2023動力工廠廠房擴建項目海綿城市設計方案說明書.docx
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2024-06-05
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1、XX乘用車有限公司動力總成二工廠一期廠房擴建項目海綿城市設計專篇編制單位:XX研究院有限公司編制日期:2023年 6月目錄1項目背景41.1項目概況41.2海綿城市設計依據42海綿城市的建設目標43海綿城市的設計73.1海綿城市設計概要63.2海綿城市設計布置思路63.3技術措施74 海綿城市的計算114.1場地下墊面分析134.2場地雨水管道布置圖144.3場地豎向及徑流組織圖144.4海綿設施分布布局154.5徑流污染削減率核算184.6海綿城市設計指標計算.214.7雨水設計計算.234.8有效調節容積的滲透排空時間計算.234.9雨水回用率.265海綿建設投資估算286施工事項287維2、護管理308建設項目海綿城市專項設計方案自評表328.1各匯水分區自評表321項目背景1.1項目概況本項目所在地位于廣東省廣州市番禺區石樓鎮金軒三路與龍澤路交匯處。其西側為XX愛信自動變速器有限公司,其東北側為XX零部件汽車有限公司。本項目總用地約12731m2。包括:動力總成二工廠一期廠房擴建項目等。項目鳥瞰圖(紅色區域)1.2海綿城市設計依據1) 防洪標準(GB50201-2014) 2) 城市防洪工程設計規范(GB/T50805-2012) 3) 城市排水工程規劃規范(GB50318-2017) 4) 室外排水設計規范(GB50014-2006)(2016版) 5) 城市工程管線綜合規劃3、規范(GB50289-2016) 6) 建筑與小區雨水控制及利用工程技術規范(GB50400-2016) 7) 海綿城市建設技術指南低影響開發雨水系統構建(試行) 8) 低影響開發雨水綜合利用技術規范(SZDB/Z145-2015) 9) 雨水利用工程技術規范(SZDB/Z 49-2011) 10) 廣州市海綿城市建設指標體系(試行) 11) 廣州市海綿城市專項規劃(2016-2030)1.3場地介紹項目開發前場地為預留綠地、道路及硬化地面,見下圖紅色標記區域。上圖紅色區域為項目開發前的場地概況以及照片2海綿城市的建設目標根據海綿城市建設技術指南低影響開發雨水系統構建(試行),廣州市屬于年徑流4、總量控制率的區,年徑流總量控制率應為(70%85%)(圖2-1)。 圖2-1 我國大陸地區年徑流總量控制率分區圖根據廣州市海綿城市專項規劃(2016-2030)及廣州市海綿城市建設指標體系(試行),本項目排水分區位于廣州市番禺區化龍圍分區。本項目為新建類建筑,建筑項目分級為廠房,用地類型工業用地。番禺區要求控制目標為:年徑流總量控制率不低于70%,對應的設計降雨量25.9mm。年徑流污染物削減率(以TSS計)為50%。 項目所在地地在第項目的設計條件、規劃條件表格引自廣州市海綿城市專項規劃(2016-2030)第40頁建設項目海綿城市控制目標圖2-2 廣州市年徑流總量控制率-設計降雨量曲線表25、-1 年徑流總量控制率對應設計降雨量年徑流總量控制率(%)55606570758085設計降雨量(mm)14.318.922.125.930.336.043.7注:數據摘自廣州市海綿城市專項規劃(20162030)建設項目海綿城市控制目標控制目標年徑流總量控制率(%)70雨水管網設計重現期(P)5年污染物削減率(以TSS計)(%)503海綿城市的設計3.1海綿城市設計概要基于海綿城市低影響開發的理念,將場地地表雨水排放和LID設施相結合,變傳統排水系統為可持續水量和水質管理系統,實現對雨水的綜合利用。 