项目位置：安徽省池州市月亮湖湿地项目规模：道路全长3.9km，外围汇水区73hm2

竣工时间：年4月

1现状基本情况

1.1背景介绍池州市是国家第一批海绵城市建设16个试点城市之一，城市具有较为优越的自然本底和建设基础。池州市海绵城市建设选取中心城核心区域18.5km2作为试点区域，其中老城区10.68km2，天堂湖新区7.82km2（图1）。总体上，试点区年径流总量控制率为72%，对应设计降雨量24.2mm，年SS总量去除率40%。本项目位于池州主城区南侧，以齐山大道连接整个研究区域，项目周边为池州市重要的湿地自然保护区及候鸟栖息地，齐山大道贯穿其中，是城市南部地区和主城区重要的城市干道之一。本项目以海绵城市改造为契机，在充分研究区域水问题的基础上，结合区域水系改造计划，以系统性思路解决场地及周边的水问题，在满足海绵城市改造目标的同时，最大限度降低对周边生态湿地的影响。该区域现状地表水体污染情况较为复杂，根据上位规划以及区域水系改造计划（图2），该区域的海绵城市改造分为4个主要实施项目：项目一，截污控污，通过管网排查与截污工程，保障旱季雨水口无污水直排入湿地；项目二，径流控制，结合上游地块海绵域市改造与齐山大道道路改造，控制周边雨水径流污染，同期解决齐山大道铁路桥底的内涝问题；项目三，内源治理，对南湖、月亮湖等重要水体进行清淤、底泥改良以及生态处理（已纳入水环境PPP项目）；项目四，增强水动力，通过尾水湿地处理提标后的污水处理厂一级A出水，并将处理后尾水回补至南湖湿地，作为枯水季节补水水源。

1.11齐山大道及周边区域情况齐山大道设计路段全长约3.9km，道路红线范围约60m，本次改造工程包含全路段。作为池州市海绵城市试点建设的首批示范项目之一，本项目在改造城市基础道路，解决自身及周边住宅小区雨水径流污染问题的基础上，同时还统筹考虑片区水系的生态可持续性以及两侧湿地的生态保护。齐山大道东临月亮湖候鸟栖息地，西临南湖湿地，生态基底优越。其中月亮湖主要水源为平天湖，湖水主要指标基本达到地表Ⅲ类水的水质要求。南湖则由于水动力弱，缺少维护与清淤，以及周边污水错接散排，导致湖水中氧化还原电位和溶解氧等指标接近重度黑臭，且富营养化隋况明显。两个湿地水环境与水质变迁的情况是池州优越的山水条件随城市开发逐步受到破坏和干扰的缩影（图3~图5）。

近年来，随着水体周边城市开发，齐山大道市政雨水管网所承接的上游住宅小区、城市道路径流不断增加，道路两侧的建筑小区、公园、陵阳大道等外部地块的汇水对湿地的影响也愈加严重。齐山大道实际汇水来源主要包括3类汇流（图6）：(1)齐山大道道路本身产生的雨水径流；(2)齐山大道地下市政管网汇集的约73hm2上游地块的雨水径流；(3)齐山公园、陵阳大道及铁路桥暴雨期间由于地面坡度形成的大量客水径流，汇水范围约9.9hm2。1.1.2现状设计条件分析齐山大道道路竖向缓坡路段和陡坡路段并存：缓坡路段为道路现状坡度小，易形成局部小范围积水，缓坡区域道路纵坡为1%左右，道路横坡约为1.5%；陡坡路段为道路纵坡大，最低点无排水出口，管渠排水能力有限，降雨时易形成严重积水点，陡坡区域道路纵坡为4%~5%，道路横坡约为1.5%（图7）。

结合现场地勘资料，齐山大道周边土壤类型以黄土为主，渗透系数在1~2×10-6m／s之间。基于场地踏勘分析，项目周边空间条件主要可分为5类：①绿地空间开阔，道路与水面距离超过40m，且绿地坡度平缓；②绿地坡度较大，易造成水土冲蚀，需要考虑分级缓冲滞留设施；③绿地空间低洼且树木相对较少，适宜作为低影响开发设施用地；④传统绿化带形式绿地空间较为狭窄，主要可利用空间为绿化带或树池（图8）。

2问题与需求分析

2.1径流污染场地内的雨水径流污染对周边湿地影响较大，通过对池州市部分市政道路径流水质污染进行检测，道路径流中污染物水平见表1所列。本项目改造前，估算道路全年排入两侧湿地的雨水径流总量约56.94万m3，经计算得出全年排人湿地内径流污染负荷总量见表1。

