城市广场与大型绿地海绵方案设计指引

0 前言

本设计指引用于指导新建和既有公共绿地与广场的海绵方案设计，主要内容包括前期准备、指标确定、方案设计、绩效分析、监测方案、工程投资估算、成果要求，共七章。
1前期准备
1.1资料收集
（1）项目概况。包括公共绿地与广场所在地区海绵城市建设相关规划和要求、经济发展状况、开发强度；项目区域位置、建设范围和规模等。
（2）现状基础资料。包括公共绿地与广场总平面图、周边地形条件、市政管网及排水设施、用地范围内的现状（周边道路、建筑物现状等）、地下空间开发及其它项目相关的设计资料。
（3）自然条件。根据公共绿地与广场下垫面条件、水文气象、地形地貌、土壤类型、水系及水质、地下水位等，分析海绵公共绿地与广场建设的基底条件及可行性。
（4）相关规划。包括城市总体规划、城市控制性详细规划、海绵城市专项规划、防洪排涝规划、水污染防治规划等。
1.2现场踏勘
（1） 实地勘察公共绿地与广场建设现状，明确用地范围、周边地形现状、现状市政管网及排水设施、周边道路、建筑物现状，既有广场竖向高程的测量等。
（2）明确可建设海绵设施的空间位置。
（3）采集公共绿地与广场的铺装、路面径流以及停车场径流的水样，分析SS、CODcr、NH3－N、TN、TP、油脂类等特征污染物浓度。
2目标确定
依据海绵城市专项规划等，结合现场踏勘情况，分析现状资料、径流特征等，确定公共绿地与广场海绵方案的指标，主要包括年径流总量控制率、径流污染削减率、雨水资源利用率等。
3方案设计
3.1总体方案设计
3.1.1公共绿地与广场径流组织设计
①根据公共绿地与广场总平面图、竖向设计、周边现状条件、市政管网设施条件以及相关排水要求等，结合公共绿地与广场等高线地形图，分析公共绿地与广场及其周边区域的地形变化情况以及相对高点、低点，明确区域内径流流向，划定汇水分区。
②公共绿地与广场的周边区域汇水设计，主要表现在与周边道路、建筑物的竖向关系，应结合周边道路、建筑物以及公共绿地与广场的竖向高程，分析公共绿地与广场、周边道路、建筑物的径流流向。
③广场内部汇水设计，应结合广场不同的功能分区。出入口区、观赏区、休憩活动区、道路系统、停车场等功能区宜划分为各自独立的汇水分区。
3.1.2公共绿地与广场的海绵设计策略
统筹协调规划、建筑、给排水、园林、道路、水文等专业，依据因地制宜、经济有效、方便易行、便于维护的原则，落实海绵公共绿地与广场的建设指标。
应根据公共绿地与广场的性质功能、周边地形条件以及市政管网设施条件，确定不同类型公共绿地与广场雨水径流收集、储存、净化以及利用的技术思路，以及与市政管网设施或水体的连接方式。
按照性质、功能、用途、在道路网中的地位，公共绿地分为综合公园、社区公园、专类公园、带状公园、街旁绿地等五类；广场分为市政广场、纪念广场、休闲娱乐广场、集散广场、交通广场、商业广场等五类。


1.公共绿地的海绵设计策略
①公共绿地的海绵设施选择应以收集、入渗为主，以调蓄和净化为辅。
②根据不同的功能、用途（游憩、观赏、生态等），公共绿地布置适宜的海绵设施。
③以游憩为主要功能的公共绿地宜采用下沉式绿地、生物滞留池、植草沟等，以观赏为主要功能的公共绿地宜采用雨水花园、生态树池、湿塘、雨水湿地等，以生态为主要功能的公共绿地宜采用雨水湿地、调节塘等。
2.广场的海绵设计策略
1）市政广场
①市政广场的主要功能为组织集会活动，广场有足够的行人活动空间、以硬质铺装为主、绿地较少且沿周边分布等特点。海绵设计应结合市政广场的特点，避免妨碍交通和破坏广场的完整性。
②市政广场适合以灰色排水为主，宜采用线性排水的方式。广场雨水径流通过线性排水沟有组织的汇流与转输，引入周边绿地海绵设施或雨水调蓄设施。
③市政广场周边的绿地宜与道路、建筑设计相结合，可运用的海绵设施有生物滞留池、生态树池、高位花坛、植草沟等。
④市政广场的海绵设施均设置溢流管，超过设计标准的雨水溢流入市政管网。


