古东小区的基础设施比较薄弱, 建设年代较早, 执行的技术标准较低, 经对现状雨水管排水能力复核, 设计重现期不足1年一遇暴雨强度下的排水量。小区1年一遇暴雨强度排水量为2m³/s, 3年一遇暴雨强度排水量为2.8 m³/s。小区排水市政接管为益乐路主干管, 冯家河常水位1.64m, 20年一遇洪水位3.41m, 高水位直接顶托小区雨水排放, 造成低洼地块积水。

　　 古苑公园位于整个小区地势最低处, 园内池塘与外界水系不连通, 主要水源补充为自然降水。水体和其他水体无沟通的渠道, 水质浑浊, 暴雨时附近区块及道路的雨水无法及时排出, 形成地面径流后均往古苑公园汇集, 溢出池塘, 造成公园及附近地块涝水。

　　 古东小区总占地面积11.8hm², 本工程在小区内部打造一个“海绵”, 由小区内吸收雨水, 减少外围市政管网和河道的排水压力。该工程充分利用古东小区的地理优势, 将小区内的古苑公园改造成下沉式绿色雨水生态示范花园, 改造公园池塘为生态湿塘, 调节径流峰值和净化水质, 种植石菖蒲、水菖蒲、千屈草、鸢尾、水生美人蕉等耐水植物来吸附雨水中的杂质, 通过植物、土壤和微生物系统净化雨水, 公园广场及路面改造为硅砂透水铺装路面, 并在广场下建设了雨水调蓄池, 改造居民楼南侧绿化带为生物滞留带, 新建公园绿化喷灌及池塘水循环系统。雨水进入生物滞留带以及公园下沉式绿地后, 经过滤通过雨水管网排入公园湿塘, 湿塘自然净化处理后溢流进入调蓄池内, 调蓄池蓄满水后, 多余的雨水排入河道。调蓄池内储存的水平时可用于补充湿塘景观用水和绿化喷灌用水, 遇到超标雨量时, 启动调蓄池内的强排系统。

　　 本工程主要从径流总量为首要控制源, 辅以单项控制指标, 以实现小区海绵城市低影响雨水系统改造。通过雨水调蓄、设置生物滞留带、径流峰值调节等综合措施, 达到雨水总量控制, 消减洪峰流量, 改善水质的目标。

　　 小区涉及改造的面积约8.5hm²。结合实地地形地貌、建筑、路面铺装及绿化的现状, 整个汇水区分为4个区块。区块1:汇水面积2.61hm²;由15幢六层居住建筑和古荡幼儿园构成, 地形标高为3.7~3.9m。区块2:汇水面积1.88hm²;由14幢六层居住建筑构成, 地形标高为3.8~3.9m。区块3:汇水面积0.40hm²;由古苑公园构成, 地形标高为3.5~4.0 m。区块4:汇水面积3.40hm²;由20幢六层居住建筑构成, 地形标高为3.8~4.1m。

　　 小区竖向设计:主要通过阶梯式的用地标高来实施。主要控制指标:控制下沉式绿地标高、控制生物滞留带标高、调整池塘景观水位标高。

　　 海绵城市低影响开发雨水系统改造为一个系统工程, 结合汇水区水文地质、气象条件、建筑密度、绿地率及建筑总平面来优化组合设施, 选择适合的工艺流程。现状小区直接下渗面为杂填土, 土壤孔隙率为0.3~0.4, 具有良好的透水性, 地下水位埋深约1.8m, 有一定的雨水下渗空间, 现状小区综合径流系数为0.70。

　　 本工程实施中采用了下列技术:渗透技术、储存技术、调节技术及截污净化技术。结合小区现有建设改造条件, 选择下列处理单项优化组合:①生物滞留带/渗井:主要起蓄水下渗的作用, 在适当的位置布置可以对屋面及地面雨水起到截留作用;②调蓄池及雨水利用:在原公园广场下开挖新建1座调蓄池, 内设置超标雨水强排与循环回用泵;③下沉式绿地/雨水花园:将小区绿地公园和池塘改造成下沉式绿地及湿塘, 汇流、收集小区雨水, 对雨水水质起到净化作用, 同时利用景观水面的上部空间对超标雨水起到调峰作用;④公园广场铺装改造:在小区公园广场硬质地面改造铺装硅砂透水砖, 对初期雨水污染治理及下渗有直接作用;⑤雨水管网完善:收集小区原管网系统雨水排入湿塘, 区块雨水总管改道排入河道。

　　 根据总径流量控制率, 设施具有的调蓄容积一般应满足“单位面积控制容积”的指标要求, 本工程设计控制容积1 250m³, 实际可调蓄容积1 330m³。

　　 生物滞留主要通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化雨水, 渗透设施有效调蓄容积450m³。

　　 在公园广场下新建调蓄池, 尺寸16m×15m×2.5m, 可调蓄容积500m³。采用雨水回用循环系统, 调蓄池中雨水在旱季补充景观水面。同时增加一组循环泵和曝气装置, 提高水中溶解氧, 改善水质, 循环量按水池调蓄量的15%计, 每天循环1次, 循环系统工况和回用系统工况交替使用。

