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摘 要：竖向排水设计一直是矿井工业场地总图设计中的一项重点内容。在矿井工业场地竖向排水设计中引入 “海绵城市”的理念，并与景观设计相结合，可有效的保护生态环境，同时给矿井工业场地提供更良好的人文景观环境，促进矿井工业场地生态系统的可持续发展。
关键词：海绵城市;矿井工业场地;竖向排水设计
煤炭的开采是人类重要的工业生产活动之一，煤矿的安全生产越来越受到国家和企业的重视。中国工程院院士蔡美峰在谈及煤炭的未来时曾说：“50年之内煤炭在中国一定是主体能源，其他能源50年之内无法取代煤炭的主体地位”。矿井工业场地是保证矿井顺利生产的基础，矿井工业场地的安全也应受到相应的重视。在暴雨来临时，若矿井工业场地没有及时的排出雨水，易形成内涝，给矿井生产带来安全隐患，因此工业场地的竖向排水设计尤为重要。
1. 引入海绵城市理念的意义
2014年国家启动 “海绵城市” 建设试点工作，根据住房城乡建设部 《海绵城市建设技术指南》的要求，海绵城市以 “低影响开发（ LID） ” 为设计理念，通过 “滞、渗、蓄、净、用、排”等手段以提高防洪减灾、改善生态环境的能力[1]。上世纪 80 年代中期“低影响开发理念”被提出。开发商在排水设计时希望利用植被滞留水源、吸收下渗雨水，从而高效管理水源，避免传统雨水管理的高消耗，随着这一技术的不断发展，形成了早期低影响发展雏形[2]。低影响开发与其他雨水工程之间存在着本质的差别，它实现了绿地、原生景观、自然水文等多种元素与技术之间的结合，以最小的土地开发力度，实现最大地表径流的降低量。基于 “低影响开发”的城市雨水系统建设已经在国外许多国家取得成功，经验表明，在这种雨水系统下，城市能够截留 80%以上的雨水，达到 “海绵城市”的效果，起到防洪排涝的作用[3]。在矿井工业场地的竖向排水设计中引入 “海绵城市”设计理念，在土地利用、改造过程中更加尊重自然和生态保护，可以使工业场地具有 “海绵特质”，在适应环境变化和应对自然。同时，将“海绵城市”理念与景观设计相结合，可给矿井工业场地提供更良好的人文景观环境，促进矿井工业场地生态系统的可持续发展。
2. 海绵型竖向排水设计原则
传统竖向排水设计与海绵城市理念下的竖向排水设计是有本质区別的。统工业场地的竖向排水设计首要任务是将场地内的地表水尽快汇集排除场外，这种排水方式有一定的局限性，例如近年来，处于沙漠地区的矿井频繁遭遇大到暴雨，又没有可以迅速排出雨水的沟壑、江河等自然条件，工业场地有内涝的隐患。同时这种传统的排水方式对平常坡度的要求比较高，对工业场地周边的地区尤其是下游的村落影响比较大。
引入海绵城市理念的竖向排水设计侧重点在于控制雨水的径流，在源头采用分散式的地块处理措施，尽可能减小排水坡度，延长径流路径，使地表水得到更多的下渗和吸收;在中段对雨水进行疏导和滞留;在下游，对雨水进行收集、储存和再利用。从而达到蓄水、防涝和调节工业场地内部水循环系统的目的。
3. 海绵型竖向排水设计技术措施
系统性的构建海绵型矿井工业场地竖向排水系统，可结合海绵城市设计理念的 “滞、渗、蓄、净、用、排” 六个要点，采取分区设计、生态滞留、渗透、过滤、净化储存、中水再利用、低冲击景观等等措施，详细技术措施设计如下。
3.1 分区设计
根据功能和自然地形特点，将工业分为若干个竖向排水分区，每个区域内设置一个或多个开放空间，如雨水花园等，并在几个主要汇水区域设置小型蓄水池。一般矿井工业场地依据功能可分为三个区域，主要生产区、辅助生产区和场前区。根据功能特点，场前区是设计灵活性最高的区域，故而在竖向设计时，可有条件的将场前区放在地势最低处，并适当增大场前区的绿化面积，可做成带水景的公园等。从而达到分区域的对径流进行消减和滞留的目的。
3.2 道路广场设计
在对道路广场进行设计时，在保证车辆顺利通行的前提下，应限制道路的宽度，主要是控制场前区道路和连接型道路的宽度。同时可在道路一侧绿化带设置植草沟系统，用于收集路面、屋顶的雨水，进行蓄存、入渗和过滤。
