鹤壁市海绵城市建设项目设计说明

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4 雨水管渠 对雨水管渠的设计结果进行说明。
设计指引:雨水管渠系统设计应与雨水控制与利用设施的溢流及超标雨 水径流排放系统合理衔接,并满足《室外排水设计规范》的要求。
5 雨水控制与利用 (1)雨水利用用途
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对项目场地内雨水的利用用途、利用量、水质要求等设计结果进行说明。
设计指引:为实现建设工程年径流总量控制率而调蓄的雨水宜在场地内 进行综合利用,不应外排。调蓄的雨水宜优先入渗利用、维持或恢复场地开 发前的地下水补给量;其他利用用途应根据可收集量和回用水量、用水时段 及水质要求等因素综合确定。 (2)低影响开发理念落实
1.1 设计径流总量计算
场地或各汇水分区所需控制的设计雨水径流总量,一般按下式进行计算:
V =10HφF 式中:V——设计径流总量(m3);
H——设计降雨量,鹤壁市 80%、70%和 60%年径流总量控制率对应的 设计降雨量分别为 32mm/d、23mm/d 和 16mm/d;
φ——综合雨量径流系数,按照表 1 进行加权平均计算; F——汇水面积(hm2)。
q 3968 (1 0 .694 lg P ) ( t 16 .7 ) 0 .858 式中:q——设计暴雨强度(L/s·hm2); P——设计重现期,一般地区取 2~3 年,重要地区取 3~5 年; t——降雨历时(min),t=t1+mt2; t1——地面集水时间; t2——雨水在管道内的流行时间(min); m——折减系数,植草沟一般取 1.2。 2 设施规模计算 2.1 以渗透为主要功能的设施 绿色屋顶、透水铺装的作用通过综合雨量径流系数反映,不计算其调蓄能力。 生物滞留设施、渗透塘、渗井等顶部或结构内部有蓄水空间的渗透设施,设 施所需规模应按照以下方法进行计算。 (1)渗透设施所需有效调蓄容积
Vs=V-Wp 式中:Vs——渗透设施的有效调蓄容积,包括设施顶部和结构内部蓄水空间
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的容积(m3); V——渗透设施进水量(m3),按照本指引 1.1 的方法计算; Wp——降雨过程中的渗透量(m3)。
(2)渗透设施在降雨过程中的渗透量 Wp=KJAsts
式中:Wp——渗透量(m3); K——土壤渗透系数(m/s),土壤渗透系数应以实测为准; J——水力坡降,一般可取 J=1; As——有效渗透面积(m2); ts——渗透时间(s),指降雨过程中设施的渗透历时,一般可取 7200s。
0.40
非铺砌的土路面
0.30
绿地
0.15
水面
1.00
地下建筑覆土绿地(覆土厚度≥500 mm)
0.15
地下建筑覆土绿地(覆土厚度<500 mm)
0.35
透水铺装地面
0.25
下沉广场(50年及以上一遇)

流量径流系数ψ 0.40 0.90 0.80 0.90 0.60 0.60 0.45 0.40 0.30 0.15 1.00 0.25 0.40 0.30 0.90
年径流总量控制率 30% 40% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 98% 设计降雨量(mm) 5.2 7.9 11.4 13.6 16.0 18.9 23.0 26.2 32.0 38.2 49.9 76.3 122.0
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附录 2:计算指引
1 水量计算
图纸:调蓄设施布局图(内容包括设施名称、类型、规模,对应汇水分区及 其下垫面类型等)。
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设计指引:根据各调蓄设施设计有效调蓄容积及其汇水面面积、相应的 综合雨量径流系数,计算确定各设施能够控制的雨量,并通过加权平均法复 核建设项目年径流总量控制目标是否达标。
调蓄设施能够控制的雨量按下式计算:
ℎ = (1 − ) + 1000 + / 式中:hs——调蓄设施的控制雨量(mm);
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A= = 2 1 R3i2 A
R= P
式中:式中:Q——雨水设计流量(m3/s); V——雨水在植草沟断面的平均流速,一般小于 0.8m/s; A——植草沟的横断面面积(m2); R——横断面的水力半径(m); i——植草沟的纵向坡度(m/m); n——曼宁系数,宜为 0.2~0.3; P——湿周(m)。
