【導(dǎo)讀】2017年海綿城市建設(shè)項(xiàng)目。吉林省吉林輕工業(yè)設(shè)計(jì)院有限公司。宋學(xué)丹助理工程師。海綿型道路工程部分道路改造、交通設(shè)施................46

　　

【正文】 約水資源，保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)自然生態(tài)調(diào)節(jié)能力的目的，對(duì)提升城市防洪減災(zāi)能力，減少內(nèi)澇對(duì)居民生活造成的影響， 維護(hù)城市良好的生態(tài)功能，提高生活環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮重要作用。 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 19 綜上 ， 實(shí)施海綿城市項(xiàng)目建設(shè)，對(duì)琿春市而言， 實(shí)現(xiàn)了修復(fù)城市自然生態(tài)本底，改善水環(huán)境和提高水安全保障能力， 是解決城市內(nèi)澇、雨 水收集利用、水體污染治理、防洪減災(zāi)等問(wèn)題 的 最有效途徑，是琿春創(chuàng)造 智慧城市、園林城市、生態(tài)城市、宜居城市 、國(guó)際旅游城市的需要 ， 也是城市可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求和必然選擇，其 建設(shè)十分必要。 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 20 第三章 建設(shè)地點(diǎn)與 區(qū)域 條件 項(xiàng)目地點(diǎn) 建設(shè)地點(diǎn) 本項(xiàng)目根據(jù)《琿春市海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃（ 20212030 年）》總體規(guī)劃要求，實(shí)施近期海綿城市建設(shè)，建設(shè)地點(diǎn)位于琿春市老城區(qū) 。 項(xiàng)目范圍 本項(xiàng)目建設(shè)范圍為近期海綿城市試點(diǎn)區(qū)域，規(guī)劃范圍面積 ㎡ 。 區(qū)域建設(shè) 條件 地形地貌 琿春市地處圖們江下游，長(zhǎng)白山東麓，屬半山區(qū)，地形特點(diǎn)是東西長(zhǎng)而南北短，南部狹長(zhǎng)地帶延伸至日本海附近。境內(nèi)最高的山峰老爺嶺海拔高程 1477 米，最低點(diǎn)敬信鎮(zhèn)防川村，海拔高程為 5 米?，q春中心城區(qū)琿春平原為中心，由琿春平原向南部、北部逐漸升高，北部為北山，南部為太陽(yáng)山，形成兩邊高中間低的地帶。 琿春市地貌分區(qū)劃分為三個(gè)區(qū)，即低中山地貌區(qū)、低山丘陵地貌區(qū)、盆地平原地貌區(qū)。低中山地貌區(qū)主要位于要位于區(qū)內(nèi)北部 400 米標(biāo)高以上，面積為 4631 平方公里，是琿春市主要森林覆蓋區(qū)和礦產(chǎn)賦存之地；低 山丘陵貌區(qū)主要分布在本南部，面積為 1321 平方公里，是區(qū)內(nèi)主要草原和農(nóng)作物的產(chǎn)區(qū)；盆地平貌位于東部和中部，由琿春 、春化兩盆地組成。標(biāo)高為 30100 米，盆地內(nèi)居民點(diǎn)集中以外，是水稻、蔬菜和其他經(jīng)濟(jì)作物的主要產(chǎn)區(qū)。 氣象氣候 地區(qū)處于北半球緯度地帶，靠近日本海，屬中溫帶近海洋性季風(fēng)氣候區(qū)。春季干燥多風(fēng)，夏季溫?zé)岫嘤?，秋季少雨；冬季積雪不深、寒冷期長(zhǎng)。因東臨日本海，西部、北部又有高山作天然屏障，氣候一般夏涼冬暖。年日照時(shí)數(shù)為 2288 至 2366 小時(shí)；平均溫度為 57℃左右，一月份氣溫平均為－ ℃，八月氣溫平均為 ℃，平均降水量 400700mm。無(wú)霜期 138170 天。 19882021 年最大凍土深度 172cm。冬季主要風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)；春末、夏季及初冬為東南風(fēng)、其次為東北風(fēng)。 