2）纪念广场
①纪念广场的主要功能为纪念某些人物或事件，广场有主体建筑物突出、比例协调、足够瞻仰与游览活动的硬质铺装、周边绿地较多等特点。
②纪念广场的硬质铺装宜采用透水铺装，同时设置线性排水沟或植草沟，雨水径流通过有组织的汇流与转输，引入周边绿地海绵设施。
③纪念广场的绿地面积较大且集中，宜优先考虑采用雨水调蓄设施。
④纪念广场的海绵设施均设置溢流管，超过设计标准的雨水溢流入市政管网。


3）休闲娱乐广场
①休闲娱乐广场的主要功能为观赏游憩，广场有分布广泛（既可位于城市的中心区，也可位于居住小区周围或一般街道旁）、数量较多、布局灵活、绿化率高、贴近市民的生活等特点。休闲娱乐广场的海绵设计应结合居住区、商业区等设计。
②休闲娱乐广场通常设计大量的绿化空间，宜优先考虑采用具有雨水调蓄和水质净化功能的设施，既丰富广场景观效果，又兼顾设施功能性。
③休闲娱乐广场功能分区较为明确，海绵设施设计应结合不同功能区，合理布置海绵设施。
④休闲娱乐广场的海绵设施均设置溢流管，超过设计标准的雨水溢流入市政管网。
4）集散广场
①集散广场的主要功能为交通集散，可分为站前广场和大型公共建筑前广场。
②过去站前广场设计更多的需要考虑人流、车流的疏散，而现在车站地下空间开发利用后，将人流、车流分散至地下空间（停车场和公交车站等），站前广场设计应结合海绵设施。
③集散广场一般以硬质铺装为主，宜采用透水铺装，同时设置线性排水沟或植草沟，雨水径流通过有组织的汇流与转输，引入周边绿地海绵设施。
④集散广场供行人停留、休憩的空间，宜采用生态树池等，满足行人活动舒适性以及设施功能性的要求。
⑤集散广场的海绵设施均设置溢流管与市政管网相连接。
⑥有条件的站前广场可设计为下沉式广场。下沉式广场的上部设置溢流管、底部设置放空管与市政管网相衔接。






5）交通广场
①交通广场是指环形交叉口和立体式的桥头广场等，主要为组织交通，也可装饰街景。海绵设施设计应既不能影响交通组织，又要兼顾景观效果。
②交通广场一般不涉及人的公共活动，宜设计为下沉式，采用小型湿地、湿塘等具有调蓄功能的海绵设施，收集与净化路面雨水径流。
③交通广场的绿化量大且景观要求高，宜优先考虑雨水收集利用，广场底部设置蓄水模块，减少绿化浇洒量。
④交通广场的雨水调蓄设施均设置溢流管，超过设计标准的雨水溢流入市政管网。
⑤交通广场地势较高且地下空间已开发利用，宜采用生态排水方式，广场雨水径流散排入周边绿地海绵设施。







6）商业广场
①商业广场的主要功能为购物、休闲、娱乐、观赏、饮食、社会交往等，广场是以行人活动为主，有人流量大、商业与服务设施齐全、雨水径流污染负荷大等特点。
②地下空间已开发利用的商业广场，宜采用线性排水沟收集广场自身以及周边区域雨水径流导向两侧，雨水径流进入市政管网前应设置初雨水弃流设施。
③地下空间未开发利用的商业广场，宜设计为下沉式广场。下沉式广场的上部设置溢流管、底部设置放空管与市政管网相衔接。