透水铺装是通过使用具透水特性的新型材料对地面进行铺装，如透水砖、透水水泥混凝土、嵌草砖等，是低影响开发常用措施之一。矿井工业场地内的非机动车道、人行道、场前广场、地面停车场等都应采用透水铺装地面，可以有效地削减雨水径流量，减轻排水系统的负担，同时能够净化雨水，补充地下水。
3.3生态蓄水池
生态蓄水池不同于传统蓄水池，也不同于各分区内的小型蓄水池，生态蓄水池是兼具景观功能的蓄水池。水池的蓄水量需经过雨水流量计算进行确定。在整个景观系统和排水系统中，生态蓄水池是核心节点，也是排水系统的终端——雨水经过源头分散，部分流入中段植草沟内，最终汇入到生态蓄水池中。故而生态蓄水池在雨水收集、蓄存、调节、净化、复用等方面起到非常重要的作用，能够有效地减少暴雨是造成的洪涝灾害。此外，生态蓄水池可以营造出良好的水体景观，可作为中心景观区域，营造出美观、舒适的景观环境。
结语
“海绵城市”概念的提出，是人们对于工业城市建设所带来的后果进行反思的结果。国内全面推动海绵城市的建设，其最终目的是为了借助于海绵城市的建设，缓解国内城市化发展与资源环境之间的协调问题。以 “低影响开发” 为核心的 “海绵城市” 设计理念，是解决我国内涝灾害和水资源可持续利用的必由之路。基于 “低影响开发”的城市雨水系，城市能够截留 80%以上的雨水，达到 “海绵城市”的效果，起到防洪排涝的作用。在矿井工业场地竖向排水设计中引入 “海绵城市”设计理念，可有效的保护生态环境、应对自然。同时，将“海绵城市”理念与景观设计相结合，可给矿井工业场地提供更良好的人文景观环境，促进矿井工业场地生态系统的可持续发展。
参考文献：
[1] 海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建（试行）[Z];
[2] 郭雨濛. 低影响开发（LID）理念引导下的海绵街区设计策略研究[D]. 安徽建筑大学，2019;
[3] 郑伟生.海绵型工业场地排雨水设计[J].煤炭工程，2018，50（06）：30-32+36.
作者简介：
陈钰麒，1989-，女，汉族，江苏，硕士，，助理工程师，主要从事矿井工业场地总图设计工作。
关键词：海绵城市;矿井工业场地;竖向排水设计
煤炭的开采是人类重要的工业生产活动之一，煤矿的安全生产越来越受到国家和企业的重视。中国工程院院士蔡美峰在谈及煤炭的未来时曾说：“50年之内煤炭在中国一定是主体能源，其他能源50年之内无法取代煤炭的主体地位”。矿井工业场地是保证矿井顺利生产的基础，矿井工业场地的安全也应受到相应的重视。在暴雨来临时，若矿井工业场地没有及时的排出雨水，易形成内涝，给矿井生产带来安全隐患，因此工业场地的竖向排水设计尤为重要。
1. 引入海绵城市理念的意义
2014年国家启动 “海绵城市” 建设试点工作，根据住房城乡建设部 《海绵城市建设技术指南》的要求，海绵城市以 “低影响开发（ LID） ” 为设计理念，通过 “滞、渗、蓄、净、用、排”等手段以提高防洪减灾、改善生态环境的能力[1]。上世纪 80 年代中期“低影响开发理念”被提出。开发商在排水设计时希望利用植被滞留水源、吸收下渗雨水，从而高效管理水源，避免传统雨水管理的高消耗，随着这一技术的不断发展，形成了早期低影响发展雏形[2]。低影响开发与其他雨水工程之间存在着本质的差别，它实现了绿地、原生景观、自然水文等多种元素与技术之间的结合，以最小的土地开发力度，实现最大地表径流的降低量。基于 “低影响开发”的城市雨水系统建设已经在国外许多国家取得成功，经验表明，在这种雨水系统下，城市能够截留 80%以上的雨水，达到 “海绵城市”的效果，起到防洪排涝的作用[3]。在矿井工业场地的竖向排水设计中引入 “海绵城市”设计理念，在土地利用、改造过程中更加尊重自然和生态保护，可以使工业场地具有 “海绵特质”，在适应环境变化和应对自然。同时，将“海绵城市”理念与景观设计相结合，可给矿井工业场地提供更良好的人文景观环境，促进矿井工业场地生态系统的可持续发展。