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 21 工程 地質(zhì) 、水文地質(zhì) 條件 圖們江地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造屬天山 興安地槽吉黑褶皺系的延邊優(yōu)地槽褶皺帶。區(qū)內(nèi)新華夏系華夏式構(gòu)造形跡較發(fā)育。從巖性上，前震旦系的片麻巖、片巖構(gòu)成本區(qū)古陸基底。在海西和燕山期運(yùn)動(dòng)中，伴有大量的巖漿巖（花崗巖等）侵入或火山巖（玄武巖等）噴出。新生代第三紀(jì)，琿春、龍井、延吉等地形成了構(gòu)造盆地，并形成 琿春褐煤層。近代構(gòu)造盆地運(yùn)動(dòng)，促使本區(qū)陸地繼續(xù)上升，山地、丘陵侵蝕加重，促進(jìn)河流沉積物中次生砂金的富集，形成有開(kāi)采價(jià)值的砂金礦床。本區(qū)地貌格局以山 土、丘陵為主，構(gòu)造盆地相間分布，盆地發(fā)育有河流地貌。圖們江流域分布的河谷盆地，地勢(shì)平坦，土質(zhì)肥沃，氣候溫和， 水源充足。 琿春場(chǎng)地屬琿春盆地，總體自上而下分為三層：上層為雜填土（層厚 米）雜色，由回填的粘土和碎石等級(jí)成，松散；中層為粉質(zhì)粘土（層厚 米）灰色 灰黃色，可可塑狀，全場(chǎng)地分布； 下層為圓礫層（層厚 米）灰黃色 黃褐色，稍密狀 ，濕至飽和，砂泥質(zhì)充填，屬河流沖積地層，顆粒磨圓度較好，成分為花崗巖、安山巖、變質(zhì)砂巖為主。 粘土滲透系數(shù) (cm/s) , 粉質(zhì)粘土滲透系數(shù) 106~6 103 (cm/s)。 碎石滲透系數(shù) 6x103~ 102 (cm/s)。 圓礫滲透系數(shù) 6x102~ 101 (cm/s)。 土壤植被 土壤共有 8個(gè)土類， 20 個(gè)亞類， 37 個(gè)土屬， 79 個(gè)土種。東北部山區(qū)主要以灰棕壤土為主，還有少量的沼澤土及泥炭土、沖積土等穿插其間，形成東北部山區(qū)土壤類型。中部平原和周 圍丘陵山區(qū)，土壤以水稻土、白漿土、沖積土為主，還有零星分布的草甸土、沼澤土和泥炭土。南部敬信平原以草甸土為主，還有白漿土、沖積土和風(fēng)沙土。 東北部山區(qū)植被主要有針葉林和針闊混交林，主要樹(shù)種有紅松、魚(yú)鱗松、臭松、赤松、衫松、椴樹(shù)、楓樺樹(shù)、楊樹(shù)、柞樹(shù)等。中部平原和周圍丘陵山區(qū)，以種植糧油作物為主，在盆地邊緣的山地和丘陵地多為散生殘林和灌木林。南部敬信平原除種植糧油作物外，多是沙草科為主的沼澤植物。 降水 琿春臨近日本海，水汽入流方向以南和東南方向?yàn)橹?，以琿春氣象站為代表，琿春氣象站多年平均降水量 ，降水量在流域內(nèi)分布不均勻，自西南向東北遞減。 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 22 降水量年內(nèi)分配不均勻，降水量主要集中在 6－ 9 月份， 6－ 9 月降水量占全年降水量的 70%以上，尤以 8 月最為集中。降水量年季變化較大。降水充沛，地下水資源豐富。 琿春市 30 年降水月平均值和月極值直方圖 根據(jù)琿春市 暴雨站 19802021 年歷年各歷時(shí)降水極值， 琿春市 暴雨強(qiáng)度公式為： q=4004（ ） /（ t+） 其中： q— 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（ L/）； P— 設(shè)計(jì)降雨重現(xiàn)期（年）； t— 降雨歷時(shí)（ min）； t=t1+t2 t1— 地面集水時(shí)間（ min），本項(xiàng)目采用 10min； t2— 管內(nèi)雨水流行時(shí)間（ min）， 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 23 琿春市暴雨強(qiáng)度曲線圖 通過(guò)對(duì) 19852021 年近 30 年的降雨數(shù)據(jù)分析，在扣除小于等于 2mm 的降雨事件的降雨量后，計(jì)算出琿春市年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量，對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示。 