昆山案例——凌家路海绵城市建设项目

1 现状基本情况

1.1 项目概况 

凌家路项目位于昆山市马鞍山路北侧，虹桥路以东。现状为一块板式道路， 宽约 11m。道路两侧现状用地主要为居住用地，仅鱼尾狮玉峰山庄在本道路东侧 有开口，其余沿线基本为小区围墙。根据现状地形图，道路两侧路外约有 5-6m 空间。其中，在两侧绿地内现状各有一排行道树。项目范围全长约 438m，起于 冠军路，终于马鞍山路。

图 1 凌家路区位示意图

1.2 自然条件 

昆山市地处长江三角洲，位于江苏省东南部，属长江三角洲太湖平原，境内河网密布，地势平坦。属于北亚热带南部季风气候区，气候温和湿润，四季分明， 光照充足，雨量充沛，无霜期长，雨热同期，常年主导风向为东南风。 

根据近三十年气象资料统计，平均降水量为 1133.3 毫米，年际差异较大， 最多年降水量达 1522.4 毫米（1991 年），最少年降水量为 826.1 毫米（1992 年）。昆山降雨呈明显季节性特征，且目前频现极端气候。统计全年暴雨日数（日降水 量≥50 毫米）平均为 2.9 天，以 6-8 月出现次数最多。 

凌家路位于昆山市江浦圩。江浦圩特点是现状水环境质量差，水安全风险较低，开发程度中。江浦圩拟定内河排涝最高水位 2.7 米，最低水位 1.8 米，常水位 2.5 米。

图 2 市域水环境现状图

图 3 市域水安全现状图

图 4 中心城区核心区内涝风险区划图

凌家路西侧凌家浜最低控制水位 0.77m，最高控制水位 1.07m，常水位 0.97m。

2 问题与需求分析

2.1 存在问题 

（1）凌家路位于江浦圩，所在圩区现状水环境质量差。 

（2）凌家路在凌家桥南至鱼尾狮玉峰山庄出入口段现状无收水设施，雨水 散排至道路外侧绿地内。下雨时存在积水情况

（3）凌家路现状道路无人行道，人车混行。 

2.2 建设需求 

（1）通过凌家路改造，削减道路面源污染，保护下游凌家浜水体水质。 

（2）结合积水易涝片区整治，利用海绵设施的蓄滞能力，缓解片区的积水问题。

（3）在凌家路道路改造中，利用现状道路外侧绿化带，综合现状乔木位 置，因地制宜地增设人行道，完善道路的配套功能，提高居民出行的安全性。 

3 目标与原则

3.1 设计目标 

凌家路位于江浦圩，属于改造道路，道路红线内绿化率 12.6%。凌家路所属 江浦圩特点是现状水环境质量差，水安全风险较低，开发程度中。结合圩区特点，为保护和改善当地水环境质量，应对上述问题，本项目考虑采取海绵城市设计理念。依据《昆山市海绵城市建设实施方案》、《昆山市海绵城市规划设计导则》（试 行），凌家路年径流总量控制率与年 SS 总量去除率控制目标如下：

3.2 设计原则 

严格按照国家《海绵城市建设指南》的要求进行设计。基本原则是因地制宜、 安全为重、景观协调。 

（1）因地制宜。在车行道不改造的前提下，结合排水管道系统改造和人行 道设置，合理选用布局海绵设施。 

（2）安全为重。海绵设计充分考虑对车行道结构以及道路外现有设施的保 护，确保道路安全。 

（3）生态优先。优先利用自然的力量进行排水，通过低影响开发设施的渗 透、净化功能，实现雨水的自然积存、自然净化，维护道路绿化良好的生态功 能。 

（4）景观协调。LID 设施和景观布置紧密协调，在选用适宜当地生长的植 物基础上，既发挥出 LID 设施的功能作用，又实现景观效果的最优化。

4 工程设计

4.1 设计流程

图 5 设计流程图

本项目通过海绵城市建设条件分析（下垫面、横断面、竖向、排水系统等）， 汇水分区的划分，有针对性的进行海绵设施的平面布置，根据各分区计算确定设 施规模，实现设计目标。

