摘要:随着我国城市化的高速发展,土地利用率大幅提高,道路及建筑物占地面积不断增加,给水生态环境造成了严重破坏,在降雨量大的时候,雨水排放不及时,极易形成内涝。对现有市政道路进行海绵化改造, 可以降道路雨水系统的压力,缓解城市热岛效应,解决内涝问题,改善城市环境,提升城市环境。
本文源自《建筑实践》是中国建筑学会主办。建筑刊物。宗旨是为城乡建设服务和读者服务,面向基层,注重实用,介绍城镇规划、建筑设计、建筑施工、建筑材料等方面的基础知识及新经验、交流建筑科技方面的新成果、新技术。
关键词:海绵城市 市政道路 海绵化改造
一、传统的雨水排放方式存在的问题
随着我国城市化的快速发展,建筑物及道路面积不断增大,在一些大城市中,道路占地面积甚至达到了用地面积的20%以上,目前,我国大多数城市仍采用传统的雨水排放方式,即道路采用(人行道)非机动车道-绿化带-机动车道-绿化带-机动车道-绿化带-非机动车道(人行道)”的形式,雨水经不透水路面汇集至路侧雨水口,经连接管道流至市政雨水管道后排放至河湖水体。 这种传统的雨水快速排放、就近入河的方式阻隔了雨水与城市地下水的自然水文循环规律,加剧了城市地下水位下降和雨季城区内涝形势。雨水冲路面刷污染严重,雨水不经过利用,造成水资源浪费,满足不了生态环境保护要求。
二、海绵城市理念及在市政道路中的应用
海绵城市指城市能够像海绵一样,可以吸收储存雨水并将雨水循环利用,在降水较多时对水资源进行“吸收”与存储,避免城市内涝灾害的发生,而在水资源不足时,则可以将积蓄的水资源“挤”出来,以满足城市的用水需求。
市政道路是城市基础设置的主要组成部分,根据不同道路的功能,利用道路的绿化带,车行道,人行道,建设通过透水铺装,植草沟,下沉式绿地,雨水花园,植被缓冲带等设施,对雨水进行渗透,调蓄,截污,净化,可以有效消减地表径流,控制面源污染,且可以实现雨水收集,有效控制洪水,补充地下水。
海绵城市道路雨水系统流程如下:
三、市政道路海绵化改造实例
丰邑大道位于沣西新城,北起同一路,南至规划路,全长约1500m,是一条南北向的城市主干道和重要的城市轴线。改造前道路红线宽80m,断面板块为四幅路,其中中分带宽12m,机动车道宽16m,侧分带宽5m,辅道(机非混行)宽8m,人行道宽5m(包括1.5m宽绿篱带)。下垫面类型包括沥青路面、硬质铺装和绿地三类,排水采用雨污分流制排水系统,雨水管网系统已经建成,管道设计管径 d500~d1000。道路多次发生暴雨积涝,究其原因,主要是道路排水采用传统的快排方式,道路绿化带高于路面,路面雨水径流沿道路横坡直接进入雨水口接入雨水管道系统。虽然道路集水范围广、管径大,但管道系统的标准只有2年一遇,暴雨时短时间内大量雨水汇集至道路,导致积水频发,严重威胁了交通安全。此外,没有经过净化的雨水径流携带大量面源污染物,小雨量时在管道中沉积、大雨时被冲刷排入水体,造成受纳水体污染严重。通过适宜的海绵技术,对雨水径流进行源头控制,因道路雨水管道系统已经形成且无法更改,需利用道路5m宽侧分带和35m宽退让绿化,设置海绵设施及其组合,对进入雨水管道系统前的径流进行控制和处理,达到降低径流量及峰值、减少径流污染、透水保水以利植物生长等多重目标,间接提高整个道路雨水排水系统的标准。
(1)设施选择
①转输型草沟
转输型草沟主要布置在侧分带起端入流处和道路红线外退让绿化处,用于传输径流,与道路纵坡同坡,底部不换填,只做表面下凹;沟内种植当地常用的地被植物,草沟与车行道或辅道衔接处设置防渗土工布。
侧分带转输型草沟做法
②生态草沟
生态草沟主要布置在机非分隔带转输型草沟的下游,通过土壤改良来增强雨水滞蓄、下渗能力,结构与雨水花园一致。草沟内低点处设溢流雨水口,通过雨水连管就近接入雨水检查井。在溢流雨水口下游约1m处设置挡流堰,以减缓流速,提高设施蓄渗功能。生态草沟设置避开现状乔木,形成优美的“S”型曲线。沟内植物以当地适应沙土条件的地被植物为主,植被高度保持在100~150mm左右,结合景观在沟底铺设河卵石。
生态草沟做法
③雨水花园
侧分带中位于道路低点、坡度平缓处设置雨水花园,作用为净化、滞蓄雨水。雨水花园底部结构主要分为蓄水层、换植土层和碎石层三部分。雨水花园部分取消乔木种植,以花灌木和草本花卉增加景观效果。雨水花园内植物的选择既要有净化雨水的能力又要兼顾观赏性,并以合理地季相地搭配保证四季色彩。
④透水铺装
为保护现状电缆沟,人行道硬质铺装改造为浅层透水铺装,小雨时,透水结构可渗透、滞蓄雨水;大雨时,超渗雨水顺坡流入路边草沟,与附近的绿地共同发挥作用,达到错峰效果。
⑤调蓄塘
主要设置在道路低点处红线外35m绿化带内,雨水调蓄塘规模按照50年一遇的标准、通过模型模拟计算确定。调蓄塘包括前置塘和蓄渗区两部分,涝水通过调蓄塘内设置的放空管进入雨水管道系统排走,溢流雨水通过在调蓄塘的边缘增设方形溢流雨水口排入市政雨水管道。
经海绵城市改造后,综合实现了交通、景观、环境、雨水径流及污染控制、区域排涝除险等多重功效。目前已发挥出较佳的海绵效益。原有的积水点积水深度和时长大幅减小或缩减,积水内涝问题得到有效缓解甚至消除。
海绵化道路改造对于提高我国城镇化质量和生态文明建设水平具有重要作用。随着技术不断不断更新,管理机制的日趋完善,通过海绵城市建设, “小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的目标将逐步成为现实。
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)[S].住房城乡建设部
[2] 汤雨琴.城市道路的海绵技术措施研究[J].工业
[3] 仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技
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