滲排結(jié)合的雨水排放方式在城鄉(xiāng)結(jié)合部的應(yīng)用

饒 寧 ，曹美娟

（1.天津市賽英工程建設(shè)咨詢管理有限公司，天津市 300191；2.天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市 300051）

1 概述

城鄉(xiāng)結(jié)合部是城市發(fā)展的紐帶，具有特有的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，是城市和周邊組團(tuán)、衛(wèi)星城、縣鎮(zhèn)的發(fā)展紐帶和交通集散連接通道。同時(shí)，源于大量土地的閑置，引來大規(guī)模開發(fā)區(qū)的規(guī)劃建設(shè)，使大量高新技術(shù)工業(yè)和現(xiàn)代化服務(wù)業(yè)向結(jié)合部集中，使其面臨了一些問題，如土地開發(fā)支離破碎；原有的道路、水系等被打亂；排水不暢導(dǎo)致環(huán)境衛(wèi)生惡化；管理混亂，設(shè)施易于偷盜等諸多問題，與市區(qū)形成強(qiáng)烈的反差。這些對(duì)市政雨水工程的設(shè)計(jì)，提出了更高的要求。

2 城鄉(xiāng)結(jié)合部雨水設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 行政區(qū)劃對(duì)于雨水系統(tǒng)的限制問題

城鄉(xiāng)結(jié)合部通常位于兩個(gè)或兩個(gè)以上行政區(qū)劃的交界處，規(guī)劃單位、建設(shè)單位、服務(wù)對(duì)象都非單一主體。設(shè)計(jì)方案不僅需要照顧方方面面的權(quán)益，還需要得到各單位的認(rèn)可，遇到問題需要協(xié)調(diào)眾多單位。

2.2 雨水排放系統(tǒng)與單體道路建設(shè)的時(shí)間差問題

城市配套建設(shè)中，普遍遵循的原則就是先路后配套，地塊開發(fā)隨道路建成后逐步完成，即便隨路建設(shè)敷設(shè)了雨水管道，雨水排放系統(tǒng)的建設(shè)工期往往也難以保證，致使許多道路在建成后的很長一段時(shí)間內(nèi)不能完成雨水的正常排放。

2.3 雨水資源浪費(fèi)的問題

面對(duì)水資源極度短缺的現(xiàn)狀，雨水作為可利用水資源之一，在一些地區(qū)尚未得到充分的關(guān)注。大多數(shù)情況下，雨水資源直接收集進(jìn)入城市雨水系統(tǒng)。

2.4 徑流量超過城市排水能力的問題

城市建設(shè)地表硬化導(dǎo)致的問題之一就是雨水無法滲透，因而不得不進(jìn)入城市的雨水管網(wǎng)被排走。而排水系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不算高，一般雨水排水管道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期采用0.5～3 a，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)，一般采用3～5 a[1]。徑流量超過城市排水能力，城市內(nèi)的積水就開始泛濫成災(zāi)。

2.5 解決雨水排放出路的問題

由于缺乏雨水系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)，尋求雨水排放出路往往成為制約城鄉(xiāng)結(jié)合部雨水工程設(shè)計(jì)的瓶頸。周邊的現(xiàn)狀水系可能完全不滿足行洪條件，現(xiàn)狀水系改造范圍可能比管道輸送投資更高，規(guī)劃水系尚未形成等等。

3 雨水工程設(shè)計(jì)中的可行性建議

針對(duì)上述問題，結(jié)合石家莊市石環(huán)輔道、建華大街、國賓館路等工程，提出城鄉(xiāng)結(jié)合部雨水可行性方案設(shè)計(jì)。

3.1 過水側(cè)石解決路面雨水近期排放

以石家莊建華大街工程為例，建華大街位于南二環(huán)和石環(huán)公路之間，道路全長約2 000 m，路寬60 m，斷面布置為4.75 m（人行道）+4.5 m（非機(jī)動(dòng)車道）+2 m（側(cè)分隔帶）+18.75 m（機(jī)動(dòng)車道）+18.75 m（機(jī)動(dòng)車道）+2 m（側(cè)分隔帶）+4.5 m（非機(jī)動(dòng)車道）+4.75 m（人行道），僅修筑起點(diǎn)和修筑終點(diǎn)附近有地塊正在建設(shè)，其余路段均未開發(fā)。工程實(shí)施順序?yàn)橄葘?shí)施機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道，建成通車后酌情實(shí)施人行道。

為解決近期路面雨水排放問題，設(shè)計(jì)結(jié)合道路側(cè)石尺寸，提出在側(cè)分隔帶底下，非機(jī)動(dòng)車道外側(cè)設(shè)置過水側(cè)石，近期雨水系統(tǒng)出路未實(shí)現(xiàn)的情況下，通過過水側(cè)石，保證路面雨水的排放。不僅解決了近期的雨水出路問題，保證了道路美觀；還為實(shí)施人行道過程中將過水側(cè)石直接利用為立箅收水井雨水口預(yù)留了條件，是雨水排放近遠(yuǎn)期結(jié)合的一個(gè)有效途徑。見圖 1、圖 2。

