生态停车场低影响开发技术的应用与案例分析_刘超
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The Special Focus
1、引言
随着我国城市化进程的不断加快,汽车保有量的不断攀升,停车场的需求也在不断增加。停车场作为必不可少的城市基础设施之一,在城市不透水面积中占有较大比例,且因停车场机动车辆集中等特点,使场地雨水径流量增加,径流污染严重,对城市水环境等多方面产生了负面影响。国外一些发达国家对停车场的雨水径流污染尤为重视,美国EPA 出版了停车场设计手册[1-2],加拿大多伦多市出台了绿色停车场指南[3],其文件中均体现了停车场雨水控制的要求。目前我国一些城市虽已制定了关于停车场生态环境的管理及维护规划,但停车场雨水径流控制却并未引起重视,而停车场作为海绵城市构建的重要开放空间之一,生态停车场的建设势在必行。因此,生态停车场的设计应纳入低影响开发技术,将低影响开发设施与环境、景观有机结合,最大程度地降
生态停车场低影响开发技术的应用与案例分析
刘超1,王文亮1, 2,李俊奇1,苏莉萍3,王淇3,张勇3
1.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
2.中国地质大学(北京)水资源与环境学院
3.北京经济技术开发区城市规划和环境设计研究中心
低停车场雨水径流对相邻区域及水环境带来的风险与隐患。
2、生态停车场径流控制技术与模式
低影响开发作为美、欧、澳等许多国家使用的雨水管理措施,主要通过生态设施建设促进地面雨水下渗,且国外许多案例显示,LID 设施如生物滞留带、植草沟、雨水花园等绿色基础设施在停车场中的应用可从源头上减少场地的雨水径流量,有效净化径流雨水,削减峰值流量,从而提高场地的综合排水能力,同时对缓解停车场建设与环境保护、绿化用地之间的矛盾起到积极作用。生态停车场LID 措施应根据停车场不透水面积比、坡度等因素进行合理地选择、布置和结构设计。传统停车场内的绿化带设计往往高于场地高程,景观植物多选择单一植物,使得场地内景观
效果单一,绿化带的多功能性削弱。生态停车场雨水控制效果与
DOI:10.16116/ki.jskj.2015.07.011
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绿地、LID 设施的布局和竖向设计密切相关。因此,生态停车场的设计应转变传统绿化带的布局方式,且应从场地的排水方向与保证场地径流能够完全进入绿化带内角度进行竖向设计(如图1)。在不影响场地内交通功能和安全的前提下,为最大化滞留、渗透径流雨水,LID 设施在停车场内的应用模式可根据场地内绿化带位置进行分散布置,如图2。当停车场绿化率低时,生态停车场设计可通过透水结构、蓄水模块等方式对汇水区域的径流体积进行收集,对中心绿地或场地内绿地设置雨水花园等末端设施进行调蓄、净化,使其在大雨甚至暴雨事件下能够发挥大排水系统作用,最终溢流至市政管线;当场地内绿化率高时,LID 设施如生物滞留、下凹绿地等可采用分散式进行布置,该设计思想不仅满足车位需求,还能够最大化滞蓄利用雨水,且为提升场地内的径流控制能力,可对生态设施底部设置连接管,将场地内部分设施连通,从而实现调蓄雨水径流量的最大化。生态停车场场地内的径流控制技术路线如图3。
图1 场地不同竖向绿地布局
(a )集中式 (b )相对分散式 (c )分散式
图2 单一坡向LID 设施与绿地布局图
图3 生态停车场LID 措施应用技术路线
3、生态停车场建设案例分析
3.1 项目概况
3.1.1 项目概况及背景
该项目位于北京经济开发区博大大厦西侧,为满足停车需求,对场地进行停车场建设,新建面积约为2公顷,其中停车场车位用地面积约为1.6公顷。场地高程为北高南低,东西高程低于场地中线高程。
3.1.2 存在的问题
(1)外排径流量大,雨水资源流失
项目建设后场地硬化面积大,场地综合径流系数为0.8左右,使得场地外排径流压力大,存在一定的内涝风险,且大量雨水资源流失。
(2)径流污染严重
项目建设后径流污染严重。同时,雨水直接排放至排水管网对水环境存在着水质污染的风险。
(3)景观单一,生态效果差
项目若按传统方式进行设计,会造成场地内植物种类单一,生态景观效果差。
3.2 项目设计理念与目标
为解决项目建设后存在的问题,最大程度地降低场地径流对市政管线及水环境的影响。本项目采用低影响开发理念,通过分散的小规模控制设施对雨水进行渗透、储存和滞留等方式控制场地建设后的水文情况,从而实现传统灰色工程排水向生态排水理念的转变。根据北京市30年降雨资料统计规律,依据低影响开发理念及海绵城市建设指南中的控制标准,生态停车场设计目标为场地建成后需实现年径流总量控制率大于85%(设计降雨量大于33.6mm )。
3.3 项目设计方案
项目在控制投资成本前提下,利用低影响开发生态排水系统代替传统雨水管线的灰色排水系统,并结合场地竖向条件及红线范围内的绿化面积对低影响开发生态设施进行了合理布局(如图4所示),使其能够实现场地雨水径流的有组织排放。项目主要采取措施包括植草沟、生物滞留带和雨水花园,设计技
术路线如图5所示,场地中心范围内径流体积力求通过车位中间绿化带内的生物滞留带和绿化带两端的雨水花园设施进行渗透、转输、净化,从而实现径流体积的削减控制。场地四周区域汇水面积大,排水压力大;为解决四周区域自身排水压力,保证停车场中心区的排水安全,项目充分利用四周区域绿地空间,对四周区域绿地设置植草沟、雨水花园措施进行转输净化与末端的径流体积控制,使停车场整体外排控制率实现小于15%的目标。
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图4 生态停车场低影响开发生态设施布局
图5 生态停车场生态措施技术路线
3.4 项目设计要点
3.4.1 中心区的径流体积削减
中心区的总汇水面积为1.13ha ,为保证中心区自身区域的径流体积削减,根据停车位的设置方式、排水方向及竖向设计,将中心区分为10个子汇水区分别进行水量平衡计算,确定各子汇水区内生物滞留带与雨水花园设施的规模。
为安全起见,本项目生物滞留带与雨水花园的空隙储存量忽略不计,依据该项目设计目标,生物滞留带与雨水花园设施的设计降雨量为33.6mm ,因此停车场中心区域生物滞留带和雨水花园的面积经计算求得为0.18ha [4]。为保证生物滞留带的渗透、滞蓄功能,本项目将生物滞留带种植土层掺入了50%的中砂含量,其蓄水层、种植土层、砾石排水层设计横断图如图6,中心区生物滞留带与雨水花园联合应用示意图如图7。
图6 生物滞留带设计横断图
图7 中心区生物滞留带与雨水花园联合应用示意图
3.4.2 四周停车位的径流体积削减
四周区域总汇水面积为0.94ha ,因四周区域绿地空间大,根据停车位的设置方式、排水方向,将四周区分为4个子汇水区分别进行水量平衡计算,确定植草沟与雨水花园设施的规模。经计算雨水花园设施所需面积为310m 2,雨水花园的构造横断面设计如
图8,示意图如图9;植草沟的断面按梯形断面进行设计,如图10所示,其中W=1.4m ,B=1.1m ,e=0.3m ,d=0.15m ,D=0.25m ,b=0.4m 。
图8 雨水花园设计横断面图
图9
四周区域雨水花园应用示意图