奧林匹克公園中心區(qū)下沉花園雨洪調(diào)蓄與利用

　　1. 前言

　　北京市是水資源嚴(yán)重短缺的城市，人均水資源占有量不足300m3。另外：隨著城市的發(fā)展，城區(qū)不透水面積增長(zhǎng)，區(qū)域徑流系數(shù)增加，汛期徑流量和峰值加大，易產(chǎn)生積滯水等城市內(nèi)澇。

　　雨水收集利用是解決或緩解發(fā)展過程中面臨的上述問題的重要措施之一?？梢韵鳒p峰值流量，減輕城市防洪排洪的壓力；還可以為城市提供新的供給水源，減少自來水使用量。

　　為辦好2008年北京奧運(yùn)會(huì)，北京市政府提出了“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”的理念。在奧運(yùn)場(chǎng)區(qū)建設(shè)了大面積的雨洪利用示范工程，并取得了較好的效果。

　　奧林匹克中心區(qū)下沉花園雨洪利用系統(tǒng)是整個(gè)中心區(qū)雨洪利用的重點(diǎn)，因其地勢(shì)特殊，將防洪系統(tǒng)作為首要問題考慮并將蓄洪與雨水收集系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來形成一個(gè)體系，成為其特點(diǎn)。

　　當(dāng)前，中心城區(qū)寸土寸金，地下建筑越來越普遍，另外城市軌道交通發(fā)展迅速，集交通樞紐、休閑購(gòu)物、文化娛樂為一體的大型地下城市空間越來越多見，因此，下沉花園雨洪利用系統(tǒng)得到越來越多的推廣和應(yīng)用。

　　2. 中心區(qū)下沉花園簡(jiǎn)介

　　奧林匹克公園中心區(qū)位于北京市中軸線的北端，為2008年奧運(yùn)會(huì)主賽區(qū)，規(guī)劃總用地面積約115公頃。共由3部分組成：第一部分為奧林匹克公園森林公園，其位于辛店村路以；第二部分為奧林匹克公園中心區(qū)；第三部分為國(guó)家奧林匹克體育中心用地及南部預(yù)留地。

　　奧林匹克公園中心區(qū)沿中軸線兩側(cè)形成重要景觀區(qū)，將成為由現(xiàn)代城市生活向自然生態(tài)的過渡空間，為市民生活、休憩、娛樂的理想場(chǎng)所。2008年，這里充分展示了中國(guó)品格和北京特色，成為世界矚目的焦點(diǎn)。

　　下沉花園位于奧林匹克公園中心區(qū)，南端接國(guó)家體育場(chǎng)及慶典廣場(chǎng)，北端與休閑花園自然連接，全長(zhǎng)約730m，寬約40～120m，總占地面積約4ha。下沉花園中部被大屯路分隔為南北兩部分，南區(qū)標(biāo)高為35.55m，比自然地面約低9m；北區(qū)標(biāo)高為36.55m，比自然地面約低8m。深下沉區(qū)域地下最底部分是整體的混凝土結(jié)構(gòu)底板，底板上方有平均為3m厚的覆土 。

　　下沉花園東西兩側(cè)，中軸景觀大道及龍形水系下方為大型商業(yè)、地下交通樞紐、文化廣場(chǎng)及服務(wù)辦公用房、變電站在下沉花園東西兩側(cè)，中軸景觀大道及龍形水系下方為大型商業(yè)、地下交通樞紐、文化廣場(chǎng)及服務(wù)辦公用房、變電站、泵站、熱力站等。下沉花園作為地下軌道交通和地下商業(yè)區(qū)的主要出入 口，通過地鐵站、地下公交站到體育場(chǎng)館觀看比賽、到中 心區(qū)游覽或到地下商業(yè)區(qū)購(gòu)物的人群將在這里集散，同時(shí) 兼有文化廣場(chǎng)功能?？梢灶A(yù)見，無論是賽時(shí)還是賽后，這 里都將是人員密集的奧林匹克公園中心區(qū)的集散和活動(dòng)中心。針對(duì)下沉花園的獨(dú)特性和位置的重要性，其防洪安全 就顯得尤為重要。

　　3. 下沉花園雨洪調(diào)蓄與利用方案簡(jiǎn)介

　　3.1 雨洪利用設(shè)計(jì)原則

　　防洪作為首要問題考慮，蓄洪與雨水收集系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來形成一個(gè)體系。

　　3.2 中心區(qū)雨水系統(tǒng)共性

　　1）區(qū)域位置重要，奧運(yùn)會(huì)正值雨季，排水標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)提高。

　　2）采取了雨水收集利用系統(tǒng)：雨水入滲收集與地面排水口的矛盾，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的矛盾——各設(shè)計(jì)參數(shù)相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

　　3）入滲系統(tǒng)帶來的影響：土壤飽和率及其性質(zhì)的變化。下墊面種類齊全，徑流系數(shù)的取值。

　　4）規(guī)范、資料缺乏，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定困難。

　　3.3 市政條件：

　　1）北京奧林匹克公園中心區(qū)內(nèi)及周圍現(xiàn)狀道路：中一路、景觀路、科薈路、北四環(huán)路等均設(shè)有市政雨水管道，市政雨水管線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：降雨強(qiáng)度重現(xiàn)期取5年、綜合徑流系數(shù)取0.5。

