6.2.1 绿地接纳客地雨水时,应满足下列要求:
1 绿地就近接纳雨水径流,也可通过管渠输送至绿地;
2 绿地应低于周边地面,并有保证雨水进入绿地的措施;
3 绿地植物宜选用耐淹品种。
6.2.2 透水铺装地面应符合下列要求:
1 透水铺装地面应设透水面层、找平层和透水垫层。透水面层可采用透水混凝土、透水面砖、草坪砖等;
2 透水地面面层的渗透系数均应大于1×10-4m/s,找平层和垫层的渗透系数必须大于面层。透水地面设施的蓄水能力不宜低于重现期为2年的60min降雨量;
3 面层厚度宜根据不同材料、使用场地确定,孔隙率不宜小于20%;找平层厚度宜为20~50mm;透水垫层厚度不宜小于150mm,孔隙率不应小于30%;
4 铺装地面应满足相应的承载力要求,北方寒冷地区还应满足抗冻要求。
6.2.3 浅沟与洼地入渗应符合以下要求:
1 地面绿化在满足地面景观要求的前提下,宜设置浅沟或洼地;
2 积水深度不宜超过300mm;
3 积水区的进水宜沿沟长多点分散布置,宜采用明沟布水;
4 浅沟宜采用平沟。
6.2.4 浅沟渗渠组合渗透设施应符合下列要求;
1 沟底表面的土壤厚度不应小于100mm,渗透系数不应小于1×10-5m/s;
2 渗渠中的砂层厚度不应小于100mm,渗透系数不应小于1×10-4m/s;
3 渗渠中的砾石层厚度不应小于100mm。
6.2.5 渗透管沟的设置应符合下列要求:
1 渗透管沟宜采用穿孔塑料管、无砂混凝土管或排疏管等透水材料。塑料管的开孔率不应小于15%,无砂混凝土管的孔隙率不应小于20%。渗透管的管径不应小于150mm,检查井之间的管道敷设坡度宜采用0.01~0.02;
2 渗透层宜采用砾石,砾石外层应采用土工布包覆;
3 渗透检查井的间距不应大于渗透管管径的150倍。渗透检查井的出水管标高宜高于入水管口标高,但不应高于上游相邻井的出水管口标高。渗透检查井应设0.3m沉砂室;
4 渗透管沟不宜设在行车路面下,设在行车路面下时覆土深度不应小于0.7m;
5 地面雨水进入渗透管前宜设渗透检查井或集水渗透检查井;
6 地面雨水集水宜采用渗透雨水口;
7 在适当的位置设置测试段,长度宜为2~3m,两端设置止水壁,测试段应设注水孔和水位观察孔。
6.2.6 渗透管-排放系统的设置应符合下列要求:
1 设施的末端必须设置检查井和排水管,排水管连接到雨水排水管网;
2 渗透管的管径和敷设坡度应满足地面雨水排放流量的要求,且管径不小于200mm;
3 检查井出水管口的标高应能确保上游管沟的有效蓄水,当设置有困难时,则无效管沟容积不计入储水容积;
4 其余要求应满足本规范第6.2.5条规定。
6.2.7 入渗池(塘)应符合下列要求:
1 边坡坡度不宜大于1:3,表面宽度和深度的比例应大于6:1;
2 植物应在接纳径流之前成型,并且所种植物应既能抗涝又能抗旱,适应洼地内水位变化;
3 应设有确保人身安全的措施。
6.2.8 入渗井应符合下列要求:
1 底部及周边的土壤渗透系数应大于5×10-6m/s;
2 渗透面应设过滤层,并底滤层表面距地下水位的距离不应小于1.5m。
6.2.9 埋地入渗池应符合下列要求:
1 底部及周边的土壤渗透系数应大于5×10-6m/s;
2 强度应满足相应地面承载力的要求;
3 外层应采用土工布或性能相同的材料包覆;
4 当设有人孔时,应采用双层井盖。
6.2.10 透水土工布宜选用无纺土工织物,单位面积质量宜为100~300g/m2,渗透性能应大于所包覆渗透设施的最大渗水要求,应满足保土性、透水性和防堵性的要求。
条文说明
6.2 渗透设施
6.2.1 规定绿地渗透设施。