4.2 总体设计

 4.2.1 海绵城市建设条件分析

 （1）下垫面分析 

根据现状地形图，对不同下垫面类型进行分析。

（2）横断面分析 

凌家路现状道路为一块板形式，宽 11m，道路两侧有 5-6m 宽绿化空间，外 侧为小区围墙。

图 6 凌家路现状道路横断面

（3）竖向分析 

根据现有地形图资料，本道路标高在 1.99-3.83m 之间，项目范围内有两个 相对低点，分别为位于冠军路交叉口（桩号 K0+000）和马鞍山路交叉口北侧（桩 号 K0+370），道路最高点位于凌家桥（桩号 K0+140）。

图 7 凌家路竖向分析图

（4）现状排水系统分析 

根据积水易涝片区整治工程——凌家路排水平面图，现状在凌家桥北边有一 道 d1400 钢筋混凝土雨水管道、马鞍山路交叉口东侧有一道雨水连箅，雨水均通 过管道收集后排至凌家浜。凌家桥南至鱼尾狮玉峰山庄出入口段现状无收水设施， 雨水散排至道路外侧绿地内。近期，为解决凌家路积水情况，在马鞍山路至凌家 桥在道路西侧即将实施一道 d600 雨水管道，向北排至凌家浜。

图 8 凌家路排水系统分析图

图 9 凌家路现场照片

（5）慢行系统及景观意向分析 

凌家路道路两侧各有 5-6m 宽绿化空间。两侧绿化内各有一排香樟树，现状 香樟树较为密集，影响采光，根据景观方案，将现有香樟树抽稀，基本为保一去 一，调整后行道树间隔约 10m。在两侧 5-6m 宽绿化空间内新增一道人行道，宽 2-5m，结合现状行道树、道路两头交叉口现状人行道铺装以及绿化带内现状市 政管线机箱等的位置，人行道交错布置。

图 10 凌家路慢行系统及景观意向方案

改造后凌家路道路横断面形式如下：

图 11 凌家路标准横断面 1

图 11 凌家路标准横断面 2

（6）地下水位分析 

项目道路位于昆山市潜水含水层岩性分区的中区，潜水含水层厚 8-9 米。凌 家路西侧凌家浜最低控制水位 0.77m，最高控制水位 1.07m，常水位 0.97m。本 项目内海绵设施底部均设置防渗土工膜，防止地下水进入海绵设施内，同时防止 雨水污染地下水。

4.2.2 汇水分区 

本项目为现状道路改造，结合排水系统、道路竖向、道路横坡、海绵设施的 收水范围划分海绵城市分区。 

凌家路道路为双面坡形式，项目范围内有两个相对低点，分别位于冠军路交 叉口（桩号 K0+000）和马鞍山路交叉口北侧（桩号 K0+370），最高点位于凌家 桥（桩号 K0+140）。以凌家桥为界，南北为两个不同的排水分区。结合海绵设施 的收水范围，将凌家路分为 8 个海绵城市分区（S1-S8），凌家桥至冠军路交叉口 根据道路横坡分为 S1、S2，马鞍山路交叉口至北侧低点（桩号 K0+370）根据道 路横坡分为 S7、S8，凌家桥至桩号 K0+370 之间由于中途人非分隔带中段，分成南北两段，再按横坡划分，一共分为 4 个分区，为 S3、S4、S5、S6。

图 13 凌家路海绵城市分区图

4.2.3 设计调蓄容积 

以海绵城市分区 S1 为例，子汇水区总面积 1759 ㎡，其中硬质道路面积 891 ㎡，透水铺装面积 403.4 ㎡，人行道树池 6 个，总绿化面积 464.6 ㎡，雨水花园 面积 20 ㎡，生态滞留草沟 68 ㎡，则对应的雨量径流系数为 0.53。

单位面积的调蓄容积

其中，生态滞留设施蓄水层深度为 25cm（溢流口距离草沟底 15cm+溢流口 顶超高 10cm）；生态滞留设施换填土厚 50cm；0.6 为梯形形状系数；0.7 为折扣 系数；换填土渗透系数取 100mm/h；渗透时间取 2h；水力坡度取 1。 