2.2排水内涝由于陵阳大道与铁路桥周边区域客水通过地表漫流形式排至齐山大道，原有市政排水管网设计标准不足3年一遇，暴雨时造成局部内涝严重。齐山大道道路低洼处主要积水点有5处（图9），其中积水点一、二是由于道路竖向局部低洼造成的小范围积水；积水点三是由于道路横坡偏小，加之局部雨水口较高，管网系统收水不足，造成局部积水深度高达20cm;积水点四、五是由于道路低点纵坡较大，导致暴雨时大量客水汇人，造成内涝与积水明显（图10）。

（注：年7月23日，池州市降雨达到暴雨蓝色预警级别，左图为当日陵阳大道与齐山大道交叉口处，积水面积约m2，积水深度约20cm，排除时间约为40min；右图为当日齐山大道铁路桥至高速转盘处，积水面积约m2，积水深度约50cm，排除时间约为min。）

2.3景观提升与综合改造齐山大道建成年代较远，长期承载重要的交通枢纽功能，路面出现不同程度破损与路基失稳现象，绿地游憩设施不够完善，景观效果单一。主路面约有28处局部破损（图11）。

3海绵城市改造目标与原则

综上分析，本次海绵城市改造需要重点解决雨水径流污染、外围客水汇人造成积水等问题，并满足周边湿地生态保护的双重目的。在改造过程中充分体现生态、海绵的建设理念，因地制宜地选择海绵技术设施，尽量保护区域生态本底，恢复原有的水文状态；同时也还需满足海绵城市绩效考核要求，达到海绵城市控制指标要求。

3.1设计目标(1)体积控制目标年径流总量控制率83%。(2)水质控制目标年SS总量去除率/0。(3)流量控制目标有效应对30年一遇降雨要求。(4)其他目标①修复路面、路基，增加非机动车道和机非隔离带，满足道路承载及安全要求；②增加道路绿地游憩设施，提升景观效果。3.2设计原则(1)系统性原则：雨水系统、道路系统、景观系统综合设计，系统性解决场地及周边问题。(2)适宜性原则：“渗滞蓄净用排”多样技术综合使用，因地制宜地设置海绵设施。(3)可持续原则：充分利用生态本底优势，优先使用绿色生态设施。(4)经济性原则：根据现状空间布置生态设施，减少土方量；种植选择以宿根、自播、低维护的乡土植物品种为主，降低工程造价。

4海绵设计

4.1设计流程本项目的设计包括前期调研、控制目标确定以及系统方案设计三大阶段，技术路线的确定符合相关规划指引，以问题为导向，方案设计中囊括了“源头减排、过程控制、末端处理”三大部分，综合考虑“绿色+灰色”、“地上+地下”的结合，因地制宜地进行设施选择与布局（图12）。

4.2设计降雨4.2.1降雨条件池州市多年平均降雨量为mm，多年平均降雨天数d。年内主要降雨的时间一般为4~7月，降雨时空分布不均（图13）。

4.2.2设计降雨量根据住建部发布的《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》中计算方法，选取池州市~年的30年日降雨（不含降雪）资料进行统计计算，72%年径流总量控制率对应的设计降雨量为24.2mm（相当于1年一遇30min降雨量）（图14）。

不同频率的降雨雨型分析主要用于对场地管网以及海绵城市建成效果进行模拟评估。根据《池州市排水防涝规划》中对短历时降雨雨型推荐采用芝加哥雨型，按池州市最新暴雨强度公式，建立不同降雨频率下步长为Smin的2h降雨雨型。长历时设计降雨雨型参考《池州市排水防涝规划》中采用的雨型（图15）。

4.3总体方案设计4.3.1设计径流控制量计算根据典型道路断面计算道路综合雨量系数，加权计算可得改造前道路综合雨量系数为0.49，计算结果见表2所列。

根据项目设计目标，本次海绵改造中年径流总量控制目标为83%，对应图14降雨曲线，采用内差法计算得出对应设计降雨量为37.lmm（相当于1年一遇50min降雨量）。本项目根据道路竖向、排水方向以及客水汇人等情况分为5个汇水分区，由此计算各汇水分区各自需要控制的径流控制量（图16）。

