奥林匹克公园中心区下沉花园雨洪调蓄与利用

2006-03-01 作者:佚名 来源:互联网 浏览:

  1. 前言

  北京市是水资源严重短缺的城市,人均水资源占有量不足300m3。另外:随着城市的发展,城区不透水面积增长,区域径流系数增加,汛期径流量和峰值加大,易产生积滞水等城市内涝。

  雨水收集利用是解决或缓解发展过程中面临的上述问题的重要措施之一。可以削减峰值流量,减轻城市防洪排洪的压力;还可以为城市提供新的供给水源,减少自来水使用量。

  为办好2008年北京奥运会,北京市政府提出了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念。在奥运场区建设了大面积的雨洪利用示范工程,并取得了较好的效果。

  奥林匹克中心区下沉花园雨洪利用系统是整个中心区雨洪利用的重点,因其地势特殊,将防洪系统作为首要问题考虑并将蓄洪与雨水收集系统有机结合起来形成一个体系,成为其特点。

  当前,中心城区寸土寸金,地下建筑越来越普遍,另外城市轨道交通发展迅速,集交通枢纽、休闲购物、文化娱乐为一体的大型地下城市空间越来越多见,因此,下沉花园雨洪利用系统得到越来越多的推广和应用。

  2. 中心区下沉花园简介

  奥林匹克公园中心区位于北京市中轴线的北端,为2008年奥运会主赛区,规划总用地面积约115公顷。共由3部分组成:第一部分为奥林匹克公园森林公园,其位于辛店村路以;第二部分为奥林匹克公园中心区;第三部分为国家奥林匹克体育中心用地及南部预留地。

  奥林匹克公园中心区沿中轴线两侧形成重要景观区,将成为由现代城市生活向自然生态的过渡空间,为市民生活、休憩、娱乐的理想场所。2008年,这里充分展示了中国品格和北京特色,成为世界瞩目的焦点。

  下沉花园位于奥林匹克公园中心区,南端接国家体育场及庆典广场,北端与休闲花园自然连接,全长约730m,宽约40~120m,总占地面积约4ha。下沉花园中部被大屯路分隔为南北两部分,南区标高为35.55m,比自然地面约低9m;北区标高为36.55m,比自然地面约低8m。深下沉区域地下最底部分是整体的混凝土结构底板,底板上方有平均为3m厚的覆土 。

  下沉花园东西两侧,中轴景观大道及龙形水系下方为大型商业、地下交通枢纽、文化广场及服务办公用房、变电站在下沉花园东西两侧,中轴景观大道及龙形水系下方为大型商业、地下交通枢纽、文化广场及服务办公用房、变电站、泵站、热力站等。下沉花园作为地下轨道交通和地下商业区的主要出入 口,通过地铁站、地下公交站到体育场馆观看比赛、到中 心区游览或到地下商业区购物的人群将在这里集散,同时 兼有文化广场功能。可以预见,无论是赛时还是赛后,这 里都将是人员密集的奥林匹克公园中心区的集散和活动中心。针对下沉花园的独特性和位置的重要性,其防洪安全 就显得尤为重要。

  3. 下沉花园雨洪调蓄与利用方案简介

  3.1 雨洪利用设计原则

  防洪作为首要问题考虑,蓄洪与雨水收集系统有机结合起来形成一个体系。

  3.2 中心区雨水系统共性

  1)区域位置重要,奥运会正值雨季,排水标准相应提高。

  2)采取了雨水收集利用系统:雨水入渗收集与地面排水口的矛盾,设计标准的矛盾——各设计参数相互间的协调关系。

  3)入渗系统带来的影响:土壤饱和率及其性质的变化。下垫面种类齐全,径流系数的取值。

  4)规范、资料缺乏,设计标准确定困难。

  3.3 市政条件:

  1)北京奥林匹克公园中心区内及周围现状道路:中一路、景观路、科荟路、北四环路等均设有市政雨水管道,市政雨水管线设计标准:降雨强度重现期取5年、综合径流系数取0.5。

  2)用地内的雨水就近分别排入周边市政雨水管。

  3.4 下沉花园雨水系统特点:

  1)下沉花园的特点:位于中心区重要区域、面积 大至4公顷、周边建筑性质重要。

  2)排水标准的确定引入了防洪标准:周边建筑中的交通枢纽、地下轨道交通及区域性变电站在城镇防洪设计中有要求。

  3)在地面下设计了雨水收集与利用统一的系统。

  4)下沉花园高标准的雨水排放系统与接纳体——市政管道设计标准低的矛盾。

  5)暴雨时排水流域的控制。

  3.5  雨水收集利用 :

  1)设计标准为5年一遇降雨外排水径流系数不大于0.5:

  2)采取的措施
  透水铺装:广场及人行道有≥80%的面积采用透水砖铺装,其他部分为不透水路面。按入渗要求,不透水路面坡向透水路面。下凹绿地:采用带增渗设施的下凹式绿地形式。绿地比周围路面或广场下凹50~ 100mm,路面和广场多余的雨水可经过绿地入渗。

  3)收水系统:雨水利用系统设计标准内的雨水经过透水铺装(或绿地)、疏水层、收水沟汇集到雨水收集池。收集池设在下沉花园南、北区主入口大坡道下的蓄水池内,水池总容积近 2800m3,用于绿化浇灌及水景补充用水等。

  3.6 雨水排放:

  1)设计参数:排水重现期定为50年。

  2)径流雨水的汇集:严格控制下沉花园与周边地下建筑的地面标高关系即 排水坡向:地下过街遂道、建筑出入口(室内)标高 >建筑周边地面标高>路面及小广场标高>绿地及水 景水面标高,确保降雨优先进入雨水收集系统。人行道及小广场雨水口设在旁边绿地内,收水蓖子低 于路面但高于周围绿地。在人行坡道、地下过街遂道及地下建筑出入口(即铺 装地面最高处)设连续的线性排水沟 。

  3.7 蓄洪涵

  蓄洪标准的确定:(2006年2月16日由“2008”工程指挥部及北京新奥集团有限公司共同组织的专家论证会上, 确定了设计标准)。根据《城市防洪工程设计规范》,该区域防洪标准应为50年重现期。根据《地铁设计规范》,地铁站出入口处室内外高差应大于450mm,但实际做法仅为150mm,因此,提出:在下沉花园设蓄洪空间,容纳50年重现期最大日降雨量(北京地区50年重现期最大日降雨量为342.7mm,加上150mm室内外高差,可满足地铁规范的标准。),并按100年重现期时,即使雨水系统受下游雨水管道影响不能正常提升排水、排水设施失去作用也不至形成水患,来校核计算下沉花园总蓄洪能力。

  4小结

  奥林匹克公园中心区下沉花园的雨洪利用设施于2007年初建成,经2007至2010年雨季监测,运行正常,地面无积水产生,安全可行。从近年汛期所暴露出的问题可以看到,由于城市的迅速发展,市政排水设施滞后的矛盾越来越突出。由于蓄洪空间同时可做为外排水量的调蓄空间,安全可靠,比加大排水能力有效。奥林匹克公园中心区下沉花园具有代表性,项目实践为同类设计积累了经验。该项目的实施与研究结果对其它类似工程的实施具有指导和借鉴意义。深下沉区域的设计经验已经成功应用于西安唐大明宫遗址公园建设中取得了良好效果。在北京CBD核心区的地下空间也同样采用了下沉区域的设计方法及参数。