则海绵城市分区 S1 的设计调蓄容积为

设 计雨量 H=19.8/（1759*0.53）*1000=21.2mm，年径流总量控制率达到 69.9%＞65%。 

同样地，计算其他分区的设计调蓄容积及年径流总量控制率，结果见下表：

采用加权平均法计算凌家路年径流总量控制率为 69.9%。

参照《昆山市海绵城市设计导则》中不同海绵设施对面源污染的去除率的取 值，得到加权平均凌家路海绵设施对面源污染的平均去除率为 86.1%，则凌家路年面源污染削减率为 86.1*69.9%=60.18%。

4.2.4 设施布局与规模 

结合易涝点、景观方案、排水管线以及道路两侧地块现状，因地制宜布置海 绵设施。本项目中道路人行道铺装采用透水铺装，在人行道外侧、人非分隔带内 间隔布置传输型草沟、生态滞留草沟和雨水花园。其中，透水铺装 1986 平方米，传输型草沟 497 平方米，生态滞留草沟524平方米，雨水花园 49 平方米。

图 14 凌家路海绵设施布局图

4.3 详细设计 

该海绵城市建设项目为道路改造项目，结合慢行系统及景观改造进行，结合 景观布置、雨水系统、现状道路低点等，因地制宜地布置传输型草沟、生态滞留 草沟、雨水花园、透水铺装等海绵设施。各设施详细构造如下： 

4.3.1 传输型草沟 

传输型草沟主要作用为传输径流。传输型底部不做换填，只在表面下凹约 15cm，坡度基本同道路纵坡，种植要求为当地常用的高度为 35~50mm 左右的地被植物。位置见平面图。

图 15 传输型草沟做法示意图

4.3.2 生态滞留草沟 

生态滞留草沟主要布置侧绿带空间大于 2.5m 处，其中树、检查井和路灯基 础等构筑物位置处不做换填。生态滞留草沟坡度同道路坡，局部反坡至临近溢流 雨水口，位置见平面图。生态滞留草沟底下凹约 30cm。

图 16 道路生态滞留草沟实景图

生态滞留草沟分为覆盖层、换填层、碎石层三部分。 

（1）覆盖层 

覆盖层位于土壤表层，有助于保持土壤水分，避免因表面密封导致的透气性 降低。覆盖有助于防止水土流失，并提供了适合土壤生物群生存的环境。覆盖物 由碎树皮、木屑、陶粒或者椰糠组成，不含其他杂质，如杂草种子、土、树根等， 厚度为 50~75mm。碎树皮推荐采用松树皮，经腐熟、粉碎(或抛光)、分级筛选、 熏蒸杀虫等工序加工而成。PH 值偏酸性。大小以 2~4cm*5~10cm 为宜，厚 0.5~2cm。

图 18 覆盖料做法示意图

（2）换填层 

换填层厚 50cm。推荐换填层土壤级配：40%粗砂+40%原土+20%椰糠。粗沙 和原土应该与 20%的不含椰壳的纯椰糠混合（按体积计算），所有的椰壳在混合 前应该剔除。

 换填层土壤初始下渗率不小于 100mm/h，TSS 去除率不小于 75%，有机质 （%LOI）2.5%~3.5%，pH 5.5~6.5。其余如 N、P、COD、重金属等污染物的削 减指标应满足当地地表水环境控制目标。

 除上述换填层土壤级配，可采用当地材料进行级配（如砂、土、锯末，砂、 土、菌渣等），但任何换填层级配土壤需进行试验，实验数据符合相应指标后， 方可换填施工。

（3）碎石层 

碎石层厚度为 30cm，上层碎石（厚 10cm）粒径采用 0.5~1.0cm，余下部分 碎石层粒径采用 3~5cm。碎石层内设置盲管，盲管采用 FH150 的软式透水管， 遇树木或现状构筑物处可适当弯曲，就近接入溢流口或雨水井内。路灯基础 2m 范围内盲管外包防渗土工膜。 

（4）种植建议 

生态滞留草沟应以适应沙土种植的地被植物为主，植被高度一般应保持在 150mm 左右，不小于 100mm，要求在少量维护的情况下保持在这个高度，沟底 中心随机铺设河卵石并结合景观效果种植观赏植物。

4.3.3 雨水花园 雨水花园主要布设于绿化较为开阔处，具体位置详见平面图，作用为净化滞蓄雨水。雨水花园底部结构与生态滞留草沟同，分为覆盖层、换填层、碎石层三 部分，底部无坡度，主要技术标准、做法参见生态滞留草沟。