对低影响开发理念的落实结果进行说明,包括项目场地各类下垫面面积、场 地综合径流系数、下沉式绿地率、可渗透硬化地面面积比例的计算、说明等。
说明: 下沉式绿地率=下沉式绿地面积/绿地总面积
式中:下沉式绿地面积=植草沟水平投影面积+雨水溢流排放设计水位之下的绿地 水平投影面积。
可渗透硬化地面面积比例=可渗透硬化地面面积/硬化地面总面积
(3)设施布局与规模 对所采用的下沉式绿地、生物滞留设施、雨水罐、植草沟、渗透塘、渗井、 蓄水池、湿塘、雨水湿地、绿色屋顶等调蓄设施设计结果进行说明,包括设施名 称、类型、规模,对应汇水分区面积及其综合径流系数、能够控制的降雨量等。
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设计指引: (1)在超标径流排放分区及路径系统设计、雨水管渠系统布局的基础上,
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(4)雨水水质控制与利用
对径流污染控制的标准、措施、设施等设计结果进行说明,如进行雨水收集 回用,对所收集回用雨水的水质控制与利用措施、设施等设计结果进行说明。
(5)年径流总量控制目标复核
对项目的年径流总量控制目标进行复核计算与说明。
年径流总量控制目标复核计算表
汇水区面积
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控制设施 调蓄容积(m )
可渗透硬化地面:是指结构中孔隙的蓄水能力能够容纳厚度不小于 45mm 的降雨、 且入渗能力能够使上述所蓄雨水入渗时间不超过 24 小时的硬化地面。
硬化地面总面积中不包括建筑物基底面积。
设计指引:设计中通过加强总体统筹,室外总平面、竖向、园林、给排 水、建筑、结构、道路等相关专业相互配合,落实低影响开发理念、维持或 恢复场地的“海绵”功能:增加直接入渗、减小综合径流系数的措施,如提 高绿地率、减少不透水区域、分散布局不透水下垫面、增加地下建筑顶面覆 土层厚度等;延长雨水汇流时间的措施,如植草沟、高差较大场地的跌落处 理;加强雨水滞留能力的措施,如下沉式绿地、景观水体等。
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1.2 设计流量计算 植草沟等转输设施,其设计目标通常为排除一定设计重现期下的雨水流量。 一定重现期下的设计流量可通过推理公式来计算:
Q =ψqF 式中:Q——雨水设计流量(L/s);
ψ——流量径流系数; q——设计暴雨强度(L/(s·hm2)); F——汇水面积(hm2)。 设计暴雨强度按鹤壁市现行暴雨强度公式计算:
表 1 径流系数
汇水面种类
雨量径流系数φ
绿化屋面(绿色屋顶,基质层厚度≥300 mm)
0.35
硬屋面、未铺石子的平屋面、沥青屋面
0.85
铺石子的平屋面
0.65
混凝土或沥青路面及广场
0.85
大块石等铺砌路面及广场
0.55
沥青表面处理的碎石路面及广场
0.50
级配碎石路面及广场
0.40
干砌砖石或碎石路面及广场
混凝土或沥青路面/广场
透水铺装地面
干砌砖石或碎石路面/广场
级配碎石路面/广场
大块石铺砌路面/广场
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
沥青表面处理的碎石路面/广场
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调蓄容积(m )
非铺砌的土路面 设施名称
水面
基质层厚度≥300mm 的绿色屋顶
其他屋顶
地下建筑覆土绿地(覆土厚度≥ 500mm)
排水分区 2
汇水区下垫面 面积(m2)
地下建筑覆土绿地(覆土厚度< 500mm) 其他绿地
对超标径流排放分区的数量、各分区的面积及径流排放路径、排放方向等设 计结果进行说明。
图纸:超标径流排放分区及路径设计图。
说明:超标径流是指超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流。 设计指引:充分利用和合理改造自然地形,协调场地竖向设计与总平面 布局,合理划分超标径流排放分区,科学设计超标径流排放路径,引导超标 径流按照规划管控要求、有组织的安全排出建筑小区或建设场地。
——综合雨量径流系数; H——设计降雨量,鹤壁市 80%年径流总量控制率对应的设计降雨量为 32mm/ 日,70%年径流总量控制率对应的设计降雨量为 23mm/日;
