謝 勤
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某海綿城市河湖密布,水域面積率在14.1%左右,河道分布密度是0.9km/km2,道路長(zhǎng)度95.1km,道路范圍內(nèi)共有210個(gè)雨水管道排放口,平均每450m處就有一個(gè)排放口。遵循雨水就近排放的原則,超標(biāo)徑流可從地表流入河道,防止城市發(fā)生內(nèi)澇。對(duì)城市排水防澇情況評(píng)估分析,得知當(dāng)前城市內(nèi)有55.37%管道重現(xiàn)期不超過(guò)半年,69.07%左右的管道重現(xiàn)期不到兩年。城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)總面積是33.48hm2,其中0.22%區(qū)域?yàn)楦唢L(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此,提出城市道路的設(shè)計(jì)要求,具體如下:(1)應(yīng)用道路綠化帶和外側(cè)綠地的儲(chǔ)蓄空間,轉(zhuǎn)變以往城市采用的雨水徑流快速排放模式,通過(guò)應(yīng)用低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)延長(zhǎng)水流的路徑,創(chuàng)新雨水系統(tǒng),減輕管網(wǎng)在排水時(shí)的壓力。(2)以達(dá)到城市道路交通要求為前提條件,對(duì)道路橫斷面和豎向進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),最大程度上提升城市道路自身的排水效果。
2.1.1 雨水低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
針對(duì)道路紅線范圍內(nèi)的雨水低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng),有必要采用科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)道路排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。道路的橫斷面主要分為人行道、機(jī)動(dòng)與非機(jī)動(dòng)車道、車道分隔帶等部分,根據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)特點(diǎn),建議對(duì)機(jī)動(dòng)車道徑流采取機(jī)非分隔帶LID措施,對(duì)人行道與非機(jī)動(dòng)車道的徑流采取綠化分隔帶LID措施,雨水全部匯集溢流到雨水管線。對(duì)于人行道,建議采取透水磚或透水混凝土開(kāi)發(fā)措施;綠化分隔帶使用樹(shù)帶和生態(tài)樹(shù)池;非機(jī)動(dòng)車道使用透水瀝青和透水混凝土;機(jī)非分隔帶施工植被淺溝。
針對(duì)道路紅線范圍外的雨水低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)道路周圍用地的實(shí)際性質(zhì),將地下墊面劃分為硬化地面、濱河綠化帶、城市開(kāi)放式綠地三種,具體的低影響系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議如下:硬化地面采用透水磚和透水混凝土排水措施;濱河綠化帶采用植草淺溝和生物滯留帶排水措施;開(kāi)放式綠地在濱河綠化帶低影響開(kāi)發(fā)措施的基礎(chǔ)上,還可加入雨水塘和雨水濕地。公園綠地可以與道路雨水管道相結(jié)合,管道末端進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),按照水量控制標(biāo)準(zhǔn)合理開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。
2.1.2 排水與雨水低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)銜接設(shè)計(jì)
首先,雨水引流設(shè)施。對(duì)側(cè)石進(jìn)水口進(jìn)行設(shè)計(jì),保障徑流可以進(jìn)入低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)內(nèi)。開(kāi)口數(shù)量應(yīng)按照開(kāi)口進(jìn)水能力與匯流量合理設(shè)計(jì),開(kāi)口位置應(yīng)沿著道路布置,適當(dāng)增加縱坡洼點(diǎn)位置處的開(kāi)口數(shù)量,保證側(cè)石開(kāi)口設(shè)計(jì)冚賭足夠,防止樹(shù)葉或垃圾堵塞進(jìn)水口。其次,機(jī)非分隔帶的過(guò)水設(shè)施。過(guò)水設(shè)施的數(shù)量應(yīng)結(jié)合設(shè)施的過(guò)水能力與城市道路的回流情況設(shè)計(jì),沿著道路間隔分布,應(yīng)用明渠均勻流公式可以計(jì)算出過(guò)水設(shè)施的過(guò)流量。最后,針對(duì)人行道的過(guò)水設(shè)施設(shè)置。使用過(guò)水設(shè)施可以將非機(jī)動(dòng)車道內(nèi)的雨水送入海綿設(shè)施內(nèi)。
