工业厂房二期海绵城市建设雨水工程案例
项目位置：温岭市东部产业集聚区北片区
项目规模：总用地面积为8.12 hm2
一
项目基本情况
根据温岭东部新区总体规划，东部新区将成为温岭市经济中心、旅游休闲中心和生态示范区，成为我国东部沿海围垦开发的典范;东部新区总体规划指导思想第一条就是“贯彻生态化及可持续发展”，海绵城市建设，从源头削减污染，过程控制降雨径流，充分利用雨水资源，充分体现了可持续发展的理念。
温岭市东部产业集聚区北片标准厂房二期位于温岭市东部产业集聚区北片区，项目西至金塘北路、东靠千禧路、北至滨八路、南接商业用地，属于新建工业项目，共包括5栋生产厂房及2栋科研厂房，与标准厂房一期项目隔着滨八路。
图 温岭市东部新区规划图
图 项目区域位置图
1.1 场地竖向
图 场地竖向图
该地块总体较为平坦，建筑室内地平标高为4.40m，室外高程3.81m-4.28m，无地下室。
1. 2 下垫面
该地块规划总用地面积为8.12 hm2，建筑占地面积3.56hm2，绿地面积1.62hm2，绿化率20%。
图 下垫面分析图
表 下垫面分析表
1. 3 地质情况
原场地地貌主要为滩涂和海水冲沟，土壤盐碱化严重。近年来利用塘渣回填。因此，拟建场地范围内，主要为素填土和软土。
素填土主要以碎石、块石、少量粘性土组成，该层层厚1.10～5.80m。填土的力学性质差异较大，均匀性、稳定性差。
软土主要为淤泥质粉质粘土、淤泥，力学性质差。软土具有含水量高、强度低、压缩性高、渗透系数小、流变性大等特点，易产生不均匀沉降。
场区内地下水主要有上部孔隙潜水、中下部弱孔隙承压水及下部基岩裂隙水，径流缓慢，主要接受大气降水及河水补给，以蒸发为主要排泄方式，水动态随大气降水及河水位升降影响明显，年变幅1.00~1.50m左右;弱孔隙承压水主要赋存于粉质黏土夹粉土中，主要接受河水越流补给，以深井为主要排泄方式;水位较稳定;勘探时测得地下水水位埋深1.50~3.2m。
二
问题与需求
作为工业厂房项目，该地块地表硬化率高，径流污染较重，若按照传统开发模式建设，建成将增加周边河流的污染负荷。东部新区滨海，淡水资源宝贵，工业用水水价高，若厂房内部现状绿地浇灌使用自来水，成本较高，将雨水在每个环节进行滞蓄、收集，利用雨水供给厂房内部绿地灌溉及景观用水，可同时实现雨水径流控制及雨水合理利用的目标。
三
方案设计
3.1 设计目标
本项目设计于2014年，国内无相关海绵城市指导资料。为贯彻执行东部新区“生态化及可持续发展”的指导思想，本项目设计目标为从源头削减雨水径流量及面源污染，充分利用雨水资源，融入低影响开发理念，建设生态工业厂区。
3.2 技术路线
(1)前期准备及现场勘查。
收集项目相关资料，包括水文地质条件、工业厂区总平面图、管线综合图、各单体建筑排水图、周边道路设计图等相关资料。
实地考察建设用地现状、周边区域情况、了解工业企业工艺，与甲方初步沟通。
(2)方案设计
根据预期目标，统筹协调其它专业，依据安全优先、因地制宜、经济有效、方便易行、便于维护的原则，落实工业厂区海绵方案。分析地块竖向条件、绿化布置、道路系统和建筑雨落管位置，根据径流流向划分汇水分区，在各分区内根据实际设计条件布置海绵设施。
(3)绩效分析
核算其海绵设施效果，进行经济效益、生态效益及社会效益评价。
3.3 总体方案
标准厂房跨度大，屋顶面积较大，雨落管宜采用断接设计，屋面雨水散排至建筑周边绿化。由于工业厂区绿化率较低，绿地主要分布于厂房周边。为保证建筑结构安全，靠近建筑周边绿化设为下沉式绿地，远离厂房部分绿化设为雨水花园。主要利用下沉式绿地和雨水花园对建筑屋面及道路路面初期雨水进行源头净化。
标准厂房一期位于本项目北侧，场地布局与本项目基本一致，入口处大面积绿化设置为高位绿地，内部布置变电箱等设施，人员无法进入，并未发挥绿地作为雨水源头控制用地的作用。本项目入口处大片绿化位于场地内地点，方案设计中吸取一期的教训，在大片绿化中设置雨水塘，将场地内经过源头净化的雨水，用管道排入雨水塘，既可利用雨水塘营造景观空间，又可利用雨水塘蓄积雨水，为雨水利用提供水源。
此外雨水量大时溢流进入市政雨水管道系统，便于检查水质，避免发生厂区污水偷排现象，方便管理。
图 一期入口现场照片
图 LID设施平面布置图
3.4 海绵设施
该场地内主要采用雨水花园、下沉式绿地、透水铺装、雨水湿塘四种海绵设施。
(1)雨水花园
