植草沟设计指南

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1、植草沟设计指南1.前言植草沟是通过模拟自然绿地而人为设计和建造的具有可控性和工程化特点 的海绵设 施。植草沟利用沟渠和植物的协同作用来实现雨水的收集、转输以及净 化，是实现径流总 量控制、污染物总量削减、洪峰延缓、地下水补充的重要技术 手段。在气候温和、雨量充 沛、河网密布、城市化进程较快的地区，植草沟可以 发挥重要作用。2. 目标功能植草沟主要有以下功能：（1）转输雨水径流；（2）雨水径流滞蓄；（3）径流污染物削减（4）补充地下水。根据其功能可将植草沟分为转输型植草沟和渗透型植草沟，转输型植草沟主 要是起到 收集、转输雨水径流的作用，渗透型植草沟主要起渗透、滞蓄、净化雨水径流的作用。在海 绵

2、城市建设中应优先应用植草沟转输雨水径流。3. 适用条件下列几种情况下宜采用植草沟技术：（1）比较窄的城市道路两侧的机非分隔带；（2）建筑落水管断接口与生物滞留池、湿地或高位花坛等海绵设施之间的 雨水径流 转输；（3）小型地块的雨水径流收集和转输。4. 设计计算规模计算在给定设计进出水水质的基础上，根据各污染物目标去除率，按表 4-1 可查 得植草沟 与集水区面积比 R。表 3-1 各污染物目标去除率与 R 对应关系TSSTPTN目标去除率/%R1/%目标去除率/%R1/%目标去除率/%R1/%87601090163112192661594682172植草沟面积可由式4T计算:a=RxXA(4-

3、1)式中a植草沟面积，m2；Rx 一控制性目标污染物去除率所对应的R值，；A集水区面积，m2。流量确定根据城市暴雨强度公式(式 3-2),在给定重现期下计算设计流量。 暴雨强度计算A(14-5XlgP) q=(/4-Cx PD) E式中q暴雨强度，L/(shm2),下同;P 一降雨重现期，a,应取210a进行设计，50100a进行校核;t 一降雨历时,min,包括地面集水时间tl(lOmin)和雨水流行时间t2,t2根据实际情况 通过计算确定。综合径流系数集水区综合雨量径流系数的计算按各地块渗透性质进行面积加权，具体参照表4-2。表 3-2 不同下垫面的径流系数汇水面种类1雨量径流系数流量径流

4、系数绿化屋面(绿色屋顶，基质层厚度2300mm)硬屋面、未铺石子的屋面和沥冃路面铺石子的平屋面混泥土、沥青路面和广场大块石铺设路面及广场沥青表面处理的碎石路面及广场级配碎石路面及广场干砌砖石或碎石路面及广场-非铺砌的土路面绿地*水面地下建筑消土绿地（覆土厚度2500mm）地下建筑消土绿地（覆土厚度V500mm）透水铺装地面下沉广场（50年及50年一遇以上）注：以上数据参照室外排水设计规范（GB50014）和雨水控制与利用工程设计规范 （DB11/685）。设计流量计算设计流量及校核流量按式43 计算，将各自重现期下暴雨强度分别带入即可。Q=a- qAX10 -7（4-3）式中Q设计流量，ms/

5、s ；a综合径流系数；q暴雨强度，L/ （shID 1）;A 一集水区总面积， m2o纵坡和边坡设计纵坡坡度植草沟纵坡坡度不应大于 4%,纵坡较大时宜设置为阶梯型植草沟或在中途设置消能台坎。边坡系数植草沟宽度的确定应遵循如下原则：保证处理效果、实现转输目标、满足景观要求、便 于维护管理、保障公众安全。受场地因素限制，植草沟的宽度一般根据城市建设预留地的范 围来确定。边坡系数取值宜处于之间。道路两侧的植草沟边坡系数通常会受十字路口影响。在不经过交叉路口时，边坡系数的 取值主要考虑维护管理和公众安全。在交叉路口处，若路面高度高于植草沟边缘高度，边坡 系数通常应在1/61/4 之间取值，此时应在路面

6、以下预留排水管道。若路面与植草沟边缘在 同一高程，边坡系数应取 1/9。植草沟高程的选择应由城市规划和景观设计者共同决定，在 设计过程中也应参考当地公路配套 设施设计规范和标准图集。断面尺寸计算在确定长、宽、边坡和纵坡系数的基础上，过水断面取水力最优断面，利用曼宁公式并 结合具体断面形式求得植草沟断面尺寸。人必门少Q=n式中Q设计流量，m3/s ；Al 一过水断面面积， m2R 一水力半径， m；S 一渠底坡度；n曼宁系数，一般取，进水系统设计地表漫流进水系统地表漫流进水指的是雨水通过路缘与植草沟的高程差自然流入或通过路缘 石开口流入植草沟的方式（如图 4-1）,一般需考虑在进水口设置消能设施

7、，减少对植草沟的冲刷作 用。这种进水系统的优点是雨水能最大程度的与植物接触， 起到良好缓冲作用，具有出色 的预处理效果，相应地其转输能力相对较弱。路缘石开口宽度的计算采用宽顶堰公式:Q-CwLh3/24-5)式中Q单个开口设计流量，m3/s；Cw 流量系数，取；L 一堰宽，即路缘石开口宽度， m；h 一堰上水深，即开口处径流深度， mo图 4-1 路缘石的布置形式单点溢流进水系统单点溢流进水指雨水通过雨水口收集并经过溢流口进入植草沟的方式（如图3-2）o 这种进水系统也要注意尽量减小冲刷效应，可以通过设置消能石或增加 植物密度来实现。图 3-2 溢流进水系统当采用单点溢流进水时需计算溢流口（进

