快来get~上海世博城市最佳实践区的雨水利用小“玄机”

世博会向世界展示了中国风采,盛会过后,上海也多了很多经典园区,景色优美,设计理念先进,每年都吸引众多游客。我们在欣赏景色的同时,是否注意到了园区背后的雨水利用“玄机”?

阅读本文过后,下次再去观光,又会多一种体验!

上海世博城市最佳实践区

上海世博城市最佳实践区位于世博园区浦西部分,占地面积 16.85公顷。“城市最佳实践区”针对雨水收集利用的考核指标要求:需将园区90%雨水收集利用并在3天内用完,具体解释为:通过渗透、蒸发(腾)或者集蓄利用等措施维持项目地范围内至少90%的降雨。

怎么达到这一目标?世博城市最佳实践区在雨水利用方面的核心思路是将雨水下渗,就地处理,就近回用,以减少对城市管网的压力和雨水径流污染。

除了透水砖铺装、雨水花园等措施,工程师们针对城市最佳实践区的建设特征,将园区分成北区和南区两个部分,分而治之。

北区:走进活水花园

世博城市最佳实践区北区面积7.13 h㎡,采用了低影响开发雨水系统设计方案。在设计方案中,北区雨水收集量为929 m³,其中可利用雨水量 89 m³/d(包括绿化灌溉、冲厕、道路及广场冲洗、洗车用水),3 天利用水量为 267 m³,大部分剩余 662 m³雨水需要在 3 天内就地下渗。北区利用成都活水公园的水流循环系统来蓄水,并将活水公园内的荷花池改造成了雨水渗透塘。

北区的总体设计方案如下图所示。

北区的“鱼形”成都活水公园,是园区的雨水、污水处理中心。活水公园通过雨水利用让游客们欣赏到生态健全、回归自然的美景。

“鱼形”花园的系列处理帮助园区达到了90%雨水收集利用并在 3 天内用完。让我们按照“鱼”的结构,来依次解说这背后的“玄机”。

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“鱼眼”

北区的雨水先汇聚到“鱼眼”部分。广场中心地下挖厌氧化处理沉淀池,在厌氧池中设置尼龙填料,以提高处理效果。污水经厌氧微生物消化和沉淀处理后,除去大部分悬浮物和部分有机物。鱼眼这里是一个八角形大水井,称为厌氧沉淀池。池子中央是一朵巨大的石刻芙蓉花,水流从花蕊中喷吐而出,然后进行下一步处理。

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“鱼鳞”

接下来是层层叠叠的“鱼鳞”,利用水的自然落差,每一片里都有水潺潺流过,池底铺有鹅卵石,石上附着生物菌,还种植有具有净化和观赏功能的水生植物——浮萍、睡莲、茭白、芦苇、黑藻等,对水中的污染物进行沉淀和吸附。雨水途经这片片“鱼鳞”般的水池,经过多级过滤、吸收、转化得到净化。最后,清水汇集到“鱼尾”——荷花盛开的水池。

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“鱼尾”

鱼尾也就是荷花池,其实也是一个雨水渗透塘,根据工程前期对场地下渗速率的现场观测,确定雨水下渗速率的设计参数为2.3×10^-5  m/s(场地表层土为孔隙率较大的人工回填土,下渗速率较大),北区内收集的雨水在 3 天内在这就地下渗。雨水通过下渗管渗入地下。下渗管设有盖板,可人工启闭。需要下渗时,盖板打开,荷花池内的水通过下渗管引入碎石层中下渗;如果连续晴天不降雨,为保持荷花池内的景观用水,则将下渗管上部的盖板关闭。

南区:绿地增渗系统

在设计方案中,世博城市最佳实践区南区面积 9.72 h㎡,共可收集雨水量 1375 m³,但在南区,并没有像成都活水公园这样可以蓄水、净化、下渗的项目可供利用。在这样的情况下,工程师们则利用绿地空间,形成了蓄水下渗的绿地增渗系统。

根据南区实际情况和雨水下渗速率,需要使用绿地面积为1845㎡,在绿地下面形成蓄水下渗空间,实现南区雨水就地下渗。

总体设计方案如下图所示。

绿地增渗系统包括种植土,碎石(压力系数大于0.96),蓄水模块,防水土工布等部分,其中主要通过蓄水模块蓄水。这是一种高品质100%优质回收聚丙烯(pp)材质,具有较强的硬度和韧性;水浸泡,无异味,无析出物;较强的耐强酸,强碱性;孔隙率大,便于蓄水等特点。

南区绿地增渗系统现场施工图

通过北区和南区的设计,世博会城市最佳实践区就地消化吸收了90%的雨水,从而减少了对城市管网的压力和对城市水环境的污染,补充了地下水,而且雨水的回收再利用也实现了节约用水。

来源:人类居住、给水排水、上海供水节水

上观号作者:上海水务海洋