琿春年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量曲線 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 24 根 據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南 — 低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》年徑流總量控制率分區(qū) 圖 ， 琿春 市位于年徑流總量控制率分區(qū) 的 II 區(qū) 內(nèi) ，年徑流總量控 制率 α取值應(yīng)為 80%≤α≤85% 。 我國(guó)大陸地區(qū)年徑流總量控制率分區(qū)圖 根據(jù)琿春市年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨曲線，年徑流總量控制率 70%的目標(biāo)下設(shè)計(jì)降雨量為 18mm，年徑流總量控制率 85%的目標(biāo)下設(shè)計(jì)降雨量為 35mm，確定 確定 琿春 市海綿城市建設(shè) 年徑流總量控制率為 80%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量為 。 洪水 琿春河流域的洪水主要由暴雨形成，洪水一般發(fā)生在 6月至 9月，大洪水主要發(fā)生在 8月。一次洪水歷時(shí)約 7 天左右，其中洪水上漲歷時(shí)約 12 天，洪峰持續(xù)時(shí)間約為 36小時(shí)。退水歷時(shí)為 35 天。主要洪量集 中在三天以內(nèi)，大洪水三天洪量占七天洪量的 70%左右，洪水過(guò)程多為單峰型。 抗震烈度 依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，琿春地區(qū)抗震設(shè)防烈 度 為 6 度。設(shè)計(jì)基本地震加速度為 ，特征周期 。設(shè)計(jì)地震分組為一組。 城市規(guī)劃 項(xiàng)目建設(shè)符合《琿春市城市總體規(guī)劃》 、 《琿春市海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃》要求 ，與城 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 25 市供水、排水、綠地等相關(guān)規(guī)劃銜接。 城市下墊面 琿春市近年來(lái)建設(shè)較快，建設(shè)用地逐年增加，根據(jù)國(guó)土部門提供的 2021 年土地利用現(xiàn)狀圖、衛(wèi)星影像圖以及實(shí)地勘察對(duì)琿春市中心城區(qū)規(guī)劃范圍約 1659 公頃的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析。中心城區(qū)老城區(qū)建設(shè)密度較大，缺乏綠地空間?，F(xiàn)狀建成區(qū)比例較高，現(xiàn)狀建成區(qū)下墊面硬化面積較大，地面硬化導(dǎo)致降雨時(shí)滲透水量減少，調(diào)蓄量減小，徑流量增加，排水壓力增大。 通過(guò)琿春市城市下墊面分析、土壤滲透速率分析得出，琿春市適合做海綿城市建設(shè)。 根據(jù)琿春市城市總體規(guī)劃， 2021 年按照城市水體、草地、林地、裸土、道路、廣場(chǎng)、屋頂和小區(qū)內(nèi)鋪裝等，對(duì)現(xiàn)狀地表類型進(jìn)行解析。 琿春市現(xiàn)狀用地一覽表 序號(hào) 用地序號(hào) 用地性質(zhì) 面積（公頃） 比例（ %） 1 R 居住用地 2 C 公共設(shè)施用地 3 M 工業(yè)用地 4 W 倉(cāng)儲(chǔ)用地 5 T 對(duì)外交通用地 6 S 道路廣場(chǎng)用地 7 U 市政公用設(shè)施用地 8 G 綠地 9 D 特殊用地 10 合計(jì) 100 城市面源污染 城市的各個(gè)分區(qū)用地類型不同，面源污染也不相同，琿春市用地分區(qū)可分為工業(yè)集中區(qū)和非 工業(yè)建設(shè)區(qū)。工業(yè)集中面源污染較為嚴(yán)重，初期雨水棄流之后直接排至污水處理廠。非工業(yè)建設(shè)區(qū)初期雨水棄流之后可通過(guò)簡(jiǎn)單處理后進(jìn)行排放。 琿春市隨著對(duì)點(diǎn)源污染（工業(yè)污染和城市生活污染等）控制水平的提高，降雨徑流污染作為僅次于農(nóng)業(yè)面源污染的第二大面源污染，已成為城市水環(huán)境污染和生態(tài)退化的重要影響因素。 