雨水花园主要布置在建筑外围绿化较为充裕处，且避让重要管线及化粪池，作用为净化、滞蓄雨水。雨水花园分为蓄水层、换填层和碎石层三部分，其中蓄水层10cm，换土层50cm，碎石层30cm。雨水花园中设置盲管和溢流雨水口，且靠近建筑物或道路一侧设置防水土工膜。
本方案中雨水花园低于周边道路约30cm，溢流口溢流水位高于底部10cm。为保证乔木正常生长，乔木种植面标高与溢流水位平，既保证屋面及地面雨水径流适当留存，为树木提供水分，又保证其不被长时间浸泡造成损害。
图 雨水花园大样图
图 路牙开口及溢流口周边处理方式
(2)下沉式绿地
下沉式绿地主要布置在建筑物周边或管线较为密集处。下沉式绿地不设置换土层，仅表层下凹，种植土壤需满足《绿化种植土壤》(CJ/T340-2011)及《园林绿化工程施工及验收规范》(CJJ82-2012)中相关要求，下渗速率不低于1.0×10-4cm/s。雨水通过下沉式绿地进入下游雨水花园或通过溢流雨水口溢流至雨水管道。
图 下沉式绿地做法图
(3)透水铺装
工业企业生产区停车场往往承担货物装载的功能，不宜设计为透水停车场。本项目方案将科研厂房前小车停车位设为透水铺装，采用植草砖铺装。
图 生态停车位意向图
图 停车位做法图
(4)雨水湿塘
场地西侧入口处结合绿地、开放空间设计为雨水湿塘，场地内部分雨水管道排放至湿塘内，雨水作为主要的补水水源经调蓄净化后溢流至市政管网，有效去除面源污染，提升雨水利用效率。平时发挥正常的景观及休闲、娱乐功能，暴雨发生时发挥调蓄功能。
湿塘主要由进水口、前置塘、主塘、溢流出水口、护坡及驳岸，维护通道等构成。设计塘底为2.2m，设计水位为3.25m，溢流水位为3.45m。
图 湿塘驳岸做法图
图 雨水湿塘方案效果图
3.5 计算结果
(1)计算控制雨量体积
本项目共设置雨水花园4472m2，下沉式绿地5989m2，透水铺装3297 m2，雨水塘913㎡。
雨水花园蓄水层100mm，换土层500mm，碎石层300mm。下沉式绿地蓄水层100mm。换土层孔隙率取0.2，设施梯形断面折减系数取0.6。
通过采用海绵设施，可控制的雨量体积为：
V=VS+WP
式中：
VS—渗透设施的有效存储体积(m³);
WP—渗透量(m³);
K—土壤渗透系数(m/s)，取100mm/h;
J—水力坡降，取1;
AS—有效渗透面积;
ts—渗透时间(s)，取2h;
VS =[4472×(0.10+0.5×0.2)+5989×0.1]×0.6+913×0.2×0.8=1042m3
WP=KJAS ts= 0.1×1×0.4×4472×2=357.76m3
可控制的雨量体积V=1399.76 m3
(3)计算年径流总量控制率
采用容积法计算本项目控制雨量H=1399.76/(10×8.12×0.78)=22.10mm(大于当地年径流总量控制率65%对应20.9mm)。
四
景观设计及实景照片
整体设计需要立足于景观和生态，植物种植是本方案的重要考虑因素，因此具体设计思路如下：
因地处东部沿海围垦开发区域，场地盐碱化严重，因此植物优选耐盐碱的防护林树种，季相效果明显的落叶乔木及低养护成本的灌木地被，合理搭配自然生态群落，构建稳定的绿色生态网络。增加植被的丰富度，增强物种多样性。
空间维度上，根据厂区环境的梳理，改变了原有的上中下木的种植方式，去掉遮挡视线的中层乔木和灌木，将厂区内部的景观视线打开，使整个厂房的视线空间通透。
时间维度上，设计以植物为媒介而产生春、夏、秋、冬等四季季相变化，从而形成独具一格的景观特色。
景观植物的具体设计如下：
第一层乔木：香樟、高杆女贞、榉树、朴树、乌桕、无患子、合欢、墨西哥落羽杉等;二层乔木：石楠树、、花石榴、夹竹桃、海滨木槿等;地被：大花六道木、龟甲冬青、金森女贞、龙柏、红叶石楠、兰花三七、大花栀子、细叶麦冬、马尼拉草等等。
低影响开发设施：密花千屈菜、黄菖蒲、白三叶、再力花、香蒲、菖蒲、篦齿眼子菜、马尼拉草等。
图 竣工实景照片
五
效益分析
经济效益：通过海绵城市建设，减少了周边管网、河道的负担，提升了整个北片区水环境质量，降低了河道水处理的费用;用较低的成本，实现了雨水回用，减少了优质水资源的用量。
生态效益：项目实现了年径流总量控制率目标，将对环境生态的影响降至最低，通过植物配置的设计营造了良好的生态环境。
社会效益：通过本项目的实施和运转效果展示，使工业生产和生态环境的协调共生理念得以落地，为海绵城市建设提供了典型案例，实现了良好的示范作用及社会反响。
原标题：工业厂房二期海绵城市建设雨水工程案例
