粮食加工储备库海绵城市设计的探讨
时间：2023-02-22 10:25:06 来源：千叶帆 本文已影响人
袁 帧， 承 甜，胡荣鑫
无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)
本文结合粮食加工储备库的场地特征及功能分区，采用透水铺装、植草沟、雨水花园、下沉式绿地等海绵城市低影响开发(LID)措施，使该地块开发后的年径流总量控制率不低于55%，年径流污染去除率不低于50%，实现库区的良性水文循环，恢复粮库建设地块的“海绵”功能。
粮食加工储备库建设工程根据地形特点及项目功能定位需求，按照功能相近，布置相邻的原则，总平面布局大致分为三个功能区，即粮食储备区(包括散装平房仓、成品库)、大米加工区(包括大米车间、烘干车间)及配套设施区(包括管理业务用房、一站式服务中心、粮食交易用房、门卫等)。
总平面布置符合工艺、建筑、卫生、防火、交通运输、节约用地等要求，充分利用自然地形，做到功能分区明确，工艺流程合理，运输线路便捷。粮食加工储备库采用雨污分流排放系统，场地雨水经库区埋地雨水管网收集后排入市政雨水管网。生活污水经库区埋地污水管网收集后排入市政污水管网。
1.1 粮库海绵城市建设必要性
粮食加工储备库进行海绵城市建设是落实住建部和中央人民政府有关“实施海绵城市建设——低影响开发雨水系统”的需要。可减少建设地块雨水外排，更好的利用雨水进行绿化浇灌、洗车、冲洗路面和回灌地下水。
目前，各省都在落实住建部“实施海绵城市建设——低影响开发雨水系统”建设，进行海绵城市建设不但十分必要，实施也是非常紧迫，具有十分重要的意义。
1.2 海绵城市规划要求
各地区年径流总量控制率分区图将我国大陆地区大致分为五个区，并给出了各区年径流总量控制率α的最低和最高限值，即 I 区(85%≤α≤90%)、II 区(80%≤α≤85%)、III 区(75%≤α≤85%)、IV 区(70%≤α≤85%)、V 区(60%≤α≤85%)。将“实施海绵城市建设——低影响开发雨水系统构建”与实际情况相结合，达到控制地块开发后的年径流总量和年径流污染去除率，实现粮食加工储备库良性水文循环，恢复粮库建设地块的“海绵”功能。
2.1 粮库下垫面分析
粮库内普通屋顶及硬化场地、道路面积占比较大，其径流系数为0.9。粮库地块在传统开发模式下，其综合雨量径流系数大多为0.75～0.85，与规划要求的径流控制率不低于有较大差距。
2.2 海绵城市LID设施选用
根据地块、地形特点和室外景观及排水设施布置，结合地块竖向设计及雨水径流方向，场地方便通过道路自然找坡、屋面雨水断接等措施控制场地内雨水的总体径流。
遵循海绵城市中“源头削减、中途转输、末端调蓄”的设计原则，采用透水铺装、植草沟、雨水花园、下沉式绿地等LID措施对地块径流总量进行控制。凸显粮食加工储备库的海绵和景观特征，展现自然与艺术美感。大部分建筑屋面为平屋面，可在雨落管位置设置雨水断接，雨水可通过雨水断接排入建筑周边绿地内入渗、滞留，超标雨水由LID 内溢流口汇入库区雨水管网。
粮食加工储备库内的绿化布置，应选用无毒、无异味、吸附力强的植物，不仅可以起到净化空气、美化环境的作用，还可用来分割不同使用性质的区域。仓储区的绿化重点在沿库区围墙四周，在围墙周围种植耐尘的乔木，以获得遮阳、吸尘和降低噪音的效果。办公管理区的绿化为办公楼四周和主入口门卫附近的绿化，结合沿路景观，尽可能的改善粮库环境，创造人性化的工作环境。
3.1 透水铺装
透水铺装分为透水人行道、透水车行道。其中透水人行道上采用透水砖；
透水车行道及停车位考虑其上部有重车通行，故采用透水沥青或透水混凝土。地块设计降雨强度下，雨水通过透水铺装过滤后进入盲管，并通过其接入库区雨水排放系统。超过设计降雨强度的雨水通过地面径流至周边雨水排放系统。
