时间：2021-05-26 09:59:06 所属分类：建筑科学 浏览量:
摘要：西咸新区是第一批全国海绵城市建设试点城市，在2018年一批试点验收考核中取得了良好的成绩，试点结束以后，西咸政府将海绵城市继续推广落实到试点范围外的建设工程当中，对各类新建和改造地块实行严格的海绵城市指标管控。本文以试点区外泾河新城崇文
摘要：西咸新区是第一批全国海绵城市建设试点城市，在2018年一批试点验收考核中取得了良好的成绩，试点结束以后，西咸政府将海绵城市继续推广落实到试点范围外的建设工程当中，对各类新建和改造地块实行严格的海绵城市指标管控。本文以试点区外泾河新城崇文庄园项目C地块建筑小区为例，介绍了新建小区海绵城市设计项目设计方案的理念、思路和方法。并利用SWMM模型对设计方案建设效果情况进行模拟评估，保障设计方案的合理性。
关键词：海绵城市;新建小区;方案设计;SWMM模拟
1项目概况
本项目位于陕西省西咸新区，该地区多年平均降水量约460mm，年均蒸发量约1065mm。降雨多集中于夏季，多以暴雨形式出现，易造成洪、涝和水土流失等自然灾害，其它季节又较干旱，故应用海绵城市理念，对地块雨水进行原地消纳、收集和控制十分必要。本项目在进行海绵专项设计时，已完成了总建筑、室外景观、室外给排水等专业施工图设计，因此本次海绵专项低影响开发设计有充分结合各专业情况。
2方案设计
2.1设计目标
根据《西咸新区泾河新城海绵城市重点区详细规划》要求，本地块设计目标如下：(1)径流总量控制率的控制目标为80%，对应设计降雨量为16.9mm;(2)SS削减率50%;(3)3年一遇管网排水标准;(4)30年一遇内涝标准。
2.2场地分析
2.2.1场地条件。本项目设计范围约4ha，用地类型包括建筑屋面、绿地、道路、以及铺装、停车位、活动广场等，绿地面积较大。绿地率为49.39%，场地综合径流系数为0.52。场地整体较为平坦，略呈北高南低之势，场地两个低点分别位于小区入口和活动广场南侧。
2.2.2管网条件。崇文庄园项目C地块采用雨污分流。根据地块室外雨水管网设计资料可知，地块雨水管网最终由东侧排入正阳大道市政雨水管网。
2.2.3径流情况。屋面雨水通过雨落管直接外排至散水，漫流到绿地及道路上，经管网收集后排到东侧市政管网。地块道路整体坡向从北向南，在区内南侧活动广场南侧为最低点，暴雨时，易成为内涝积水风险点;东侧局部区域出现低洼点，暴雨时，有短时间积水风险。
2.3设计思路
本次设计结合区域用地情况，地库边界及雨水组织情况，进行低影响开发设计，主要采用不同蓄水深度雨水花园、下沉绿地以及雨水桶等低影响开发设施。技术路线如图1所示。
2.4分区计算
2.4.1汇水分区。结合设计地形条件和管网条件，将地块划分成如图2所示4个汇水分区。
2.4.2控制雨量计算。根据《海绵城市建设技术指南》推荐中推荐的容积法计算得到地块总设计目标调蓄容积，各分区设计目标控制容积如表1所示。
2.4.3设施布置。结合建筑、道路、普通铺装及消防登高区等硬化场地空间分布，兼顾车库轮廓边界范围及车库顶结构做法,因地制宜的布设LID设施，本项目采用的LID设施包括下沉绿地、雨水花园、雨水桶等。保证硬化地面汇水优先进入LID设施内滞蓄，平面布置如图3所示。
2.4.4设计目标达标计算。2.4.4.1年径流总量控制率达标计算。根据汇水分区用地特征，结合需控制设计降雨量，进行LID雨水设施布置，计算得到汇水区实际容积如表2所示。由以上计算结果可知，地块需要控制雨量总容积为350.1m3,设置LID设施后实际可调控容积为496.35m3,对应控制的降雨量为22.66mm,对应年径流总量控制率综合达到88.8%，满足设计目标要求(径流总量控制率的控制目标为80%，对应设计降雨量为16.9mm)。2.4.4.2SS去除率达标计算。根据单项设施对SS平均去除率及各子汇水区实际年径流总量控制率，计算得到各子汇水区对SS总量去除率可达到79.17%，满足设计目标50%的要求。
