量现状农田绿地,其可以满足70%的目标要求,雨水经过绿化屋面和绿地的滞蓄和净化作用,径流雨水水质好,可直接排至就近排至河道。硬化屋面、广场和道路初期雨水通过初期弃流装置将初雨排至污水管网,弃流后的雨水进入末端雨水调蓄池,雨水调蓄池规模满足 80%的年径流总量控制率要求,水池充满后,多余雨水水质较好,可直接溢流至周边河道中。雨水调蓄池兼顾雨水回用功能,满足 3-5 天绿化灌溉、场地浇洒的用水需求。

3)分区 3

分区 3 年径流总量控制率 75%。地块内有大量硬化地面和屋面,和少量的现状农田绿地。农田绿地,其可以满足 75%的目标要求,雨水经过绿地的滞蓄和净化作用,径流雨水水质好,可直接排至就近排至河道。湖滨广场雨水排至周边现状农田绿地进行调蓄,可实现 75%控制目标。硬化屋面、道路初期雨水通过初期弃流装置将初雨排至污水管网,弃流后的雨水进入末端雨水调蓄池,雨水调蓄池规模满足 75%的年径流总量

控制率要求,水池充满后,多余雨水水质较好,可直接溢流至周边河道中。雨水调蓄池兼顾雨水回用功能,满足 3-5 天绿化灌溉的用水需求。

4)分区 4

分区 4 年径流总量控制率 75%。该地块无地下室,全部为架空状态。下面为现状农田和湿地。硬化屋面雨水通过雨水调蓄池达到 75%的控制目标;广场和道路初期雨水通过初期弃流装置将初雨排至污水管网,弃流后的雨水水质较好,可直接排至下方现状农田、湿地内进行调蓄,多余雨水溢流至河道。雨水调蓄池兼顾雨水回用功能,满足3-5 天绿化灌溉、场地浇洒的用水需求。

4.6竖向设计

现状农田绿地要控制竖向,保证其调蓄空间充满后可自然排放至周边河道;湖滨广场现状农田绿地要控制竖向,保证其调蓄空间充满后可自然排放至周边河道; 湖滨广场坡向要坡向周边现状农田绿地,保证雨水能够及时排除,不积水。其他广场、道路坡向雨水口或排水沟,保证雨水快速排除。

5. 雨水回用

5.1 水量平衡计算

1)分区1

下垫面

面积(m2)

用水定额(L/m2.d)

日用水量(m3)

绿化屋面

13151

3

39

绿地

5225

3

16

硬化地面

15901

3

48

日总用水量(m3)

103

水池容积 550m3,满足 5 天用水需求。

2)分区 2

下垫面

面积(m2)

用水定额(L/m2.d)

日用水量(m3)

绿化屋面

11645

3

35

绿地

22491

3

67

硬化地面

14322

3

43

日总用水量(m3)

145

水池容积 350m3,基本满足 3 天用水需求。

3)分区 3

下垫面

面积(m2)

用水定额(L/m2.d)

日用水量(m3)

绿地

19404

3

58

日总用水量(m3)

58

水池容积 160m3,基本满足 3 天用水需求。

4)分区 4

下垫面

面积(m2)

用水定额(L/m2.d)

日用水量(m3)

绿地

29767

3

89

硬化地面

14039

3

42

日总用水量(m3)

103

水池容积 410m3,基本满足 3 天用水需求。

由于本地块雨水均散排至下方的现状农田、湿地进行调蓄,雨水回用水源可采用湿地内的净化雨水经处理后用于绿化灌溉和场地浇洒用途。

5.2雨水处理

⑴雨水经初期弃流后进入雨水调蓄池进行沉淀,池水经石英砂过滤器过滤后并经紫外线消毒器消毒后可直接回用。

⑵中水系统安全防护

1)中水管道严禁与生活饮用水给水管道连接。

2)中水管道应采取下列防止误接、误用、误饮的措施:

a 中水管道外壁应按有关标准的规定涂色和标志;

b 水池(箱)、阀门、水表及给水栓、取水口均应有明显的“中水”标志;

c 公共场所及绿化的中水取水口应设带锁装置;

d 工程验收时应逐段进行检查,防止误接。



参考文献:

[1]《宁波市中心城区海绵城市专项规划(2016-2020)》

[2]《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》(2014.10);

[3]《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》(GB50400‐2016)

[4]《雨水集蓄利用工程技术规范》(GB 50596‐2010)

[5]《室外排水设计规范》(GB50014‐2006)(2016年版)

[6]《宁波市海绵城市规划设计导则》(2019 甬DX-08);

[7]《工程建设标准强制性条文》城镇建设部分(2013年版);

[8]《透水砖路面技术规程》(CJJ/T188‐2012)

[9]《城市防洪工程设计规范》(GB/T50805‐2012)

[10]《城市排水工程规划规范》(GB50318‐2017)

[11]《城市工程管线综合规划规范》(GB50289‐2016)

[12]《城市绿地设计规范》(GB50420‐2007)(2016年版)

[13]《城市园林绿化评价标准》(GB/T 50563‐2010)