3.2 植草沟
库区道路多为混凝土路面，雨水将路面灰尘杂质带入场地周边雨水系统，存在一定的水污染的风险。设计充分利用库区绿地，结合道路和地块竖向，在道路两边设置植草沟，在局部地势较低的绿化区域设置雨水花园和下沉式绿地。路面雨水径流通过道路横坡流向道路周边的植草沟，通过植草沟的转输、净化，进入雨水花园或下沉式绿地进一步滞蓄、净化，降低污染物浓度，最终进入水体，减少水质污染。
3.3 下沉式绿地
库区采取下沉式绿地形主要渗透场地内表面径流雨水，在下沉式绿地内成雨水滞留，既降低排水强度，延缓峰现时间，又缓解了灾害风险。在库区局部地势较低的绿化区域设置下沉式绿地，下凹深度100 mm，高于绿地100 mm处设置溢流口，保证暴雨时径流的溢流排放。
3.4 雨水花园
雨水从各服务屋顶周边散水沟或道路两侧植草沟内接入雨水花园。雨水花园周边设置防护措施及警示牌。雨水花园调蓄深度为300 mm，高于最高水面100 mm处设置溢流口，溢流管管径为DN300，坡度取0.05，满管过流能力能保证暴雨时径流排放。
雨水花园自下而上依次为蓄水层、种植土层、透水土工布、沙砾层、砾石层、透水土工布、素土夯实层、原土层。砾石层内敷设集水盲管，盲管采用PVC材质，盲管周围包裹一层透水土工布，透水盲管的开孔率为5%。为防止雨水下渗对周边道路或建筑物造成土基浸水，雨水花园底部及四周侧壁均布置防渗膜层，厚度为1.5 mm，距离道路或建筑物3 m以上时仅使用土工布即可。
考虑到雨水花园内植物的耐淹时间过长将会影响植物的正常生长，因此在雨水花园容积深度确定以后，需用雨水花园淹水时间校核其缓排能力。淹水时间与持水深度、土壤渗透系数有关。因种植土层是生物滞留带渗透系数最小层，故主要校核该层雨水全部下渗所需的时间。经计算，雨水花园有效蓄水容积排空时间为3 h。故其有效蓄水容积排空时间既能够起到一定缓排作用，也能保证蓄水时间不会过长，不影响设施内植物正常生长。
3.5 管材选用
透水盲管选用PVC管开孔，雨水溢流管选用HDPE双壁波纹管，承插胶圈连接，管刚度不小于8 kN/m2。
海绵城市LID设施宜根据设施类型选择具有净化功能、观赏价值、维护简单的植物种类。宜选用耐48 h周期性水淹、净化能力强并有一定抗旱能力的水陆两栖植物。考虑到雨水花园内有土工布、穿孔管等结构，应避免选用深根性植物。
雨水花园中植物配置应满足雨水控制能力，兼顾雨水花园生态、美化、游憩等功能。边缘区植物可配置乔木发挥遮阴作用，水流入口处应布置耐冲刷草木，植物覆盖率不低于80%。
库区内景观设计形成点、线、面相结合的景观系统。绿化设计以带状绿地、和集中绿地相结合的布置形式，让绿化全面化、生态化、系统化。设计中避免尺度过大的绿化，通过有机组合，系统分配每块绿地，达到库内绿化与外部绿化的相互渗透，形成良好的视觉效果，但位于粮食散装平房仓及浅圆仓，由于其属性特点，周边不设置绿化，避免不必要的虫害及雀鸟对粮食仓储的影响。
粮食加工储备库因其使用功能的特殊性，库区内大多为硬质屋面和硬化道路，绿化设置范围有限。在对粮库进行海绵城市设计时，应充分利用库区内可作为海绵城市设施建设区域，遵循对地块生态环境影响最低的开发建设理念，在库内保留足够的生态用地，控制不透水面积比例，最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏。同时，根据需求适当增加粮库内水域面积，促进雨水的积存、渗透和净化，可实现库区雨水径流总量、径流峰值和径流污染等多个控制目标。
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