依靠低影響開(kāi)發(fā)排水設(shè)施銜接雨水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)導(dǎo)流管時(shí),應(yīng)在雨水收集地區(qū)安裝生物滯留或植草淺溝設(shè)置,要求導(dǎo)流管排水能力必須超過(guò)設(shè)施入滲能力,埋管不能低于0.005坡度排向雨水井,設(shè)置清淤立管幫助導(dǎo)流管沖洗堵塞雜物。在生物滯留區(qū)域內(nèi)設(shè)置溢流雨水口,防止暴雨時(shí)溢流排放不變,溢流雨水口頂部標(biāo)高不應(yīng)超過(guò)路面的30mm,應(yīng)超過(guò)綠地種植面的50mm,通過(guò)雨水調(diào)蓄設(shè)計(jì)可計(jì)算溢流水位的標(biāo)高,在溢流雨水口出設(shè)置截污掛籃,從而達(dá)到截流污染物的效果。
2.1.3 路面排水防澇系統(tǒng)設(shè)計(jì)
分析源頭是否會(huì)對(duì)低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及防洪系統(tǒng)產(chǎn)生影響,通過(guò)各個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制雨水徑流,防止城市內(nèi)澇。打排水系統(tǒng)也是海綿城市中的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容,采用排放設(shè)施與調(diào)蓄設(shè)置對(duì)超標(biāo)雨水進(jìn)行徑流排放。在道路路面和生態(tài)溝渠開(kāi)設(shè)泄洪通道,應(yīng)用調(diào)蓄隧道完成雨水調(diào)蓄。
2.2.1 橫縱斷面的優(yōu)化設(shè)計(jì)
科學(xué)設(shè)置分隔帶的寬度,結(jié)合海綿城市設(shè)計(jì)要求,機(jī)非分隔帶的寬度應(yīng)超過(guò)3m,人行道樹(shù)帶寬度應(yīng)低于3m。如果人行道外部為綠化用地,建議讓人行道的橫坡坡向外側(cè)綠地,使用預(yù)埋管將雨水排入綠地,并優(yōu)化設(shè)置海綿設(shè)施。縱斷面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合橫坡縱坡關(guān)系將雨水引入綠地內(nèi)排水設(shè)施,可以在綠地設(shè)置局部最低點(diǎn),使雨水實(shí)現(xiàn)分散式控制,或者憑借城市河網(wǎng)優(yōu)勢(shì)控制道路屬相系統(tǒng),在河道位置形成洼點(diǎn),路面坡向低洼點(diǎn),優(yōu)化大排水系統(tǒng)。
2.2.2 路基優(yōu)化設(shè)計(jì)
一方面,填筑路基時(shí),可以使用輕骨料對(duì)浸水路基回填,保證路面與路基間有15~20cm厚度的碎石隔水層,防止地下毛細(xì)水因?yàn)樯仙治g路面。另一方面,對(duì)生態(tài)樹(shù)帶和路面結(jié)構(gòu)設(shè)置高密度的防水膜,和路面搭接處的防水膜應(yīng)設(shè)置在側(cè)平石基座的下方位置,防止地表滲入水對(duì)路面造成影響,但防水膜向下的延伸長(zhǎng)度必須超過(guò)50cm。
2.2.3 綠化景觀優(yōu)化設(shè)計(jì)
對(duì)分車帶道路進(jìn)行綠化景觀設(shè)計(jì)。雨水通過(guò)道路坡度與測(cè)試開(kāi)孔入滲,按照分車帶綠地的寬度,選用不同的景觀綠化設(shè)計(jì)方法。如果分車帶的寬度在3m以內(nèi),不建議使用下沉式綠地;如果寬度超過(guò)3m,可以采用下沉式綠地或者雨水花園處理雨水,或者采取旱溪或梯形綠地景觀綠化方法。對(duì)行車道綠帶進(jìn)行景觀設(shè)計(jì),選擇樹(shù)種時(shí)應(yīng)優(yōu)選采用抗旱耐濕比較強(qiáng)的樹(shù)種,選用生態(tài)樹(shù)池時(shí),可以設(shè)置碎石層與排水板,保護(hù)樹(shù)根不被水浸泡。對(duì)路側(cè)綠化帶進(jìn)行景觀設(shè)計(jì),可以采用下沉式綠地與雨水花園兩種海面設(shè)施,同時(shí)應(yīng)做好植物配置和地形優(yōu)化設(shè)計(jì),采用喬木、灌木、草相結(jié)合的方法,在低洼處不宜種植高大喬木[1]。
總而言之,針對(duì)目前城市道路存在的雨水面源污染問(wèn)題,有必要充分利用綠地空間進(jìn)行低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì),結(jié)合雨水徑流和排水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)道路的設(shè)計(jì)優(yōu)化。