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海绵设施指标和计算技术

时间:2023-09-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:若单个生物滞留设施计算汇水面积时未扣除非受控区域面积,将导致该生物滞留设施控制容积偏大,影响整体指标计算。表21.1单项LID设施污染物去除率一览表注:表中SS是指悬浮在水中的固体物质,包括不溶于水的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。图21.1生物滞留带雨水豁口问题7:生物滞留设施中溢流设施数量与溢流能力未考虑安全因素,不满足溢流标准。

海绵设施指标和计算技术

问题1:设计未明确规划指标(年径流总量控制率、年径流污染去除率等)要求,采用LID措施改造后,未进行海绵设施建设前后海绵指标对比。

【原因分析】违反《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》第四章第四节第(1)条关于城市道路设计落实海绵专项规划低影响开发控制目标与指标要求以及重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第3.0.1条关于建设项目低影响开发目标应与上位规划相协调的规定。

【处理措施】设计中应明确城市总规、海绵城市专项规划等上位规划对设计道路相关海绵指标的要求,如设计道路位于海绵专项规划区域外,则可参考海绵城市建设主管部门发布相关管理规定或参考重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)规定执行。在道路海绵措施改造完成后,应将改造后指标与规划指标进行比较,判断海绵城市建设是否达到预期目标。

问题2:未分析修建该海绵城市项目后对周边(特别是下游)区域水文过程及生态的影响。

【原因分析】违反《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》第三章第二节第2.4条关于海绵城市设计中根据水文条件选择低影响开发控制目标的规定。城市雨水水文过程是不可割断的连续过程,一个区域的开发、建设,必然受其上游水文状况的影响,也必然对下游水文过程造成影响。

【处理措施】除工程本身区域外,还应搜集工程上下游相关区域的地形、地质、水文等资料,加强海绵项目上下游的水系格局的分析,并分析开发建设对上下游水文过程的影响(如回填自然坑塘,则应补偿雨水调蓄功能)。通过对建设区域开发前后水文过程的影响、分析,评估开发建设造成的影响,并对建设区域雨水管理影响范围提出相应的雨水管理、生态修复管控建议。

问题3:生物滞留设施计算中,未区分受控区域及非受控区域,计算汇水面积时,未扣除非受控区域面积。

【原因分析】违反《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》第四章第八节关于海绵设施规模计算和重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第4.3.1条关于雨水径流总量控制容积计算的规定。

【处理措施】将未受控区域纳入受控区域进行计算有误,生物滞留设施相关指标计算仅针对其服务范围有效。应将受生物滞留设施控制区域和未受生物滞留设施控制区域分别计算控制指标,然后进行加权平均计算得出项目的年径流总量控制率等控制指标。若单个生物滞留设施计算汇水面积时未扣除非受控区域面积,将导致该生物滞留设施控制容积偏大,影响整体指标计算。

问题4:海绵设施下垫面径流系数取值未充分考虑下垫面构造及对于雨水的滞、蓄功能,生物滞留带、半透式透水铺装径流系数取值0.15,取值不当。

【原因分析】违反《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》第四章第八节第2.1条关于下垫面径流系数取值和重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第4.3.8条关于下垫面径流系数取值的规定。

【处理措施】生物滞留带具备雨水下渗功能,下渗量计算为控制容积,因此,在计算控制指标时,不能将其作为普通绿地来考虑其自身雨量径流系数;半透式透水铺装,由于其结构形式为半透,下渗及储水空间不如全透型透水铺装,其径流系数应适当调高。应参考《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》第四章第八节第2.1条表4-3和重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)表4.3.8取值;建议生物滞留设施自身径流系数取1,半透式透水铺装径流系数根据其结构层的具体做法适当调整取高。

问题5:未充分理解LID设施对污染物的去除原理,LID设施污染物去除率取值过高。

【原因分析】违反《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》第四章第七节第(3)条关于低影响开发设施污染物去除率和重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第4.3.2条关于单项LID设施污染物去除率的规定。

【处理措施】各项LID设施污染物去除率应根据实测数据确定,可参考重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)表4.3.2所列污染物去除率取值,如表21.1所示。

表21.1 单项LID设施污染物去除率一览表

注:表中SS是指悬浮在水中的固体物质,包括不溶于水的无机物、有机物及泥砂、黏土微生物等。

问题6:道路路缘石豁口宽度或间距取值未考虑道路纵坡、路面雨水径流等因素,豁口设置未达到收水效果要求。

【原因分析】违反重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第6.2.7条关于路缘石开口收水措施的规定。