客地雨水指从渗透设施之外引来的雨水。绿地雨水渗透设施应与景观设计结合,边界应低于周围硬化面。在绿地植物品种选择上,根据有关试验,在淹没深度150mm的情况下,大羊胡子、早熟禾能够耐受长达6d的浸泡。
6.2.2 规定铺装地面渗透设施。
图11为透水铺装地面结构示意图。
根据垫层材料的不同,透水地面的结构分为3层(表17),应根据地面的功能、地基基础、投资规模等因素综合考虑进行选择。
透水路面砖厚度为60mm,孔隙率20%,垫层厚度按200mm,孔隙率按30%计算,则垫层与透水砖可以容纳72mm的降雨量,即使垫层以下的基础为黏土,雨水渗入地下速度忽略不计,透水地面结构可以满足大雨的降雨量要求,而实际工程应用效果和现场试验也证明了这一点。
水质试验结果表明,污染雨水通过透水路面砖渗透后,主要检测指标如NH3-N、、SS都有不同程度的降低,其中NH3-N降低4.3%~34.4%,降低35.4%~53,9%,SS降低44.9%~87.9%,使水质得到不同程度的改善。
另外,根据试验观测,透水路面砖的近地表温度比普通混凝土路面稍低,平均低0.3℃左右,透水路面砖的近地表湿度比普通混凝土路面的近地表湿度稍高1.12%。
6.2.3 规定浅沟与洼地渗透设施。
浅沟与洼地入渗系统是利用天然或人工洼地蓄水入渗。通常在绿地入渗面积不足,或雨水入渗性太小时采用洼地入渗措施。洼地的积水时间应尽可能短,因为长时间的积水会增加土壤表面的阻塞与淤积。一般最大积水深度不宜超过300mm。进水应沿积水区多点进入,对于较长及具有坡度的积水区应将地面做成梯田形,将积水区分割成多个独立的区域。积水区的进水应尽量采用明渠,多点均匀分散进水。洼地入渗系统如图12所示。
6.2.4 规定浅沟渗渠组合渗透设施。
浅沟—渗渠组合的构造形式见图13。
一般在土壤的渗透系数K≤5×10-6m/s时采用这种浅沟渗渠组合。浅沟渗渠单元由洼地及下部的渗渠组成,这种设施具有两部分独立的蓄水容积,即洼地蓄水容积与渗渠蓄水容积。其渗水速率受洼地及底部渗渠的双重影响。由于地面洼地及底部渗渠双重蓄水容积的叠加,增大了实际蓄水的容积,因而这种设施也可用在土壤渗透系数K≥1×10-6m/s的土壤。与其他渗透设施相比这种系统具有更长的雨水滞留及渗透排空时间。渗水洼地的进水应尽可能利用明渠与来水相连,应避免直接将水注入渗渠,以防止洼地中的植物受到伤害。洼地中的积水深度应小于300mm。洼地表层至少100mm的土壤的透水性应保持在K≥1×10m/s,以便使雨水尽可能快地渗透到下部的渗渠中去。
当底部渗渠的渗透排空时间较长,不能满足浅沟积水渗透排空要求时,应在浅沟及渗渠之间增设泄流措施。
6.2.5 规定渗透管沟的设置要求。
建筑区中的绿地入渗面积不足以承担硬化面上的雨水时,可采用渗水管沟入渗或渗水井入渗。
图14为渗透管沟断面示意图。
汇集的雨水通过渗透管进入四周的砾石层,砾石层具有一定的储水调节作用,然后再进一步向四周土壤渗透。相对渗透池而言,渗透管沟占地较少,便于在城区及生活小区没置。它可以与雨水管道、入渗池、入渗井等综合使用,也可以单独使用。
渗透管外用砾石填充,具有较大的蓄水空间。在管沟内雨水被储存井向周围土壤渗透。这种系统的蓄水能力取决于渗沟及渗管的断面大小及长度,以及填充物孔隙的大小。对于进入渗沟及渗管的雨水宜在入口处的检查井内进行沉淀处理。渗透管沟的纵断面形状见图10。
6.2.7 规定入渗池(塘)设施。
当不透水面的面积与有效渗水面积的比值大于15时可采用渗水池(塘)。这就要求池底部的渗透性能良好,一般要求其渗透系数K≥1×10-5m/s,当渗透系数太小时会延长其渗水时间与存水时间。应该估计到在使用过程中池(塘)的沉积问题,形成池(塘)沉积的主要原因为雨水中携带的可沉物质,这种沉积效应会影响到池子的渗透性。在池子首端产生的沉积尤其严重。因而在池的进水段设置沉淀区是很有必要的,同时还应通过设置挡板的方法拦截水中的漂浮物。对于不设沉淀区的池(塘)在设计时应考虑1.2的安全系数,以应对由于沉积造成的池底透水性的降低,但池壁不受影响。