　　2）用地內(nèi)的雨水就近分別排入周邊市政雨水管。

　　3.4 下沉花園雨水系統(tǒng)特點(diǎn)：

　　1）下沉花園的特點(diǎn)：位于中心區(qū)重要區(qū)域、面積 大至4公頃、周邊建筑性質(zhì)重要。

　　2）排水標(biāo)準(zhǔn)的確定引入了防洪標(biāo)準(zhǔn)：周邊建筑中的交通樞紐、地下軌道交通及區(qū)域性變電站在城鎮(zhèn)防洪設(shè)計(jì)中有要求。

　　3）在地面下設(shè)計(jì)了雨水收集與利用統(tǒng)一的系統(tǒng)。

　　4）下沉花園高標(biāo)準(zhǔn)的雨水排放系統(tǒng)與接納體——市政管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低的矛盾。

　　5）暴雨時(shí)排水流域的控制。

　　3.5  雨水收集利用 ：

　　1）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇降雨外排水徑流系數(shù)不大于0.5：

　　2）采取的措施
　　透水鋪裝：廣場(chǎng)及人行道有≥80％的面積采用透水磚鋪裝，其他部分為不透水路面。按入滲要求，不透水路面坡向透水路面。下凹綠地：采用帶增滲設(shè)施的下凹式綠地形式。綠地比周圍路面或廣場(chǎng)下凹50～ 100mm，路面和廣場(chǎng)多余的雨水可經(jīng)過綠地入滲。

　　3）收水系統(tǒng)：雨水利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的雨水經(jīng)過透水鋪裝（或綠地）、疏水層、收水溝匯集到雨水收集池。收集池設(shè)在下沉花園南、北區(qū)主入口大坡道下的蓄水池內(nèi)，水池總?cè)莘e近 2800m3，用于綠化澆灌及水景補(bǔ)充用水等。

　　3.6 雨水排放：

　　1）設(shè)計(jì)參數(shù)：排水重現(xiàn)期定為50年。

　　2）徑流雨水的匯集：嚴(yán)格控制下沉花園與周邊地下建筑的地面標(biāo)高關(guān)系即 排水坡向：地下過街遂道、建筑出入口（室內(nèi)）標(biāo)高 ＞建筑周邊地面標(biāo)高＞路面及小廣場(chǎng)標(biāo)高＞綠地及水 景水面標(biāo)高，確保降雨優(yōu)先進(jìn)入雨水收集系統(tǒng)。人行道及小廣場(chǎng)雨水口設(shè)在旁邊綠地內(nèi)，收水蓖子低 于路面但高于周圍綠地。在人行坡道、地下過街遂道及地下建筑出入口（即鋪 裝地面最高處）設(shè)連續(xù)的線性排水溝 。

　　3.7 蓄洪涵

　　蓄洪標(biāo)準(zhǔn)的確定：（2006年2月16日由“2008”工程指揮部及北京新奧集團(tuán)有限公司共同組織的專家論證會(huì)上， 確定了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）。根據(jù)《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，該區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為50年重現(xiàn)期。根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，地鐵站出入口處室內(nèi)外高差應(yīng)大于450mm，但實(shí)際做法僅為150mm，因此，提出：在下沉花園設(shè)蓄洪空間，容納50年重現(xiàn)期最大日降雨量（北京地區(qū)50年重現(xiàn)期最大日降雨量為342.7mm，加上150mm室內(nèi)外高差，可滿足地鐵規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。），并按100年重現(xiàn)期時(shí)，即使雨水系統(tǒng)受下游雨水管道影響不能正常提升排水、排水設(shè)施失去作用也不至形成水患，來校核計(jì)算下沉花園總蓄洪能力。

　　4小結(jié)

　　奧林匹克公園中心區(qū)下沉花園的雨洪利用設(shè)施于2007年初建成，經(jīng)2007至2010年雨季監(jiān)測(cè)，運(yùn)行正常，地面無積水產(chǎn)生，安全可行。從近年汛期所暴露出的問題可以看到，由于城市的迅速發(fā)展，市政排水設(shè)施滯后的矛盾越來越突出。由于蓄洪空間同時(shí)可做為外排水量的調(diào)蓄空間，安全可靠，比加大排水能力有效。奧林匹克公園中心區(qū)下沉花園具有代表性，項(xiàng)目實(shí)踐為同類設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。該項(xiàng)目的實(shí)施與研究結(jié)果對(duì)其它類似工程的實(shí)施具有指導(dǎo)和借鑒意義。深下沉區(qū)域的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)成功應(yīng)用于西安唐大明宮遺址公園建設(shè)中取得了良好效果。在北京CBD核心區(qū)的地下空間也同樣采用了下沉區(qū)域的設(shè)計(jì)方法及參數(shù)。