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 26 從污染來(lái)源分析，城市面源污染主要來(lái)源于降水、大氣沉降（降塵）、 地表徑流沖刷、滲流等。面源污染中又以地表徑流污染最為嚴(yán)重，降雨（尤其是暴雨）徑流流經(jīng)城市下墊面沖刷下來(lái)，污染物質(zhì)流經(jīng)城市下墊面沖刷下來(lái)，是城市水體面源污染 的主體。因此，以地表沉積物為主要污染物來(lái)源，以降雨徑流為載體的地表徑流污染是城市面源污染研究和控制的主要對(duì)象。 具體地說(shuō)，城市地表徑流污染是指在降雨過(guò)程中，降雨所形成的徑流流經(jīng)城市下墊面（如街道、停車場(chǎng)、屋頂、綠化帶等）時(shí)，對(duì)其表面沉積的污染物質(zhì)（如有機(jī)物、油類、鹽分、氮、磷、有毒物質(zhì)及雜物等）進(jìn)行沖刷后排入河流、湖泊等受納水體，從而影響城市水體水質(zhì)的現(xiàn)象。根據(jù)初期雨水污染的研究，城市建成區(qū)的初期雨水徑流中含有大量的有機(jī)物、病原體、重金屬、油等污染物，降雨徑流中所攜帶污染物幾乎都集中在 510 毫米初期雨水中 ，成為城市內(nèi)河水系的重要的污染源之一。 目前，琿春市尚無(wú)降雨徑流污染物實(shí)測(cè)資料，參考北方一些城市典型下墊面的徑流雨水污染物變化規(guī)律和分布情況可知，在降雨初期（前 40min） 25%的徑流里，污染負(fù)荷占了整場(chǎng)降雨的 80%以上。對(duì)區(qū)域按類型分為綠地（ %）、屋面（ %）、路面（ %）、車道（ %）、聯(lián)絡(luò)街道（ %）和人行便道（ %），并分析其對(duì)水環(huán)境污染的貢獻(xiàn)率。 琿春市面源污染物分析表 （單位： %） 污染物 綠地 屋面 路面 車道 聯(lián)絡(luò)街道 人行便道 TS 7 1 56 12 20 5 SS 7 1 52 9 18 4 TP 14 1 39 20 19 8 總 Cu 3 1 33 13 45 5 總 Zn 2 2 42 11 38 5 大腸桿菌 5 1 57 12 21 5 可以看出，對(duì)雨水徑流污染物貢獻(xiàn)率最大的是路面和聯(lián)絡(luò)街道，而透水地面（綠地）的貢獻(xiàn)率不足 10%。因此，徑流污染控制應(yīng)重點(diǎn)對(duì)不透水下墊面徑流進(jìn)行處理。 合流制及其污染 琿春市區(qū)雨水收集設(shè)施落后，老城區(qū)現(xiàn)有的 排水系統(tǒng)為合流制，采用的是鋼筋混 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 27 凝土排水管和暗渠。老城區(qū)共有兩處排污口和一處溢流口，流入庫(kù)克納河，使庫(kù)克納河水體受到污染。 排水管網(wǎng)水力模型分析 根據(jù)防澇規(guī)劃，老城區(qū)雨水共分為三個(gè)排水區(qū)：第一排水分區(qū)為北起新華街南至庫(kù)克納河，西起中華路至 東關(guān)大路 ，匯水面積為 。第二排水分區(qū)北起庫(kù)克納南至濱河北街，西起中華路東至 東關(guān)大路 。匯水面積為 。第十匯水分區(qū)北起新華街南至河南大街，西起 東關(guān)大路 東至庫(kù)克納。匯水面積為 。 琿 春市海綿城市建設(shè)項(xiàng)目 一期工程 可行性研究報(bào)告 28 第四章 項(xiàng)目總體建設(shè)方案 項(xiàng)目建設(shè) 指導(dǎo)思想 切實(shí)轉(zhuǎn)變城市建設(shè)理念，推進(jìn)海綿城市建設(shè)，通過(guò)工程和生態(tài)措施相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮城市水體、綠地、道路、廣場(chǎng)、小區(qū)等對(duì)雨水的滲透、吸納和凈化作用，最大程度實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的自然積存、滲透和凈化，實(shí)現(xiàn)城市排水防澇能力的提升，有效削減徑流污染，促進(jìn)雨水資源的有效利用，構(gòu)建健康完善的城市水生態(tài)系統(tǒng)。 建設(shè)原則 生態(tài)為本、遵循自然 按照生態(tài)、綠色、低碳的基本