3.2海綿城市設計布置思路根據項目用地性質、用地規模、項目定位及規劃要求等實際情況合理布置海6、綿城市設施,對排水系統、綠地系統、道路系統等區域的雨水進行有效吸納、蓄滲和緩釋,有效控制雨水徑流,實現海綿建設總體控制目標: 建設區域內開發建設后的年均雨水徑流控制率不低于65%,針對本項目,海綿城市的設計思路主要從兩個方面進行考慮,一是雨水的調蓄,二是雨水的下滲。3.3技術措施1、下凹式綠地下凹式綠地指具有一定的調蓄容積(在以徑流總量控制為目標分解或設計計算時,不包括調節容積),且可用于調蓄和凈化徑流雨水的綠地。 1)下凹式綠地的下沉深度應根據植物耐淹性能和土壤滲透能力確定,一般為100200mm。 2)下凹式綠地內一般應設置溢流口(如雨水口),保證暴雨時徑流的溢流排放、溢流口頂部標高一般應7、高于綠地50100mm。 3)當下凹式綠地自然入滲能力不足時,設置滲渠、滲井實施增加入滲能力。確保雨水停留時間不大于24h。 4)采用道路路緣石開口的方式,使得道路雨水能順利進入下沉綠地,并且開口處設置防沖刷設施。5)下凹式綠地距離建筑相鄰時(小于5米時)需做防滲處理,采用500g/HDPE土工(防滲膜)。圖3-1下凹式綠地實景圖2、下沉綠地下沉綠地底部為平坡,溝底標高比周邊地面低300mm。下沉綠地底部結構分為覆蓋層、換填層、中砂層、碎石層三部分。 覆蓋層 覆蓋層位于土壤表層,有助于保持土壤水分,并提供了適合土壤生物群生存的環境。覆蓋物由碎樹皮、木屑、陶粒或者椰糠組成,不含其他雜質,厚度為58、070mm。 換填層 換填層土壤厚度為300mm,海綿城市生物滯留設施換填介質土檢測要求: a表觀指標:生物介質土壤充分混合,不應有塊狀物 b有機質含量(%LOI,燒失量):8%10% c酸堿度(PH):6.57.5 d初始滲透系數:150mm/h,測定方法為:在含有600mm厚度80%壓實度的介質土沉淀柱當中,注入高度為h的水,飽和過濾情況下記錄水完全下滲需要的時間t,所得h/t即為介質土平均滲透系數。 中砂層 中砂層厚度為100mm,粒徑0.250.5mm,鋪設在種植土層下,可過濾且防止種植土層營養物質流失。 碎石層 碎石層厚度為300mm,上層礫石(厚100mm)粒徑采用510mm,余下9、部分礫石層(厚200mm)粒徑采用3050mm。下沉綠地低點位置處設置溢流雨水口。碎石層內設置盲管,盲管就近接入溢流雨水口/井。種植建議 下沉綠地既是一種有效的雨水收集和凈化系統,也是裝點環境的景觀系統。下沉綠地內植物的選擇既要具有去污性又要兼顧觀賞性。 下沉綠地植物選擇的原則: a優先選用本土植物,適當搭配外來物種 b選用根系發達、莖葉繁茂、凈化能力強的植物 c選用既可耐澇又有一定抗旱能力的植物 d選擇可以相互搭配種植的植物,提高去污性和觀賞性 下沉綠地種植要求: 下沉綠地的種植選擇以花灌木和草本花卉為主,合理的季相的搭配保證下沉綠地內的四季色彩、頑強耐旱的植物,應沿下沉綠地周邊密集種植,以10、形成一個防止行人踏入的保護邊界。在下沉綠地中心附近的植物要求耐淹,其根系能凝聚土壤并抑制雜草生長。在大量徑流通過時,這些植物也應能被沖平,使洪峰順利通過。在道路交叉口處植物的大小和形式必須考慮交通視線問題。下沉綠地中心的植物可以選擇根系發達的濕生植物。將多余的雨水排到雨水管道。在整個雨水處理系統中,下沉綠地起到了滲透、蒸發、匯集、水質凈化、減少徑流美化環境、改善局部氣候等等作用。