3SWWM模型模拟
3.1模型构建
SWMM模型构建主要包括模型概化、数据录入、数据检查和模型设定等，并应根据模型尺度及应用目的，确定模型概化范围、内容和程度。本次搭建该项目模型的建模数据主要是地形数据、管网数据、气象数据等，对数据质量进行评估，保证数据具有较高的精度。然后根据模型构建目标，即区域管网排水能力、径流控制效果的评估，构建设置LID设施前后，场地降雨、产汇流及管网出流模型。
3.2模型参数设置
3.2.1LID参数设置。本项目设置LID设施有雨水花园(有效效蓄深度1型15cm、2型25cm)、下沉式绿地(有效蓄水深度1型10cm、2型15cm)、雨水桶(单个有效蓄水容积0.5m3)。
3.2.2降雨参数设置。在时间序列中输入西咸当地2017年的全年实测分钟级降雨数据，筛选出大于目标设计降雨量(16.9mm)的降雨数据进行模拟，筛选的降雨场次为8月20日降雨量为18mm，最大降雨强度72mm/h,降雨持续时间1h42min。
3.2.3入渗参数设置。本项目入渗模型选择Hotton模型,根据参考文献资料[1]设置入渗模型参数，渗透模型的最大入渗率取3.2mm/h,最小入渗率0.5mm/h，入渗衰减系数为4/h，干燥周期为7天。
3.2.4其它参数设置。根据实际设计方案、现状资料、文献资料[2]和模拟需求，设置各子分区参数(设置LID设施前后)、蒸发参数、汇流模型参数[3]、时间步长等相关模型参数。
3.3模拟结果
采用当地实时18mm降雨，对地块有无设置LID设施分别进行模拟[4]，得到模拟结果：设置LID前后设施情况下雨水管网外排量分别为328m3和37m3，该场降雨产生的雨水总量为720.81m3,该场降雨径流总量控制率为94.87%,满足控制目标中80%年径流总量控制率要求。同时，在设置LID前后设施情况下模拟得到排口径流峰值流量分别为122.55L/s,和12.59L/s,可见径流峰值削减明显。(图4)
4结论
在新建地块小区充分运用低影响开发的海绵城市设计理念，因地制宜的设置LID设施，能有效的分摊城市径流量，实现地块年径流总量的控制，达到规划控制要求。同时，应用SWMM模型可有效评估区域海绵改造径流控制效果。经SWMM模型模拟验证，本项目径流总量和峰值流量均有一定的削减效果，对于18mm左右的降雨，径流场次控制率可达到90%以上，径流控制效果显著。
参考文献
[1]席璐,石丽忠,周庆芳.基于SWMM模型的海绵城市小区建设雨洪过程模拟-以咸阳市某小区为例[J].沈阳大学学报(自然科学版),2018,30(3):245-249.
[2]岑国平,沈晋,范荣生.城市暴雨径流计算模型的建立和检验[J].西安理工大学学报,1996(3):184-190,225.
[3]王祥,张行南,张文婷等.基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析[J].三峡大学学报(自然科学版),2011,33(1):5-8.
[4]吴亚男.基于SWMM的海绵城市径流总量控制指标分解及验证[D].西安：西安建筑科技大学,2016.
作者：常元莉
西咸新建小区海绵城市方案设计分析相关推荐海绵城市建设的困难误区及推进建议
转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/gcjs/jzkx/48492.html
