海绵城市建设在城市更新中的实例分析

海绵城市建设在城市更新中的实例分析

张佳伟

陕西市政建筑设计研究院有限公司，陕西省西安市， 710000

摘要：海绵城市是新兴城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。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。本文以深圳为例，对海绵城市在城市更新中的应用进行了实例分析。

关键词：城市更新单元；HYS WMM-LID模型；LID布局；模拟分析

深圳市规划和国土资源委员会于2016年11月颁布实施《深圳市海绵城市规划要点和审查细则》，该细则充分结合深圳市海绵城市建设相关项目成果，借鉴国内外海绵城市建设机制经验，结合海绵城市建设工作的部门职责与分工，构建海绵城市规划管控机制，促进政府职能转型和改革，长效保障深圳市海绵城市建设的有序推进。下面以深圳市某更新单元规划为例进行实例分析:

1项目概况

该更新单元范围面积80622.2 m²，地形特点为西高东低，场地竖向高程在53.0063.50 m，周边市政道路高程在50.10.0065.00 m起伏较大。依据本项目土地利用规划、建筑布局和场地竖向，结合周边市政道路，初步确定海绵设施研究范围总面积为101596m²。

更新地块开发建设前主要为工业建筑，绿地率较低，且用地单一、结构失衡;工业建筑屋顶为硬质屋顶，道路为不透水硬质铺装，现状下垫面透水能力较差;但周边市政管网相对完善，具备完全雨污分流条件;同时因地势高差较大，没有出现降雨时积水或内涝的情况。

2研究对策

根据更新地块地形、地质土壤、地下水位及其渗透性、内涝灾害等现状水文地质条件，结合更新单元发展规模、上层次规划相关要求，布局合理的主要海绵设施，落实地块内海绵城市控制目标和引导性指标。

3用地规划方案及上层次规划落实

3.1规划基础条件分析

更新地块开发建设后主要为新型产业用地、商业用地、绿地和道路用地，总规划用地面积为80622.2 m²。地下停车场占地面积66100 m²。建筑布局与周边城市风貌的整体和谐，同时将优美的自然生态景观延伸至规划区内，同时达到“实用、美观”的效果，展示“建筑以山为背景、山以建筑为点缀”的生态景观。场地竖向高程相对较缓，但周边市政道路坡度较大，排水主要由西北向东南方向排放，最终排入石岩河。

3.2上层次规划落实

依据《深圳市海绵城市建设专项规划及实施方案》，地块位于深圳市茅洲河流域，片区年径流总量控制率要达到70%，对应降雨量为31.3 mm。周边市政道路年径流总量控制率要达到65 %,对应降雨量为27.2 mm;考虑适当的富裕量，更新地块及周边市政道路年综合径流控制率按70%计[1]。

依据《深圳市排水(雨水)防涝综合规划一茅洲河流域》，研究地块位于规划石岩片区二级分区内，新建雨水管渠设计重现期标准:采用3年;城市内涝防治设计重现期标准:50年一遇。

4模型构建

4.1依据规划地形标高进行汇水分区的划分

依据规划地形标高进行汇水分区的划分。研究范围内的海绵城市建设以滞留、净化、存储为主。通过下凹绿地、透水铺装、生态屋顶等设施重新构建排水系统，本片区共规划2个排水出口，外接市政雨水管网。采用HYSWMM-LID模型进行模拟计算，子汇水区157个，管渠61段，节点64个，排出口2个。

4.2 LID设施

依据本项目用地规划、建筑布局及下垫面具体情况，综合各类LID设施优缺点及适应性，地块低影响开发设施主要选用具有削减洪峰、去除污染物、雨水回用功能的设施，因此，将下沉式绿地、生态屋顶、透水铺装作为本次规划中的LID设施选择[2]。

根据《海绵城市建设技术指南一低影响开发雨水系统构建》，透水铺装的雨量径流系数取0.080.45，生态屋顶(≥300)雨量径流系数取0.300.40，绿地雨量径流系数取0.15。结合本项目下垫面具体情况，透水铺装的雨量径流系数取0.35，生态屋顶(≥300)雨量径流系数取0.35，绿地雨量径流系数取0.15。