分区所需控制容积计算方法以B区为例：

VB=10FHφ=10×1.0×3.8×0.75×37.1-.4m3。B区客水汇入水量：VB客=10FHφ=10×8.2×0.45×37.1=m3。其他分区计算方法同上。4.3.2改造策略与技术路线本项目改造中主要通过构建源头减排系统、市政管渠系统和排涝除险系统形成完整的城市防涝体系。生态设施解决道路本身汇水以及部分外围客水，净化水质，保证道路径流雨水不对湿地水质造成影响，利用道路绿地空间达到37.1mm降雨无外排的目标（图17）；同时利用道路原有市政管网，结合海绵改造的雨水系统，综合提高排水能力，使改造道路整体排水能力达到3~5年一遇标准（图18）；最后通过设置地表行泄通道以及一系列的排涝除险设施，解决外围客水汇入，以及消除道路历史积水点，有效应对30年一遇降雨（图19）。综合考虑道路红线内外汇水范围与设施空间布局，齐山大道海绵改造技术路线如图20所示。

4.3.3海绵设施总体布局海绵城市低影响开发设施总体平面布置如图21所示。

4.4分区详细设计4.4.1道路红线内低影响开发设施根据原有道路断面形式不同，本次改造中道路将分为南北两段。道路红线内低影响开发设施布局主要包括2种方式：①改造前未设置机非隔离带的路段，由于新增隔离带，优先利用隔离带绿地进行滞蓄，之后漫流到人行道外侧滞蓄型草沟或周边雨水花园；②改造前既有机非隔离带路段，由于隔离带植物长势较好，通过采取路缘石开口方式将雨水引入间隔下沉的隔离带内，溢流雨水排至人行道外侧植草沟（图22、图23）。

齐山大道南段道路周边以居住用地为主，道路绿地空间有限。此段生态设施以植草沟和雨水花园为主，低影响开发设施溢流雨水传输至末端的综合生态处理设施（图24）。

4.4.2道路红线外汇流区域径流控制设施对于道路管网所承担的道路红线外汇流区域雨水，主要通过末端生态空间滞蓄，设置预处理设施优先对雨水径流进行沉淀后再进入前置塘，然后通过末端湿塘调蓄，最后溢流部分排入水体（图25、图26）。

该段道路现状较为低洼，为历史积水点，外部绿地坡度较缓，宽度大于50m。通过本次改造首先将齐山大道东侧陵阳大道的道路客水收集在道路交叉口东北侧的雨水塘；道路下市政雨水管道排入西侧的生态湿塘；而齐山大道本身的道路雨水则通过地表漫流排至人行道外侧植草沟，再转输到生态湿塘，雨水在此滞蓄最终通过溢流口排人末端湖体。

4.4.3排涝除险设施齐山大道及周边区域的排涝除险设施主要包括2种行泄排放通道：道路红线内暴雨时局部低洼处可能由于溢流口排放能力不足而造成短时积水，需要在人行道设置漫流或箱涵式局部漫流通道，将超标暴雨径流导人生态设施并最终通过溢流方式接入水体；另外，对于铁路桥底位置暴雨时外围客水通过地表漫流到齐山大道，采用设置截流盖板沟等方式，将雨水倒入周边末端调蓄设施（图27、图28）。

4.4.4径流控制量试算与达标评估(1)以汇水分区A为示例计算分区A无客水汇人情况，其主要海绵设施包括下沉式机非隔离带、路侧植草沟、雨水花园等，其中路侧植草沟具有滞蓄功能，为方便计算，将下沉式机非隔离带和路侧植草沟统一为滞蓄型植草沟进行调蓄空间的计算：植草沟面积为.8m2，平均蓄水深度为0.2m，其有效径流控制量为.8m3。雨水花园面积为m2，其有效调蓄深度为0.15m，可得其有效径流控制量为m3。则汇水分区A的海绵设施总的径流控制量为m3，满足海绵城市改造目标所要求控制的m3调蓄空间，考虑到施工精度以及后期植物生长导致的调蓄空间减少，故在设计中多设置了部分安全调蓄空间，设计安全系数1.1左右。其他分区综合了客水汇入水量，计算方法同上，经计算得知B区所需容积为.7m3，客水汇入量m3，设计容积为m3;C区所需容积为.6m，，客水汇入量.4m3，设计容积为m3;D区所需容积为.6m3，客水汇入量.2m3，设计容积为m3;E区所需容积为.5m3，客水汇人量.8m3，谩计容积为m3。(2)达标评估以A区为例进行验证计算。根据设施布局可得A区径流控制量满足设计降雨量37.1mm的情况下不产生外排的要求，也就达到年径流总量控制率83%的目标，根据植草沟、雨水花园以及台阶湿地等对径流污染物的平均去除率为65%，可得到A区对年SS总量去除率达到54%，满足控制目标：根据池州市典型降雨雨型，计算得出池州市2h降雨雨型分配表，以重现期1年一遇、3年一遇和5年一遇的典型雨型进行计算，在2h的降雨历时内，计算雨水调蓄设施每Smin的进出水流量，进而可绘制出在不同降雨重现期下，2h降雨内的调蓄设施进出水流量过程线，从而可得到削峰效果及峰值延后的计算结果（图29）。