【处理措施】由于路缘石豁口为侧面进水(如图21.1所示),其进水流态较传统的雨水口有较大的不同,路缘石豁口进水流态为宽顶堰流,其进水流量通常较雨水口小。道路路缘石豁口宽度及间距结合立箅式雨水口进水量综合考虑;可参考重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第6.2.7条公式计算路缘石豁口宽度。路缘石豁口过流能力应按照宽顶堰流进行复核。

L=K0Q0.42S0.3(ni)-0.6

式中 L——豁口长度,m;

Q——设计径流量,m3/s;

K0——经验常数,取0.817;

S——纵向坡度;

n——曼宁系数,取0.016;

i——路面横向坡度。

图21.1 生物滞留带雨水豁口(悦来新区海绵试点项目)(www.xing528.com)

问题7:生物滞留设施中溢流设施数量与溢流能力未考虑安全因素,不满足溢流标准。

【原因分析】违反《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》第五章第三节第(2)条关于城市道路低影响开发设施溢流排放设施和重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第9.4.8条关于溢流排水能力不应低于低影响开发设施的设计最大进水量的规定。

【处理措施】道路路面雨水通过豁口等设施进入生物滞留设施,则生物滞留设施应考虑超标雨水溢流措施,若溢流口过流能力不足,或将造成超标径流雨水来不及通过溢流设施排走,从而漫过生物滞留设施形成无组织排放。因此应增加溢流设施中溢流口的数量或者增大溢流口尺寸,考虑安全因素,溢流流量宜取设计进水流量的1.5~3倍。

对于纵坡较大道路,生物滞留设施设置有挡水堰或采取梯级生物滞留带,溢流口应结合挡水堰间隔分段设置,并按生物滞留设施服务范围内雨水流量计算溢流口数量;对于坡度平缓道路,生物滞留带中溢流口可相对集中设置,如图21.2所示。

图21.2 生物滞留带溢流口(实景)

问题8:生物滞留设施进水量计算中,对于各下垫面及生物滞留设施本身的地面集流时间取值不合理,未考虑距离、坡度等因素。

【原因分析】违反重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第4.3.9条关于雨水汇流时间的规定。

【处理措施】根据重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第4.3.9条规定,汇水距离不大于90 m时,汇水面汇流时间按下式计算:

式中 t1——汇水面汇流时间,min;

n——糙率,糙率宜按照表21.2确定;

L——汇流距离,m;

q——设计暴雨强度,L/(s·hm2);

S——汇水坡度。

表21.2 汇水面糙率

汇水距离大于90 m时,超过90 m后的汇流时间按下式计算:

式中 t90——超过90 m后的汇流时间,min;

L90——超过90 m后的汇流距离,m;

K90——地面截留系数,混凝土、沥青或砖石铺装的地面取值6.19,透水铺装地面、未铺装地面取值4.91。

当生物滞留设施如生物滞留带紧邻车行道时,地面汇水距离通常不大于90 m,汇水面汇流时间可采用t1计算;当生物滞留设施(如雨水塘)位于立交下时,通过植草沟等设施收集雨水,地面汇水距离大于90 m时,汇水面汇流时间可采用t1+t90计算。

问题9:建设项目划分多个子汇水分区时,单个子汇水分区年径流总量控制率指标未考虑项目总体雨水径流控制要求。

【原因分析】违反重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第4.1.2条关于单个汇水分区年径流总量控制率的规定。

【处理措施】项目各子汇水分区划分不合理造成部分子汇水分区年径流总量控制率偏低,建设项目应合理划分汇水分区,对每个汇水分区进行径流雨水控制,并满足单个汇水分区年径流总量控制率不宜低于项目年径流总量控制率的85%的规定。各个分区加权平均后,项目年径流总量控制率和年径流污染去除率满足规划指标要求。

问题10:利用雨水调蓄池作为径流污染控制措施时,在调蓄池前设置初期雨水弃流装置,未考虑初期雨水径流污染控制,不能达到雨水径流污染控制目的。

【原因分析】违反重庆市《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ 50/T-292—2018)第4.2.2条关于雨水径流污染控制和第9.8.2条、第9.10.1条关于雨水调蓄池功能的规定。

【处理措施】利用雨水调蓄池作为径流污染控制措施时,若将初期雨水进行弃流,将不能达到控制初期雨水径流污染的目的。根据道路低影响开发原则,雨水径流宜在源头作分散处理,控制初期雨水径流污染。若无法实现源头控制而必须设置雨水调蓄池作为径流污染控制措施时,在径流雨水进入雨水调蓄池前不应设置初期雨水弃流装置将径流污染较为严重的初期雨水径流排出,以免影响下游水质及雨水蓄水池污染控制效果。

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