8、水口）尺寸，其尺寸在设计时需分别按照自 由出流和淹没出流计算，然后取二者中较大的值作为结果。自由出流按照宽顶堰流量公式 （4-6）计算，淹没出流按照孔口出流公式（4-7）计算。由于格栅的阻滞作用，导致进水 口过流能力有所降低，在计算中引入阻滞因子B, 一般取。Q堰4-6)=B- CwLh3/2式中Q堰一设计流量，m3/s；B 一阻滞因子，取；Cw流量系数，取；L 一堰宽(溢流口呈矩形时即为其周长)， m；h 一堰上水深，设计时取植草沟最大水深(即竖向深度)， moQ孔二 B CdA (2gh ) 1/2(3-7 )式中 Q 孔一设计流量， m3/s；B 一阻滞因子，取；Cd流量系数，取；A 一

9、孔口面积， m2；g 一重力加速度，取 s2；h水面与孔口中心的高度差，m设计校核流速校核植草沟水流流速应满足：短重现期(210 年)降雨事件发生时，流速不应 超过s；大重现期(50100年)降雨事件发生时，流速不应超过s,最大不得超过So安全校核考虑到植草沟的开放性所造成的安全隐患，需要对其进行安全校核，植草沟的安全性一般通过其深度与流速之积来评估。在道路两侧人行道旁的植草沟应满 足：(1) 在大重现期降雨事件发生时，沟内水流深度与流速之积小于 S；(2) 边缘与路面等高的植草沟在交叉路口处水深不超过。处理能力校核在植草沟断面尺寸及纵坡等参数确定的情况下，比较按照断面尺寸和长度求 得的植草沟

10、面积al与中求得的a。若ala,则处理能力满足需求；反之则需根据实际做出调整。植物配置转输型植草沟主要是起到收集、转输雨水径流的作用，植物配置应优先考虑 设施的功能性，转输型植草沟应选择满铺草坪，最大限度的实现雨水径流的转输。渗透型植草沟有渗透、滞蓄、净化雨水径流的作用，植物配置应遵循以下原 则：（1）应兼顾设施功能和景观效果相结合，营造三季有花、四季有景的效果;（2）选择乡土树种为主的植物，提高植物成活率；（3）选择具有耐水湿、耐涝、耐旱等生长习性的植物；（4）选择吸收能力强，对径流污染物有一定的净化效果的植物，特别是氮、磷的去 除。植物配置可 植，善遗三点睪传统植物雅花四季有号（5）选择有

11、观赏性，满足景观效果的植物。植物配TT应选隆行盲卤绍 城布要求的植物具有耐水 湿、耐涝，耐早等特性。.渗透型植草沟的植物配置建防皿祖站的意克1）路旁绿地：植物配置以垂丝海棠、樱花、碧桃、紫荆、紫薇、木槿、花石榴、金桂、腊梅、山茶等小乔木为主干树种，搭配红叶石楠、毛鹃、小叶桅 子、金森女贞、南 天竹、红花继木、迎春、大花萱草、红花美女樱、红帽月季、大花金鸡菊、花叶玉簪、茶梅、常下石竹、红花酢酱草、金边麦冬、花叶络石等灌木、地被，常绿、落叶、观叶、观 花、观果不同植物的搭配，凸显植物的季相 变化、层次分明，增加观赏性。（2）耐水湿植物：水生美人蕉、黄花美人蕉、西伯利亚肯尾、黄菖蒲、千屈菜、旱伞草、

12、花叶芦竹、金叶石菖蒲等。3）观赏草类：矮蒲苇、花叶芒、细叶针茅、紫叶狼尾草、狼尾草、日本血草、金叶苔草等。5 . 施工图要求植草沟施工设计说明编制要点（1）植草沟方案的设计计算书，主要包括按照水文和水质目标计算植草沟的面积、 断面尺寸、边坡和纵坡、进出水口设计计算等。（2）植草沟溢流口（管）材质、强度，格栅规格、材质等。（3）植草沟种植植物的配置要求。（4）植草沟施工工艺要求，主要包括管道连接、土壤压实、进水口和溢流口的布置、 植物栽植等。（5）植草沟维护管理要求，主要包括植物管养和枯枝清理、进出水口清理 等。 植草沟施工图图纸要求植草沟平面布置图（1）植草沟雨水管网和其他海绵设施位置关系。（2）植草沟长度。（3）进水口与溢流口数量、间距。植草沟横断面布置图（1）植草沟与道路位置关系。（2）道路坡度、宽度。（3）植草沟横断面尺寸。（4）雨水管位置、管径。植草沟纵断面布置图（1）植草沟纵坡坡度。（2）植草沟底部标高。进水系统大样图（1）若采用表面漫流进水系统，需给出路缘石开口横、纵剖面图，注明开口尺寸和 高程布置。（2）若采用单点溢流进水系统，需给出溢流设施横、纵剖面图，俯视图。植草沟末端与其他设施连接处大样图1）俯视图，各构筑物和管道材质、尺寸。2）横剖面图，标明关键位置高程，地面高程3）必要时，纵剖面图辅助说明。