3.2公共绿地与广场的海绵设施设计
3.2.1地形
①通过对公共绿地与广场的地形分析，明确区域内地形的变化情况以及高地处、低洼处。
②根据公共绿地与广场内雨水径流集聚位置不同，设置不同类型、功能、形式的海绵设施。
③在高地处宜设计为硬质铺装的广场，供行人休闲活动。在低洼绿地处宜采用湿塘、雨水湿地等具有雨水调蓄功能的海绵设施，雨水经净化处理可用于绿化浇洒、铺装冲洗。在地形较为平坦且起伏小处，宜采用以收集与转输为主要功能的海绵设施。






3.2.2铺装
①广场的硬质铺装面积较大且集中，适合以灰色排水为主，宜采用线性排水的方式。雨水径流通过线性排水沟收集与转输至周边植草沟和生态树池。植草沟渗透与转输广场过剩的雨水径流，引入周边绿地海绵设施。
②面积较小、零碎化的硬质铺装，宜采用生态排水方式，雨水径流散排入周边海绵设施。
③广场的硬质铺装也可设置雨水湿地或地下式蓄水池，用来收集周边硬质铺装的雨水径流，净化后可用于绿化浇灌、铺装冲洗。
④广场以步行活动为主，硬质铺装宜采用透水铺装。




3.2.3公共绿地
①公共绿地设计应低于硬质铺装、道路，确保硬质铺装、道路的雨水径流流向绿地海绵设施。绿地与硬质铺装、道路衔接区域应设有缓坡处理。
②周边区域雨水径流汇入公共绿地与广场的海绵设施前，应利用植草沟、沉淀池等对汇入公共绿地与广场内的雨水径流进行预处理，处理后雨水径流引入海绵设施。
③公共绿地与广场一般有道路连接或环绕，在与道路相邻一侧的绿地宜与道路设计相结合，可运用的海绵设施有生态树池、生物滞留池等，保证公共绿地与广场和道路的人流、车辆互不干扰。
④公共绿地面积较大且地形起伏小，宜优先考虑采用雨水收集回用设施。收集回用设施可采用地下式，以保证安全和节约用地。雨水经净化后可用于绿化浇灌、铺装冲洗等。
⑤分布较为分散且呈斑块状的绿地，宜采用下沉式绿地、生物滞留池、植草沟等小型分散式海绵设施。
⑥公共绿地污染严重区域应设置初雨水弃流设施，处理后的雨水径流汇入绿地海绵设施。
⑦公共绿地的各海绵设施经过入渗通过底部排水盲管相连接，雨水径流收集与转输至湿塘、雨水湿地或蓄水池等雨水调蓄设施。












3.2.4水景
①公共绿地与广场的水体（喷泉、瀑布、水塘等）应作为雨水调蓄设施，与景观设计相结合，净化后雨水可用于绿化浇灌、铺装冲洗以及景观回用。景观水体的溢流排放系统应与市政雨水管网相衔接。
②公共绿地的水体周边应根据水流方向、速度和冲刷强度，合理设置生态驳岸；同时宜设置植草沟、生物滞留设施等对汇入公共绿地的水体进行预处理。
③广场的水体应设置初雨弃流设施，可不采用生态驳岸。
④供老人、儿童等特殊人群活动的广场应以安全为重，不宜设置湿塘、水景等设施，可结合景观设计采用枯山水、旱溪等形式。




3.2.5建筑与景观小品

①广场建筑可采用绿色屋顶；绿色屋顶设置雨水集蓄回用，用于绿色屋顶浇灌。广场建筑外墙，也可设置垂直绿化。
②广场建筑雨落管宜优先采用断接方式排水，可采用高位花坛承接雨水也可采用散排形式，利用植草沟等方式将承接或散排的雨水引入海绵设施。
③广场海绵设计应与景观设计相结合，确保海绵设施与景观小品的布置既相互融合、协调，又满足景观效果及功能要求。