根据地块汇水面积分区、结合初步的LID设施布局方案，通过反复试算最终确定海绵设施方案。

5规划效果模拟分析

5.1年径流控制率下模拟分析

考虑降雨的随机性，本项目采用LID设施年径流控制率对应的3小时降雨历时进行模拟，结果显示:3小时降雨量≤31.3mm时，传统开发模式下地块汇水区径流峰值流量为1851 m³/s, LID改造后，外排流量为0,削峰100。

5.2设计重现期下模拟分析

根据模拟结果数据可知:3年一遇降雨条件下，传统开发模式下项目地块汇水区径流总流量为5544 m³/s，径流峰值为2.158m³/s; LID设施改造后地块汇水区径流总流量为1588 m³/s，径流峰值为0.291 m

³/s。径流总量消减率71.35%;峰值削减率86.51%。

5.3 50年一遇内涝模拟分析

通过内涝风险模拟可知，50年内涝重现期下过流管道共8根，总长度487 m。有洪流节点3处。说明在50年内涝重现期下，个别管道过流能力不足，会有雨水溢出井室。

根据模拟结果:地块周边有3处积水，具体如下:

1)积水最严重的区域位于更新单元中下角，积水深度达到0.73m，积水量为141.95 m³;

2)宝石东路中间区域最高水位标高0.11 m，积水量为9.80 m³;

3)左上角区域最高水位标高0.08 m，积水量为2.40 m3 。

根据深圳市本地实际，从积水深度、范围和积水时间三个方明确内涝灾害的标准为:①积水时间超过30 min，积水深度超过0.15 m，积水范围超过1000平方米;②下凹桥区，积水时间超过30 min，积水深度超过0.27 m;以上条件同时满足时为内涝灾害，否则为可接受的积水，不构成灾害。依据内涝灾害标准，由此判断项目地块周边3处积水是可接受的积水，不构成灾害。

5.4 LID设施规模确定

通过模拟计算，本工程中主要采用如下LID设施:同时新增40个雨水桶，每个容积2 m³，连接雨落管收集屋面径流雨水。

6指标复核

6.1年径流总量控制率

地块内按照规划的海绵设施布局，实际年径流总量控制率为70 %，可以满足年径流控制率70%的要求。

6.2城市面源污染控制

地块内现状排水管网将拆除重建，新建雨、污水管网全部实行雨污分流制，污水管网收集率达到100%的要求。

6.3污水再生利用率

由于再生水配套设施建设比较滞后，地块周边暂不具备再生水应用接驳条件。

6.4雨水资源利用率

地块内有5处水景，总面积约 522.75 m²，按蓄水深度0.3 m算，总容积为237 m³;同时在裙房平台花园和室外处设置40个雨水桶，单个调蓄容积2 m³，总容积80 m³，主要收集屋面雨水，经雨水立管汇集至雨水桶内，日常作绿化浇灌用。

6.5管网漏损控制率

依据近期社区给水管网改造效果可知:新建给水管网漏损率平均不到5，能满足给水管网漏损控制率不高于8%的要求。

6.6内涝防治标准

项目地块50年内涝重现期下3处积水是可接受的积水，不构成灾害。

6.7城市防洪(潮)标准

更新地块西南侧落实上层次规划某行泄通道，全长1595 m,断面尺寸为2.9 m×2.5 m，将周边山体雨水进行截留，直接排入河流。

7结语

海绵城市建设主要采用低影响开发原则，按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念，合理控制开发强度，在城市中保留足够的生态用地，控制城市不透水面积比例，最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏。本次只是从规划方案角度通过构建LID设施模型从“源头减排、过程控制、系统治理”上落实上层次规划对地块相关要求，而在工程实施过程时，难免存在一定的问题，但随着海绵城市创建的顺利开展、经验积累，势必形成一套完整的体系，以指导构建自然积存、自然渗透、自然净化的绿色生态海绵城市。

参考文献：

[1]代普达.当前我国海绵城市研究综述与发展评述[J].云南建筑,2018,0(6):132-137.

[2]胡爱兵,任心欣,丁年,汤伟真.基于SWMM的深圳市某区域LID设施布局与优化[J].中国给水排水,2015,31(21):96-100.