由上述计算可知，在小重现期降雨时海绵设施在径流峰值削减和延缓峰值时间上均有明显的贡献，但在5年一遇重现期时，其径流控制量在峰值到来之前就已用完，故对峰值削减和延后峰值时间贡献甚微，这也验证了海绵城市设施主要解决的是中小降雨事件的作用。由于A区道路人行道外侧设计有0mm×mm的植草沟，其排水能力基本满足道路5年一遇降雨时的排水要求。4.5设施节点设计根据道路两侧的绿地特征及空间条件，因地制宜，结合场地竖向及汇水面积，确定适用于该场地的生态设施。1区绿地（空间较大）——多级净化雨水花园：该区绿地空间大于40m，空间较大且具有自然坡度，根据场地现状情况，在此处设置具有多级净化功能的雨水花园（图30）。齐山大道的雨水径流经植草沟汇流至雨水花园，再由雨水花园内的溢流管道排到西侧绿地内的多级雨水花园进行蓄滞、植物吸附和下渗，溢流最终排到现状湿地。2区绿地（坡度较大）——多级台地花园：该区域绿地宽度在25~40m之间，坡度大于1：10，空间开阔且竖向低于道路：此处道路雨水经植草沟滞蓄后溢流排到东侧绿地内的石笼台地，在此处由分水沟进行水量分配，雨水依靠自然坡度，通过石笼及填料层过滤，最终摊入末端现状湿地（图31）。

4.6施工过程及要点海绵城市作为新兴的城市建设理念，在实际施工过程中面临大部分施工单位经验不足的问题。为了更好地实施海绵城市工程的设施建设，在道路海绵工程施工开始前，池州市海绵办、重点办和技术咨询办联合举办对施工企业以及现场监理的培训学习，使施工企业对施工过程需注意的问题有深刻了解与预判，在施工过程中避免竖向、设施构造及标高等关键工程的返工。同时还建立日常巡查和抽查机制，对在建工程进行技术监督，保证现场问题能及时发现、及时解决，从而保证更为高效科学的施工进度，最终如期达到海绵城市建设目标（图32~图35）。

5建成效果

本项目采用EPCO模式进行建设，整个工程造价为万元，施工单位除负责项目建设外，还承担本项目后期运营维护工作。项目中海绵城市部分造价为.8万元，平均每公里造价为.6万元。项目解决了区域73hm2的雨水问题，对于整个改造区域而言，单位面积投资为32.9万元／hm2（表3）。

通过本次改造，不仅对道路本身及周边汇水区域雨水径流进行处置，更通过对末端湿地空间的构建，在源头改造项目开工前，先通过末端设施控制周边居住小区汇水区域的雨水径流污染，保证周边生态敏感区的生态安全。项目还在道路海绵改造的关键节点设置展示牌，增强对群众的海绵城市科普教育。除雨水系统改造后道路基本没有发生内涝与积水外，该路段由于道路环境得到整体改善，增加的游步道，逐渐成为市民散步、游憩的重要场地，新建成的非机动车道和人行道让市民通行的安全性和通行感受得到了明显提升（图36、图37）。

本项目改造前后效果显著。年自6月30日20时至7月5日8时，池州市出现连续强降水天气，累计降水量达.0mm，最大小时雨量67.2mm（图38）。

此次强降雨历时长，瞬时雨强大，而齐山大道的植草沟、生物滞留带、地表行泄通道等海绵设施发挥了应有的作用（图39）。

设计单位：北京雨人润科生态技术有限责任公司北京建筑大学安徽省城建设计研究总院有限公司管理单位：池州市住房与城乡建设委员会建设单位：池州市城市建设重点工程管理办公室技术支撑单位：北京建工建筑设计研究院案例编写人员：车伍、林聪、赵杨、刘强、申利亭、黄蕾、李建、王文亮、付振、耿佳丽、张翼

本文来源：《海绵城市建设典型案例》中国建筑工业出版社章林伟

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长按







































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