2. 海绵型竖向排水设计原则
传统竖向排水设计与海绵城市理念下的竖向排水设计是有本质区別的。统工业场地的竖向排水设计首要任务是将场地内的地表水尽快汇集排除场外，这种排水方式有一定的局限性，例如近年来，处于沙漠地区的矿井频繁遭遇大到暴雨，又没有可以迅速排出雨水的沟壑、江河等自然条件，工业场地有内涝的隐患。同时这种传统的排水方式对平常坡度的要求比较高，对工业场地周边的地区尤其是下游的村落影响比较大。
引入海绵城市理念的竖向排水设计侧重点在于控制雨水的径流，在源头采用分散式的地块处理措施，尽可能减小排水坡度，延长径流路径，使地表水得到更多的下渗和吸收;在中段对雨水进行疏导和滞留;在下游，对雨水进行收集、储存和再利用。从而达到蓄水、防涝和调节工业场地内部水循环系统的目的。
3. 海绵型竖向排水设计技术措施
系统性的构建海绵型矿井工业场地竖向排水系统，可结合海绵城市设计理念的 “滞、渗、蓄、净、用、排” 六个要点，采取分区设计、生态滞留、渗透、过滤、净化储存、中水再利用、低冲击景观等等措施，详细技术措施设计如下。
3.1 分区设计
根据功能和自然地形特点，将工业分为若干个竖向排水分区，每个区域内设置一个或多个开放空间，如雨水花园等，并在几个主要汇水区域设置小型蓄水池。一般矿井工业场地依据功能可分为三个区域，主要生产区、辅助生产区和场前区。根据功能特点，场前区是设计灵活性最高的区域，故而在竖向设计时，可有条件的将场前区放在地势最低处，并适当增大场前区的绿化面积，可做成带水景的公园等。从而达到分区域的对径流进行消减和滞留的目的。
3.2 道路广场设计
在对道路广场进行设计时，在保证车辆顺利通行的前提下，应限制道路的宽度，主要是控制场前区道路和连接型道路的宽度。同时可在道路一侧绿化带设置植草沟系统，用于收集路面、屋顶的雨水，进行蓄存、入渗和过滤。
透水铺装是通过使用具透水特性的新型材料对地面进行铺装，如透水砖、透水水泥混凝土、嵌草砖等，是低影响开发常用措施之一。矿井工业场地内的非机动车道、人行道、场前广场、地面停车场等都应采用透水铺装地面，可以有效地削减雨水径流量，减轻排水系统的负担，同时能够净化雨水，补充地下水。
3.3生态蓄水池
生态蓄水池不同于传统蓄水池，也不同于各分区内的小型蓄水池，生态蓄水池是兼具景观功能的蓄水池。水池的蓄水量需经过雨水流量计算进行确定。在整个景观系统和排水系统中，生态蓄水池是核心节点，也是排水系统的终端——雨水经过源头分散，部分流入中段植草沟内，最终汇入到生态蓄水池中。故而生态蓄水池在雨水收集、蓄存、调节、净化、复用等方面起到非常重要的作用，能够有效地减少暴雨是造成的洪涝灾害。此外，生态蓄水池可以营造出良好的水体景观，可作为中心景观区域，营造出美观、舒适的景观环境。
结语
“海绵城市”概念的提出，是人们对于工业城市建设所带来的后果进行反思的结果。国内全面推动海绵城市的建设，其最终目的是为了借助于海绵城市的建设，缓解国内城市化发展与资源环境之间的协调问题。以 “低影响开发” 为核心的 “海绵城市” 设计理念，是解决我国内涝灾害和水资源可持续利用的必由之路。基于 “低影响开发”的城市雨水系，城市能够截留 80%以上的雨水，达到 “海绵城市”的效果，起到防洪排涝的作用。在矿井工业场地竖向排水设计中引入 “海绵城市”设计理念，可有效的保护生态环境、应对自然。同时，将“海绵城市”理念与景观设计相结合，可给矿井工业场地提供更良好的人文景观环境，促进矿井工业场地生态系统的可持续发展。
参考文献：
[1] 海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建（试行）[Z];
[2] 郭雨濛. 低影响开发（LID）理念引导下的海绵街区设计策略研究[D]. 安徽建筑大学，2019;
[3] 郑伟生.海绵型工业场地排雨水设计[J].煤炭工程，2018，50（06）：30-32+36.
作者简介：
陈钰麒，1989-，女，汉族，江苏，硕士，，助理工程师，主要从事矿井工业场地总图设计工作。