在整個雨水處理過程中至關重要,對于涵養地下水、減少地表徑流系數、減少市政雨水管道的壓力。 圖3-2下沉綠地實景圖3、透水鋪裝透水不裝是典型的通過降低不透水面積比例對徑流進行調控的LID設施,能使暴雨徑流在很短的時間內入11、滲到更深的土壤之中。本項目將廠區內的機動車停車區域設計為透水鋪裝,可削減洪峰流量和非點源污染。圖3-3透水鋪裝實景圖4、雨水調蓄池雨水調蓄池是用于調蓄雨水的海綿設施,一方面可以實現廠區內的水資源循環利用,節約用水成本,另一方面緩解市政排水管道的運行壓力,提高區域的防洪能力。通過管道將雨水收集后通過末端的棄流裝置進入雨水收集池內凈化用于廠區的道路沖洗以及綠化灌溉,提高了廠區的非傳統水源利用率。圖3-4雨水調蓄池5、雨水棄流裝置初期降雨時,前25mm的雨水一般污染嚴重,如果直接進入雨水管道將會對水體造成嚴重的污染,直接進入收集裝置也會增加處理負荷、設備的運行負擔、增加工程投資,本項目在進入雨水收集12、池之前經行初雨棄流,廠區并無嚴重污染區域,所以本次設計棄流初期少量的雨水進入污水管道,棄流以后的雨水進入雨水回收池,本項目的道路雨水的主要污染源為固體懸浮物,所以在棄流井位置沉泥槽,以消除進入雨水調蓄池的固體懸浮物。 圖3-5棄流井6、海綿技術路線圖4 海綿城市的計算本項目采用容積法設計,即以徑流總量控制為目標,控制地塊內各低影響開發設施的設計調蓄容積之和,即總調蓄容積,一般不低于該地塊“單位面積控制容積”的控制要求。 本項目規劃建設總用地面積約12731,場地內設置下凹式綠地、下沉綠地、透水鋪裝、雨水調蓄池等措施吸納、蓄滲雨水,并有效的控制場地內的雨水徑流。項目總平面布置圖見下圖:圖4-1項13、目總平面布置圖4.1場地下墊面分析圖4-2項目下墊面分析圖4.2場地雨水管道布置圖圖4-3室外雨水管網平面圖4.3場地豎向及徑流組織圖圖4-4場地豎向標高及徑流設計圖場地屋面雨水直接由管道排至廠區雨水收集池,超標雨水溢流排放至市政雨水管道;路面雨水在設置下沉綠地區域由開口路緣石流入下沉綠地,超標雨水通過下沉綠地中的溢流雨水口排向雨水管道;透水鋪裝出徑流,初期雨水自然下滲,中后期雨水隨路面雨水進入雨水管道。4.4海綿設施分布布局廠區設計地面根據地形和雨水管道系統,將場地分為一個匯水區域。 圖4-5項目匯水分區示意圖根據廠區總圖布置,為滿足年徑流總量控制率要求,將廠區部位區域的綠地改造為下沉綠地,14、使得廠區年徑流總量控制率達到規劃要求。匯水分區相關計算下墊面種類面積/雨量徑流系數備注綠地面積39420.15道路面積20410.90透水鋪裝2510.25透水人行道磚屋面面積64971.0合計12731綜合徑流系數0.65 徑流系數取值見下表:上表引自室外排水設計標準GB 50014-2021為滿足各區域年徑流總量控制率要求,各海綿設施具體布置如下:圖4-5海綿設施布局圖匯水分區海綿設施表各類設施面積及調蓄容積匯總設施類型面積/絕對深度正投影面積/蓄水深度(m)調蓄容積/m下沉綠地1-121411712.80.25428.2下沉綠地1-2687549.60.25137.4合計565.6根據公15、式V=10hF 其中h為設計降雨量,mm;V為設計調蓄容積,m;則本項目為565.6m。為綜合徑流系數,本項目為0.65;F為場地規劃面積,hm2,本項目為1.2731hm2匯水分區實際設計降雨量h=V/(10F)=565.6/(100.651.2731)=68.3mm 年徑流總量控制率對應設計降雨量年徑流總量控制率(%)55606570758085設計降雨量(mm)14.318.922.125.830.33643.7注:數據摘自廣州市海綿城市專項規劃(20162030)廣州市年徑流總量控制率-設計降雨量曲線年徑流總量控制率采用內插法計算為92%。