图 19 雨水花园做法示意图

（1）雨水花园植物选择的原则 

①优先选用本土植物，适当搭配外来物种

②选用根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物 

③选用既可耐涝又有一定抗旱能力的植物 

④选择可以相互搭配种植的植物，提高去污性和观赏性 

（2）雨水花园种植要求 

雨水花园的种植选择以花灌木和草本花卉为主，合理地季相地搭配保证雨水 花园内的四季色彩。顽强耐旱的植物，应沿雨水花园周边密集种植，以形成一个 防止行人踏入的保护边界。在雨水花园中心附近的植物要求耐淹，其根系能凝聚 土壤并抑制杂草生长。在大量径流通过时，这些植物也应能被冲平，使洪峰顺利 通过。在道路交叉口处植物的大小和形式必须考虑交通视线问题。 

较高的灌木需要避开路牙开口和溢流井周边。雨水花园中心的植物可以选择 根系发达的湿生植物。

（3）种植建议 

雨水花园既是一种有效的雨水收集和净化系统，也是装点环境的景观系统， 内部取消乔木种植，增加景观效果。雨水花园内植物的选择既要具有去污性又要 兼顾观赏性。

4.3.4 透水路面 

凌家路人行道设为表层透水铺装。表层透水铺装结构如下： 

①20×10×6cm 透水砖，透水系数不应≤1.0x10 -2 cm/s；抗压强度平均值 ≥40MPa，单块最小值≥35MPa；抗折强度平均值≥5.0MPa，单块最小值≥ 4.2MPa。砖缝宽度不宜＞3mm，填缝用料采用中粗砂，级配应满足《透水砖路面技术规程》 （CJJ/T 188-2012）表 5 的要求。 

②3cm 1:6 干硬性水泥砂浆 

③25cm C20 混凝土 

④20cm 级配碎石 

⑤土基压实，压实度≥90% 

人行道板样式、颜色由业主及景观确定，盲道颜色宜为中黄色。表层排水层 下需设置排水盲沟，就近接入附近雨水口，具体做法见大样图。

碎石层内盲管采用管径为 DN150 的开槽高密度聚乙烯双壁波纹（HDPE）管， 开槽详见下图，槽宽 2mm，长 40mm，槽间距 50mm；盲管位于碎石层中，坡度 顺碎石层坡。盲管转折处或长度超过 40m 时需设置清通口，清通口采用等径三 通 DN100 配堵头（盖板）的形式，堵头为 PVC 材质。盲管就近接入原设计雨水 管支管井内。

图 20 排水盲沟大样图

4.4 节点设计

4.4.1 冠军路交叉口 

冠军路交叉口为现状道路低点，人行道外为绿地。在两侧交叉口布置雨水花 园，其中东侧结合景观布置在车行道和人行道之间；西侧布置在人行道外侧，通 过降低人行道，布置人行道泄流通道导流。人行道采用透水铺装。

图 21 冠军路交叉口方案

4.4.2 凌家桥西侧 

凌家桥西侧紧邻凌家浜，结合现状行道树，人行道布置在靠近车行道一侧， 西侧临河留有滨水绿地。由于凌家桥为道路最高点，以桥为界，道路向两侧坡， 本段除人行道采用透水铺装外，绿化带内不布置海绵设施。

图 22 凌家桥西侧方案

4.4.3 标准段 

凌家路标准段人行道采用透水铺装，人非分隔带内结合积水点改造工程中设 计雨水口位置，间隔布置传输型草沟和生态滞留草沟。

图 23 凌家路标准段方案

5 建设效果

5.1 工程造价 

本项目总造价为 126.2 万元。其中海绵设施造价总计 102.5 万元，主要包括 透水铺装、传输型草沟、生态滞留草沟、雨水花园、开口路牙等。绿化种植部分 造价约 23.7 万元。 

5.2 效益分析 

本项目从源头削减污染，过程控制降雨径流，充分利用雨水资源，统筹协调 道路绿地空间，合理配置海绵设施。经过分析测算，项目落实了设计目标，发挥 了较佳的海绵效益，体现了海绵城市及可持续发展的理念。