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Vsj——设计有效调蓄容积(m ); Wp——降雨过程中调蓄设施的渗透量(m3),计算方法详见第 9 页的相关内容;
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F——汇水面积(m )。
6 工程量与投资概算(可并入总工程量及投资概算) 7 施工与维护说明
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附:
调蓄设施及其汇水区下垫面指标表
项目名称
建设单位
设计单位
年降雨径流控制率(%)
设计降雨量(mm)
水面
基质层厚度≥300mm 的绿色屋顶
其他屋顶
地下建筑覆土绿地(覆土厚度≥ 500mm)
排水分区 1
汇水区下垫面
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面积(m )
地下建筑覆土绿地(覆土厚度< 500mm) 其他绿地
3.排空时间核算 下沉式绿地、蓄渗洼地、渗透塘、渗井、生物滞留设施等调蓄设施所储存雨
水的主要消纳途径是下渗,其有效调蓄容积的渗透排空时间应按下式计算。
ts= 3600αKJAs 式中:ts——排空时间(h);
Vsj——设计有效调蓄容积(m3); α——综合安全系数,一般取 0.5~0.8; K——土壤渗透系数(m/s),以实测为准; J——水力坡降,一般可取 J=1; As——有效渗透面积(m2)。
混凝土或沥青路面/广场
透水铺装地面
干砌砖石或碎石路面/广场
级配碎石路面/广场
大块石铺砌路面/广场
沥青表面处理的碎石路面/广场
调蓄容积(m3)
非铺砌的土路面 设施名称
注:具体项目可根据实际情况对排水分区表格进行增加或减少。
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附录 1:设计降雨
鹤壁市年径流总量控制率对应的设计降雨量参见下表。 年径流总量控制率对应的设计降雨量
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(m )
综合雨量径 流系数
控制雨量 (mm)
年径流总量 控制率
设施 1
设施 2
合计 注:1.综合雨量径流系数、年径流总量控制率的合计采用加权平均法计算。 2.控制雨量所对应的年径流总量控制率根据附录 1 确定,当控制雨量为中间数值时,
年径流总量控制率可用内插法近似求得。 3.道路工程设计中,相同的设施可以采用数量与单个设施指标乘积的方式填写。
鹤壁市海绵城市建设项目设计说明提纲暨设计指引 (试行)
1 项目分析 (1)项目概况(位置、占地、用地性质、建设密度、容积率、绿地率等) (2)现状分析(下垫面分析、现状排水情况、工程地质概况、土壤渗透性、
地下水位等) (3)规划管控要求(年径流总量控制目标、雨水管渠接入方向、超标径流
排放方向等) 2 设计依据 3 超标径流排放
渗透设施的有效渗透面积 As 应按下列要求确定: (1)水平渗透面按投影面积计算; (2)竖直渗透面按有效水位高度的 1/2 计算; (3)斜渗透面按有效水位高度的 1/2 所对应的斜面实际面积计算; (4)地下渗透设施的顶面积不计。 2.2 以储存为主要功能的设施规模 雨水罐、蓄水池、湿塘、雨水湿地等设施以储存为主要功能时,其所需储存 容积应按照本指引 1.1 的方法计算,并通过技术经济分析综合确定。 2.3 以输送为主要功能的设施规模 植草沟等转输设施的计算方法如下: (1)根据总平面图布置植草沟并划分各段的汇水面积; (2)根据雨水设计重现期,参考本指引 1.2 的方法计算设计流量 Q; (3)根据工程实际情况和植草沟设计参数取值,确定各设计参数。 植草沟的水力计算采用下式:
(6)雨水调蓄设施排空时间复核 对项目各雨水调蓄设施排空时间进行复核计算与说明。为实现年径流总量控
制目标所需的调蓄容积排空时间:地面设施不宜超过 24h,困难时不应超过 48h; 地下设施不宜超过 72h,困难时不应超过 120h。
设计指引:根据蓄存水量、土壤渗透系数、有效渗透面积等校核排空时 间。
根据雨水口位置及汇水分区、地表径流汇流方向、场地空间可利用情况等, 优先利用地表空间分散布局适宜的雨水径流调蓄设施,对径流雨水进行控制。
(2)根据设施布局及建筑屋面、场地的竖向设计,划分各调蓄设施的汇 水分区;依据汇水分区的面积及其综合径流系数,计算确定设施所需的调蓄 容积。
(3)根据对设施的渗透能力、转输能力要求及设施场地空间的可利用情 况等,计算确定设施的具体尺寸。
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