3.2.6道路系统
①公共绿地与广场内部道路宜采用生态排水方式，路面雨水径流散排入两侧绿地海绵设施。
②道路两侧没有条件布置海绵设施时，可采用线性排水沟或植草沟等，有组织的收集与转输雨水径流，引入周边海绵设施。
③公共绿地与广场非机动车道、人行道宜采用透水铺装，机动车道宜采用透水混凝土。




3.2.7停车场
①停车场作为公用绿地与广场的附属设施，应设计为生态停车场。停车场采用透水铺装，雨水径流汇入植草沟再导入生物滞留池等具有水质净化功能的海绵设施。
②广场也可开发利用地下空间，设计地下停车场，解决广场本身及附近停车问题。




4 绩效分析
4.1 总体指标校核
（1）年径流总量控制率
根据《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》中规定的容积法计算海绵方案实施后的年径流总量控制率。
（2）径流污染削减率
应查阅相关文献或从当地检测机构获得该地区不同公共绿地与广场的径流污染现状资料，作为径流污染源强数据。再根据所采用的不同类型海绵设施的设计负荷，所对应的污染物去除率、海绵设施的汇水面积和当地暴雨强度公式，计算出整个公共绿地与广场的径流污染削减率和雨水径流排放口的污染物浓度。
（3）雨水资源利用率
应根据公共绿地与广场的绿地灌溉、铺装冲洗、景观回用等杂用水量确定雨水储蓄设施的容积，从而计算出雨水资源利用率。
4.2 绩效模拟分析
（1）水文效应模拟分析
用SWMM、MUSIC、XP等模型，以公共绿地与广场海绵方案为基础，建模分析方案实施前后水文效应，应给出一般、极端降雨事件下分析结果，包括径流洪峰削减量和径流洪峰延缓时间。
（2）水质效应模拟分析
用SWMM、MUSIC、XP等模型，以公共绿地与广场海绵方案为基础，以获得的污染源强数据、不同类型海绵设施的去除率、各海绵设施对应的汇水面积作为输入参数，分析方案实施前后水质效应，应分析SS、CODcr、NH3－N、TN、TP等特征污染物去除效果和雨水排放口的水质。
5监测方案
海绵设施投入使用半年后，可进行绩效监测。
公共绿地与广场海绵设施的水质绩效监测宜采用人工取样方法，必要时可采用自动在线监测。
应在降雨事件发生并径流形成后，于不同类型海绵设施的径流入口和出口取样。还应在公共绿地与广场对外雨水排口（接口）取样。
常规水质检测指标应包括SS、CODcr、NH3－N、TN、TP等，停车场的水质检测指标还应检测石油类，商业广场的水质检测指标还应包括油脂类。
应在雨水储蓄设施内设置水位控制器，应根据天气预报信息，在降雨事件发生前控制适当水位。
应采用模拟降雨方式或采用自动在线监测方式进行水文效应的监测。
6 工程投资估算
工程投资估算通过对工程量的估算，参考各自的综合单价，计算工程总体投资。
7成果要求
7.1设计说明书
设计说明书应包括项目概况分析、指标确定、总体方案设计、海绵设施设计、总体目标校核、绩效模拟分析、监测方案、工程投资估算等章节。
7.2附图
（1）与市政雨水管网或周边水系位置关系图
（2）公共绿地与广场汇水分区划分图
（3）公共绿地与广场各汇水分区径流组织图
（4）公共绿地与广场海绵设施平面布置图
（5）公共绿地与广场海绵设施竖向设计图
（6）海绵设施正常运行径流排放组织图
（7）海绵设施溢流运行径流排放组织图
（8）海绵设施无法运行径流排放组织图
7.3附表
（1）公共绿地与广场各海绵设施技术指标统计表
（2）公共绿地与广场各汇水分区调蓄容积表
（3）公共绿地与广场各汇水分区水文效益分析表
（4）公共绿地与广场各汇水分区水质效益分析表
（5）公共绿地与广场海绵方案工程投资估算表