　　 整个下沉式绿地/雨水花园由公园绿地及湿塘构成, 湿塘分为前置区、水面部分和调蓄部分。设置湿塘前置区, 采用溢流控制, 池底设置透气防渗砂层及块石层, 前置区主要功能是对进入调蓄池及景观水面的雨水水质进行净化处理。湿塘水面分最低水位调蓄区和峰值流量调节区, 调节区容积主要是对超标雨水的排放起到调节削峰的功能, 可调蓄容积380m³。

　　 小区雨水管不做整个系统改造, 截断益乐路排出口, 按3年一遇暴雨强度设计, 新增小区主干管收集小区原管网系统雨水, 排入湿塘。

　　 由于本工程为老旧小区改造, 小区现状部分阳台污水接入雨水立管, 阳台污水得不到彻底截流, 所以本次设计在雨水管末端增加了初期雨水弃流装置。

　　 超标 (控制率>75%) 雨水量采用雨水生物处理后溢流排放, 增加溢流排水暗渠, 排入冯家河, 在河道高水位下超标雨水采用强排泵、压力管道排入冯家河。在调蓄池中合建雨水泵室, 进水形式以暗渠流形式进水, 泵室内设置2台雨水强排泵, 总排水容量1.9m³/s, 水泵采用自耦式系统。

　　 溢流渠配备闸门井1座, 闸门规格为1 700mm×800mm, 新建雨水管排放处设闸门1座, 闸门规格为800mm×800mm, 以防止洪水倒灌。

　　 根据天气预报和降雨时实际湿塘水位采取蓄水池及湿塘调蓄放空措施。

　　 (1) 降雨雨量≤21mm/d, 雨水通过地表汇流入生物滞留带, 通过小区雨水管网汇入湿塘, 雨水储存于调蓄池及湿塘中。

　　 (2) 降雨雨量>21 mm/d, 冯家河水位为常水位:暴雨预警时, 开启闸门, 放空池塘水位至2 m。小区雨水通过管网先流入调蓄池和湿塘, 待池塘水位涨至2.5m时, 雨水通过1.5m×0.7m暗渠溢流排入冯家河。

　　 (3) 降雨雨量>21 mm/d, 冯家河水位为高水位:小区雨水通过管网流入调蓄池和湿地, 待池塘水位涨至2.5m时, 关闭闸门, 开启2台雨水强排泵强排雨水至冯家河。

　　 小区改造后, 75%年径流总量的雨水可以得到控制, 对水环境生态的修复也起到了良好的作用, 小区主要雨水不再排入附近益乐路市政雨水管道, 可减轻益乐路的排水压力, 同时调节径流峰值也对缓解雨水管网系统压力起到一定的作用。

　　 本工程通过雨水调蓄、设置生物滞留带等综合措施调节径流峰值, 降雨雨量>21 mm/d时:小区内部蓄水能力达到饱和后, 池塘水位从2.5m涨至2.9m的过程时间为调峰时间, 延长了暴雨集水时间, 从而控制峰值流量。以重现期3年的雨量为设计参照, 小区总径流量可以减少20%。

　　 通过生物滞留带、湿塘雨水花园、公园广场透水铺装等环节, 控制悬浮物去除率。湿塘采用的雨水自然净化处理措施, 减少了因初期雨水污染而带来的水体环境污染, 控制范围内雨水及初期雨水进入前置塘处理后排放, 通过景观水体曝气增加水体溶解氧浓度, 降低水中化学需氧量及氨氮浓度, 控制湿塘景观用水水质, 水质修复变化系数详见表1。

　　 降雨雨量>21mm/d时, 超标雨水进入益乐路市政雨水主管及强排进入冯家河, 提高了区域整体防洪排涝能力。

　　 由于采用了一系列的下渗、调蓄、峰值调节的措施, 整个雨水排放能够得到有效的控制, 调蓄的雨水用于公园绿化浇灌, 同时湿塘、生物滞留带也能一定程度上改善进入水体的水质。改造前后的主要技术对比见表2。在旧小区排涝治理中引入海绵城市的设计理念, 对整个环境的生态都会有较大的改善。

　　 针对旧小区排涝治理, 认为应用海绵城市低影响雨水生态系统改造理念, 应按照以下原则开展系统治理工程:

　　 (1) 因地制宜原则。结合老旧小区实际选择切实可行的技术方案, 通过生态雨水系统的改造, 可采用一系列下渗、调蓄、峰值调节、完善雨水系统等综合措施, 以有效控制整个雨水排放量。

　　 (2) 生态优先原则。小区改造采取湿塘、生物滞留带雨水自然净化处理措施, 可减少因初期雨水污染而带来的水体环境污染, 以提升水质, 打造优良的生态环境。

　　 (3) 安全为重原则。应用新设计理念的同时, 仍要采用成熟的技术和设计参数, 完善小区雨水收集管网, 通过综合作用以提升区域整体排涝能力。

　　 (4) 雨水利用原则。通过雨水利用补充地下水、景观用水, 对水环境生态修复可起到良好的作用, 从雨水的资源化利用方面促进生态与景观相结合。