4.5徑流污染消減率核算不同設施污染物去除率見16、下表:單項設施污染物去除率(以SS計,%)透水磚鋪裝8090透水水泥混凝土8090透水瀝青混凝土8090綠色屋頂7080復雜性生物滯留設施7095滲透塘7080濕塘5080雨水濕地5080蓄水池8090雨水罐8090轉輸型植草溝3590(與水力停留時間有關)植被緩沖帶5075人工土壤滲濾7595注:轉輸型植草溝的污染物去除率與水力停留時間關系密切,相關研究顯示,水力停留時間分別為5.5、7、10和18min時,污染物去除率分別為48%、70%、77%和86%。建議結合植草溝的水力停留時間進行取值。污染物削減按下列公式計算:P=PWPr式中:PW為區域海綿城市設施污染物削減率(以SS計)Pr為匯17、水區域年徑流總量控制率注:公式摘自廣州市海綿城市規劃設計導則(試行) 匯水分區 年SS總量去除率計算序號匯水分區海綿城市措施規模(m/m2)單項污染物消減率平均去除率年徑流總量控制率年SS總量去除率1匯水分區下沉綠地282870%71%92%65%透水鋪裝25180%匯水分區平均去除率=(2828*0.7+251*0.8)/(2828+251)*0.92=0.71由此可得本項目按分區面積加權年徑流污染去除率=(2828*0.7+251*0.8)/(2828+251)*0.92=65%50%,滿足要求,滿足設計要求 。4.6海綿城市設計指標計算設計調蓄容積按下列公式計算:根據公式V=10hF 其18、中h為設計降雨量,mm,本項目為25.9;V為設計調蓄容積,m;為綜合徑流系數,本項目為0.65;F為場地規劃面積,hm2,本項目為1.2731hm2則本項目需要調蓄容積為215.96m。為消納在設計降雨量條件下產生的所有雨水,本項目地塊應設置不小215.96m的調蓄容積。本項目下沉綠地面積為2828,絕對深度正投影面積2262.4,下沉綠地的有效下沉深度為250mm,下沉綠地的實際調蓄容積為:V=2262.4*0.25=565.6m3。由此可得本項目總調蓄容積為:565.6m3,年徑流總量控制率92%,達到設計目標。硬化地面室外可滲透地面率=透水地面面積/室外地面總面積=4193/6234=19、67.3%40%,滿足要求。下沉式綠地率=廣義的下沉式綠地面積綠地總面積=2828/3942=72%50%,滿足要求。單位硬化面積調蓄容積=設計調蓄容積硬化面積=565.6/853810000=662.5m/ha500m/ha,滿足要求。綠色屋頂率=綠色屋頂的面積屋頂總面積=0/6497=0,不滿足要求,鼓勵性指標。透水鋪裝率=透水地表面積鋪裝面積=251/251=100%,滿足要求,鼓勵性指標。綠地率=綠地面積項目用地面積=3942/12731=31%30%,滿足要求。4.7雨水設計計算1、雨水設計流量按以下公式計算:Q=qF式中:Q-雨水設計流量,L/s; -徑流系數; F-匯流面積(公頃20、),取1.2731 q-設計暴雨強度,L/s公頃,采用廣州5年單一區間暴雨強度公式計算:式中:P-設計降雨重現期,取5年; T-降雨歷時取15分鐘。