圖1 過水側(cè)石橫斷面布置圖（單位：m）

圖2 過水側(cè)石利用為立箅收水井雨水口

3.2 滲透井解決雨水資源再利用

滲透井，顧名思義是通過井本身的滲透孔滲入地下，除了可以去除降雨過程中初期雨水的顆粒雜質(zhì)，還能起到補(bǔ)充地下水，減少徑流的作用。

以石家莊市國賓館路工程方案設(shè)計(jì)為例，道路兩側(cè)基本為農(nóng)田、沖溝；沿線工程地質(zhì)特征主要是第四系砂礫土、砂土、粉土、粘性土和黃土狀土；5 m以下深度范圍內(nèi)均為第四系洪積、沖積形成的粘土，粉質(zhì)粘性土、粉土、粉砂土、粉砂以及卵石土等，一般呈可塑、疏松～中密狀態(tài)，下部呈密實(shí)狀態(tài)，地下水水位較深，具備良好的入滲條件。

根據(jù)北京泰寧科創(chuàng)科技有限公司統(tǒng)計(jì)以前48 a的降雨數(shù)據(jù)得石家莊市年均降雨量521.8mm，最大月平均降雨量為158.6 m，集中在8月，平均降雨次數(shù)為12.2次。

實(shí)驗(yàn)選取10 m×30 m的一段作為標(biāo)準(zhǔn)段，其一側(cè)為30 m寬的主路面，另一側(cè)為10 m寬的輔路面。

當(dāng)收集區(qū)域路面面積為1 200 m2（徑流系數(shù)取0.85），綠化面積為300 m2（徑流系數(shù)取0.15），年均可直接利用雨水量（即可滲透補(bǔ)給地下水量）555.72 m3。

3.3 微地形解決城市綠化和雨水排放的雙重功效

微地形是指綠化帶根據(jù)雨水口間距，在固定寬度范圍內(nèi)，進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)，使之每隔30～40 m有一處低洼點(diǎn)，便于布置雨水口。雨水口頂面一般較綠地高出3～5 cm，便于綠地灌溉貯水，多余的雨水經(jīng)過綠地中的雨水口溢流至雨水檢查井。

“下凹式綠地排水”是綠地雨水調(diào)蓄技術(shù)的一種，較普通綠地而言，下凹式綠地利用下凹空間充分蓄集雨水，顯著增加了雨水下滲時(shí)間。具有滲蓄雨水、削減洪峰流量、減輕地表徑流污染等優(yōu)點(diǎn)[2]。

本方案在石家莊市石環(huán)公路輔道工程中進(jìn)行了嘗試，并取得了良好的效果。圖3、圖4為工程照片。

3.4 水體自滲對(duì)于雨水儲(chǔ)存凈化的作用

對(duì)于近期無法實(shí)現(xiàn)規(guī)劃出路的路段，需要考慮臨時(shí)雨水出路。以石家莊建華大街工程為例，建華西路以南兩側(cè)均為現(xiàn)狀村莊，規(guī)劃出路近期均無法實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)并沒有推薦傳統(tǒng)意義的蒸發(fā)池，而是建議在路側(cè)采用新型環(huán)保一體化HDPE雨水貯存滲透設(shè)備。該設(shè)備安裝方便，承載力大，在城鄉(xiāng)結(jié)合部使用，不僅解決了近期雨水的存貯、下滲補(bǔ)給地下水等問題，又避免了傳統(tǒng)的蒸發(fā)池對(duì)周邊村民造成的不安全因素，同時(shí)可在水池上方種植花草和樹木，起到美化環(huán)境的作用。見圖5。

圖3 石環(huán)輔道綠地內(nèi)收水井施工照片

圖4 石環(huán)輔道綠地內(nèi)收水井竣工后照片

圖5 新型環(huán)保一體化HDPE雨水貯存滲透設(shè)備

4 推廣應(yīng)用前景

在城鄉(xiāng)結(jié)合部加快發(fā)展，成為城市不可獲缺的組成部分的同時(shí)，伴隨出現(xiàn)的雨水排放問題將會(huì)越來越多。除了滿足工程需要，解決雨水對(duì)城市危害的同時(shí)，有效地儲(chǔ)存、利用雨水，將是未來城市發(fā)展和水資源利用的主要理念。用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去不斷嘗試探索的同時(shí)，還應(yīng)總結(jié)出適合自身發(fā)展的低碳環(huán)保的新模式。

[1]GB 50014-2006，室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]曹美娟，李光，王維剛，等.綠地輔助排水在石家莊石環(huán)輔道工程中的應(yīng)用.城市道橋與防洪，2010(02):56-58.