保护人身安全的措施包括护拦、警示牌等。平时无水、降雨时才蓄水入渗的池(塘),尤其需要采取比常有水水体更为严格的安全防护措施,防止人员按平时活动习惯误入蓄水时的池(塘)。
6.2.8 规定入渗井。
入渗井一般用成品或混凝土建造,其直径小于1m,井深由地质条件决定。井底距地下水位的距离不能小于1.5m。渗井一般有两种形式。形式A如图15所示,渗井由砂过滤层包裹,井壁周边开孔。雨水经砂层过滤后渗入地下,雨水中的杂质大部被砂滤层截留。
渗井B如图16所示,这种渗井在井内设过滤层,在过滤层以下的井壁上开孔,雨水只能通过井内过滤层后才能渗入地下,雨水中的杂质大部被井内滤层截留。过滤层的滤料可采用0.25~4mm的石英砂,其透水性应满足K≤1×10-3m/s。与渗井A相比渗井B中的滤料容易更换,更易长期保持良好的渗透性。
6.2.10 规定用于保护埋地渗透设施的土工布选用原则。本条文主要参考了《土工合成材料应用技术规范》GB 50290;《公路土工合成材料应用技术规范》JTJ/T 019等国家和相关行业标准制定的,详细的技术参数应根据雨水利用的技术特点进一步测试确定。
土工布的水力学性能同样是土壤和土工布互相作用的重要性能,主要为:土工布的有效孔径和渗透系数。土工布的有效孔径(EOS)或表观孔径(AOS)表示能有效通过的最大颗粒直径。目前具体试验方法有2种:干筛法(GB/T 14799)和湿筛法(GB/T 17634)。干筛法相对较简便但振筛时易产生静电,颗粒容易集结。湿筛法是根据ISO标准新制订的,在理论上可消除静电的影响,但因喷水后产生表面张力,集结现象并不能完全消除。两种标准的颗粒准备也不一样,干法标准制备是分档颗粒(从0.05~0.07mm至0.35~0.4mm分成9档),逐档放于振筛上(以土工布作为筛布)得出一系列不同粒径的筛余率,当某一粒径的筛余率等于总量的90%或95%时,该粒径即为该土工布的表观孔径或有效孔径,相应用表示。至于湿法则采用混合颗粒(按一定的分布)经筛分后再测粒径,并求出有效孔径。目前国内应用的仍以干法为主。
短纤维针刺土工布是目前应用最广泛的非织造土工布之一。
纤维经过开松混合、梳理(或气流)成网、铺网、牵伸及针刺固结最后形成成品,针刺形成的缠结强度足以满足铺放时的抗张应力,不会造成撕破、顶破。由于其厚度较大、结构蓬松,且纤维通道呈三维结构,过滤效率高,排水性能好。其渗透系数达10-2~10-1,与砂粒滤料的渗透系数相当,但铺起来更方便,价格也不贵,因此用作反滤和排水最为合适。还具有一定的增强和隔离功能,也可以和其他土工合成材料复合,具有防护等多种功能。由于非织造土工布具有反滤和排水的特点,因此在水力学性能方面要特别予以重视,一是有效孔径;二是渗透系数。要利用非织造布多孔的性质,使孔隙分布有利于截留细小颗粒泥土又不至于淤堵,这必须结合工程的具体要求,予以满足。
机织布材料有长丝机织布和扁丝机织布两种,材料以聚丙烯为主。它应用于制作反滤布的土工模袋为多。机织土工布具有强度高、延伸率低的特点,广泛使用在水利工程中,用作防汛抢险、土坡地基加固、坝体加筋、各种防冲工程及堤坝的软基处理等。其缺点是过滤性和水平渗透性差,孔隙易变形,孔隙率低,最小孔径在0.05~0.08mm,难以阻隔0.05mm以下的微细土壤颗粒;当机织布局部破损或纤维断裂时,易造成纱线绽开或脱落,出现的孔洞难以补救,因而应用受到一定限制。