q=434.39L/s.ha2、 建設前雨水徑流總量計算 雨水總收集面面積為1.2731ha,建設前預留地為預留建設用地(詳航拍圖),綜合徑流系數取0.32,Q建設前=qF=0.32434.391.2731=176.97L/s注:上圖紅色區域為項目開發前的場地概況以及照片項目開發前相關計算下墊面種類面積/雨量徑流系數備注綠地面積98950.15硬地面積28360.9合計12731綜合徑流系數0.32本項目開發前綜合徑流系數=(9895*0.15+221、836*0.9)/12731=0.323、 建設后未采取徑流控制措施雨水徑流總量計算Q建設后=qF=0.65434.391.2731=359.46L/s4、 下沉綠地削減計算雨水調蓄設施雨水徑流消減量計算公式:= 1000*(565.6/900-565.6/24/3600)= 621.9L/s注:降雨歷時取15min5、 建設后采取徑流控制措施雨水徑流總量計算Q建設后=359.46- 621.9=-262.4L/s176.97L/s6、結論建設后采取徑流控制措施雨水徑流總量不大于建設前雨水徑流總量。7、復核雨水口、溢流口數量 匯水分區面積為 12731 平方米,=0.65,設計暴雨強度q=4322、4.4L/s.ha,設計過水量為 359.47L/s,1.5 倍后為539.2L/s,實際采用圓形型鑄鐵溢流口(額定流量為50L/s)11 個;合計排水能力550L/s,滿足要求。4.8有效調節容積的滲透排空時間計算本項目下沉綠地排空時間按照下列公式計算:ts=Vsj/(3600KJAs)式中ts為滲透排空時間,hVsj為設施的設計有效調蓄容積,m。具體取值見表為綜合安全系數,一般取0.50.8,本次計算取0.6K為土壤滲透系數,m/s。本項目根據廣州市海綿城市建設技術指引及標準圖集第5-23頁,滲透系數取K=4.74x10-6m/s。J水力坡降,一般可取1AS為有效滲透面積,具體取值見表具體23、計算見下表:下沉綠地編號綠地面積()下沉綠地面積()下沉深度(m)調蓄體積(m)排空時間(h)下沉綠地394228280.25565.619.5h本項目滲透設施的排空時間為19.5h24h,滿足設計要求。5海綿建設投資估算序號項目單位數量單價(元)總價(萬元)1下沉綠地282812033.92溢流井處1125002.83DN500溢流口連接管m22080017.64開口路緣石m4151707.15透水鋪裝251902.3未預見項目以上各項之和按10%計6.4小計70.16施工事項1、 主要控制要點: a、 施工放線合理,坐標控制網放設科學,立樁牢固,不易破壞 b、土質滿足種植要求,符合設計要求24、 c、地形處理得當,表面平順、自然,排水坡度合理,符合設計要求。 (二)放樣定點: 1、施工人員按照設計圖紙到現場核對,了解地形、地貌,并確定放樣的依據和方法。 2、按照圖紙設計和監理工程師提供的坐標基準點,確立放樣基準點,對工程各分項工程分別放樣。每次放樣后需經監理工程師核準。 3、用經緯儀或水準儀完成施工坐標控制網格放設,對所有基準點立樁,復雜地形加密布設控制網。 4、放樣時,對關鍵點位應特別做好標志確保交叉作業破壞后的復樣,確保工程質量和進度。 5、對完成放樣的區段應進行復核,復核無誤,報請監理工程師確認合格后作為下工的種植工作面。 6、整個放樣工序為:基準點確定-控制網放設-放線-復核25、-使用-復核-使用。 (三)苗木選擇,優中選壯 1、嚴格按照合同與設計要求的樹種、規格、質量,對工程所需苗木應選擇符合標準、生長健壯、樹體豐滿勻稱、樹形優美、無病蟲害的苗木,同時做好向陽面標識。 2、選擇的苗木品種純正,生長健壯,規格、質量符合設計規范要求。 3、選擇的苗木應無病蟲害,嚴禁選用帶有危害性病蟲害的苗木。 選擇的苗木應無病蟲害,嚴禁選用帶有危害性病蟲害的苗木。 (四)科學修剪、規范包裝 1、苗木起挖后,對其根系、枝條、等做適當修剪,以保持原有冠形、根系為標準。盡量少傷較粗大的根、枝。 2、修剪后進行傷口處理:根系大于2cm以上的傷口。采取一定濃度的萘乙酸或ABT生根粉等生長激素蘸涂26、,促進根系生長發育;枝干切口用羊脂等愈合劑涂抹。促進傷口的迅速愈合。 3、修剪后的樹、苗經技術處理后,應及時進行包裝,包括裸根蘸泥漿、樹干綁扎草繩、土球加固包扎等,防止運輸途中樹體枝干損傷和土球破損。 4、運輸要迅速快捷,宜選擇陰天或夜間進行。 5、苗木運到工地后,按指定位置卸苗。卸苗要從上到下循序進行,不得亂抽亂拿,應輕拿輕放,嚴禁整車往下推卸,以免損傷根系和枝干。卸帶土球苗木時,土球小于40cm,可以直接搬下,要一手提樹干一手托土球搬運。卸土球大于50cm以上的帶土球苗,可打開擋板,放上木板,從木板上輕輕滑下。如土球較大,超過以上的帶土球苗,可打開擋板,放上木板,從木板上輕輕滑下。如土球較27、大,超過 (五)栽植苗木,講究科學 (六)草坪建植與養護(播種) 草坪坪床處理科學、細致,符合草坪建植技術規范要求。7維護管理 7.1基本要求(1)公共項目的低影響開發設施有城市道路、排水、園林等相關部門按照職責分工負責維護監管。其他低影響開發雨水設施,有該設施的所有者或其委托方負責維護管理。 (2)應建立健全低影響開發設施的維護管理制度和操作規程,配備專職管理人員和相應的監測手段,并對管理人員和操作人員加強專業技術培訓。 (3)低影響開發雨水設施的維護管理部門應做好雨季來臨前和雨季期間設施的檢修和維護管理,保障設施正常、安全運行。 (4)低影響開發設施的維護管理部門宜對設施的效果進行監測和評28、估,確保設施的功能得以正常發揮。 (5)應加強宣傳教育和引導,提高公眾對海綿城市建設、低影響開發、綠色建筑、城市節水、水生態修復、內澇防治等工作中雨水控制與利用重要性的認識,鼓勵公眾積極參與低影響開發設施的建設、運行與維護。 (6)應加強低影響開發設施數據庫的建立與信息技術應用,通過數字化信息技術手段,進行科學規劃、設計,并為低影響開發雨水系統建設與運行提供科學支撐。 7.2基本要求 (1) 透水鋪裝 面層出現破損時應及時進行修補或更換; 出現不均勻沉降時應進行局部整修找平; 當滲透能力大幅下降時應采用沖洗、負壓抽吸等方法及時進行清理; 檢修、疏通透水能力 2 次/年(雨季之前和期中)。 (229、)下凹式綠地 應及時補種修剪植物、清除雜草; 進水口不能有效收集匯水面徑流雨水時,應加大進水口規模或進行局部下凹等; 進水口、溢流口因沖刷造成水土流失時,應設置碎石緩沖或采取其他防沖刷措施; 進水口、溢流口堵塞或淤積導致過水不暢時,應及時清理垃圾與沉積物; 調蓄空間因沉積物淤積導致調蓄能力不足時,應及時清理沉積物; 當調蓄空間雨水的排空時間超過36 h時,應及時置換樹皮覆蓋層或表層種植土; 檢修2次/年(雨季之前、期中),植物生長季節修剪1次/月。 (3)雨水調蓄裝置雨水儲蓄設施應充分考慮后期的運行和維護,設置預留維護通道。7.3風險管理(1)地下水位高及徑流污染嚴重的地區應采取有效措施防止下滲雨水污染地下水; (2)嚴禁向雨水收集口和低影響開發雨水設施內傾倒垃圾、生活污水和工業廢水,嚴禁將城市污水管網接入低影響開發設施。(3)定期清理雨水設施上積累的垃圾碎屑檢查排水設施是否堵塞。低影響開發設施的常規維護頻次及時間要求如下表:低影響開發設施維護頻率備注蓄水池檢修、淤泥清理2次/年(雨季之前和期中)下沉綠地檢修、疏通透水能力2次/年(雨季之前和期中)棄流裝置檢修1次/月(雨季之前)透水鋪裝檢修、疏通透水能力 2 次/年36