摘 要:随着经济的快速发展,各个城市的市政建设发展在快速进行之中,其中城市道路是非常重要的组成部分,当前城市不透水道路硬化面积不断增加,持续减弱了雨水的渗透能力,很容易造成在雨水量较大时,城市发生严重内涝。因此对于当前市政道路建设,针对市政道路雨水径流的特点,需要在设计时运用海绵城市建设的理论,以此来对城市内涝起到一定的缓解作用,实现城市雨水的资源化利用。文中从海绵城市建设理念入手,分析了市政道路建设在海绵城市建设中的重要性,并进一步对海绵城市理念下市政道路的设计进行了具体阐述。
关键词:市政道路;海绵城市;排水系统;低影响开发
0、引言
市政道路是城市雨水径流及其污染物产生的主要场所之一,有必要实施低影响开发雨水系统措施,实现海绵城市建设。海绵城市建设就是以渗、滞、蓄、净、用、排等作为设计的重要方针,有效的解决城市内涝问题,实现雨水的合理利用。
1、海绵城市建设理念
从字面意义上来讲,所谓的海绵城市即是吸水能力像海绵一样的城市。具体体现在在城市建设过程中,通过布置若干地块,并利用吸水性能良好的材料作为渗水通道,避免其汇集在一起形成大的地面径流,有效地将雨水的渗透、滞留、积蓄、净化、循环使用和排水等诸多方面进行结合,并对内涝防治、径流控制、雨水资源化利用等进行统筹考虑,将吸收的雨水进行循环再利用,达到有效地满足城市各项功能,实现城市发展过程中生态目标的目的。
2、市政道路排水系统建立
传统道路排水系统中,路面径流沿着道路横坡汇到雨水口,最终进入雨水管线,该模式存在雨水径流污染、城市内涝灾害等诸多问题。低影响开发道路雨水系统须遵循LID(低影响开发)开发模式的三个原则,最大限度减小开发区域的不透水面积、最大程度保持开发区域的自然水文条件和最大程度利用雨水下渗和滞留,延长汇流时间减少区域开发对自然水文状态的影响。
低影响开发道路雨水系统基于现有的道路断面形式,根据道路坡度坡向,改变路面和绿地的竖向关系,在道路红线内外绿地空间巧妙布置LID措施对地表径流进行净化滞留及输送,下渗和超标雨水通过溢流设备进入市政雨水管线。在实际中措施布置主要表现在路面铺装、绿化带措施、路缘石、雨水口和边沟等方面。
2.1市政道路排水系统措施布置
2.1.1路面铺装
机动车道常采用透水沥青混凝土铺装,为了避免雨水进入路基,影响道路强度,铺装多采用半渗透性,雨水进入透水沥青混凝土结构层内部,从不透水的封层上部沿横坡排至盲沟,如果透水层埋设了排水管,雨水进入排水管中,纵向收集进入雨水口。非机动车道和人行道多采用透水水泥混凝土铺装或透水砖铺装,铺装可选择全透性或者半透性,主要考虑铺设地区的土壤的透水能力。
2.1.2下沉式绿地
下沉式绿地典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5cm~25cm左右,雨水溢流口设在绿地中,雨水口高程高于绿地高程且低于硬化地面高程。下沉式绿地可以在道路、广场、停车场等周围设置,用以汇集周围硬化地表产生的降雨径流,截留和净化雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经溢流口排入雨水管网。下沉式绿地可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害、增加土壤水分含量的作用。
2.1.3路缘石、雨水口和边沟
道路路缘石多采用立缘石,LID模式的立缘石包括打孔立缘石、豁口立缘石和间隔式立缘石,它们不仅起到分隔交通流的作用,还能引导雨水进入绿带中,从而使雨水得到进一步处理。雨水口多设置在道路上,这时需增加截污装置;当其设置在下凹式绿地和生物滞留带等设施内时,主要作为溢流出路。在LID模式中,边沟主要被植草沟所代替,其中的传输型植草沟和湿式植草沟多用于高速公路排水和小型停车场等情况,干式植草沟多用于居住区。
在植草沟中种植植物时,优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。由于在该路段的南侧一定范围内设计为植草地沟,能够与位于道路南侧的植物园有效地实现衔接,景观更具广阔性。植草沟本身具有渗透功能,在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时,来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游。
2.2特殊情况下的道路排水
位于工业区旁的市政道路的雨水径流常常会带有污染性,而来自工业企业生产、储存和运输过程中的跑冒滴漏等各种事故带来的污染性则更强。由此可知,工业区雨水水质复杂,不同区域特征污染物不同。对于道路雨水,该区域的排水系统需要有特殊处理手段。云南地区某冶炼厂采用螯合沉淀和过滤工艺,使道路排水系统收集雨水中的重金属与捕集剂结合生成不溶于水的螯合盐,再利用絮凝剂使其生成沉淀去除,最终过滤净化雨水回用。针对工业区含油雨水径流污染,有相关的研究方案。对于轻油类径流污染,可以设置斜板隔油池进行隔油回收,或者在雨水调蓄池内进行交叉平流隔离处理,最终将处理后的雨水排入污水管网;对于重油、原油类径流污染,需要将含此类污染物的雨水收集在调蓄池内停留一段时间,待油类污染物漂浮到水面后,再进行处理;对于大型化工、炼油企业,含油雨水排放要求较高,需要集中收集处理,一般采用氧化塘、生物曝气等生物处理工艺。
结语
城市海绵理论在市政道路的实际运用上,深圳市光明城新区门户区市政道路采用低影响开发技术,将红线范围内雨水优先汇集进入生物滞留带,进行渗透、滞蓄处理,不仅补充了地下水,而且达到径流污染控制、径流峰值削减和水生态修复的目的。北京经济技术开发区道路低影响开发雨水系统,应用生物滞留带、植草沟和透水砖铺装实现道路径流调蓄与排放,该系统年径流总量控制率大于85%,径流污染削减量大于75%。从上述实例可以看出,低影响开发市政道路技术不仅可以解决道路雨水径流问题,而且能够进一步完善城市的水生态系统,达到海绵城市建设的目标。
为了支持海绵城市的建设和快速发展,住建部还发布了相关的技术指南,这为海绵城市的建设提供了必要的指导和依据。在海绵城市理念在市政道路设计中进行运用,会涉及城市较多的部门,需要各个部门要有效地配合和协调,落实好政策及相关措施,确保城市道路实现吸水、蓄水、排水、利用,实现雨水资源化,有效地补充城市地下水及减轻城市内涝,进一步改善城市水环境,为城市的健康、持续发展奠定良好的基础。
参考文献
[1]李海燕,罗艳红,张悦.LID措施在道路雨水利用工程中的应用[J].节水灌溉,2013(11):44-49
[2]于宵.城市道路路面雨水收集与利用系统设计[J].城市道桥与防洪,2013(6):110-112
[3]章征汉.市政道路设计的若干问题及解决措施[J].江西建材,2013(1):168-169
[4]车伍,张炜,李俊奇,等.城市雨水径流污染的初期弃流控制[J].中国给水排水,2007,23(6):1-4
[5]车伍,张伟,李俊奇.城市初期雨水和初期冲刷问题剖析[J].中国给水排水,2011,27(14):9-14