關(guān)于高架橋雨水排放回收利用的設(shè)想

趙勁波　李元

摘 要：雨水回收再利用可以很大程度上緩解城市用水緊張，同時(shí)城市暴雨揭露了部分城市排水系統(tǒng)不完善，而城市高架橋首當(dāng)其沖。文章主要介紹通過“蟲孔”與虹吸式的排水口為核心，以建設(shè)橋下蓄水池為基礎(chǔ)，將雨水回收，用于橋下綠化帶的灌溉與路面的清洗，做到減緩城市洪澇災(zāi)害，優(yōu)化城市用水結(jié)構(gòu)，大大減少城市建設(shè)的人力物力的投入，達(dá)到建立環(huán)境友好型高架橋，以致更長遠(yuǎn)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：排水；蓄水池；雨水回收利用；環(huán)境友好型高架橋

隨著城市的發(fā)展，交通日益擁擠，用地非常的緊張，而后由于其建筑物密集，街道難以拓寬，所以高架橋應(yīng)運(yùn)而生。

但是高架橋雨水處理一直是一個(gè)讓人頭疼的問題，路面雨水?dāng)D壓容易使行駛的車輛打滑發(fā)生意外，雨水得不到及時(shí)的排放會使高架橋大量積水。滲漏的雨水會打濕橋下的路面與過往的行人與車輛。所以一個(gè)優(yōu)秀的高架橋必須具備一個(gè)完善的雨水收集回收處理的系統(tǒng)，而且我們不僅要排水，還要將這部分水收集利用，以體現(xiàn)環(huán)境友好的理念。

現(xiàn)階段的高架橋的狀況：雨再大也只能“順流而下”。所以本文關(guān)于如何更好的排水以及雨水回收利用的方式提出了自己的看法。對排水部分，利用現(xiàn)階段最新的虹吸式的排水口可以利用污水自身的重量產(chǎn)生負(fù)壓力提供吸力將雨水下排，排放能力與雨水的水量正相關(guān)，這樣再大的雨水我們也能及時(shí)地排出。此外配合虹吸式的排水口，我們可以將浴缸上的用于過滿排水的“蟲孔”用于橋梁上。針對雨水回收部分，利用高架橋下或者地面下的空間存放蓄水池，隔段集中中水處理，再反饋與高架橋上用水以及綠化帶灌溉。

1 排水部分

下面我將闡述兩種先進(jìn)的排水方式：

一是由西南交通大學(xué)研制并試點(diǎn)成功的虹吸式的排水方式。該排水系統(tǒng)采用虹吸原理，利用積水量多少產(chǎn)生的負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)對橋面積水的抽吸能力調(diào)節(jié)，積水越多，抽吸能力越大，排水越快，從而迅速排出橋面積水。就類似我們用吸管抽魚缸里的水，高差產(chǎn)生壓力，通過制造真空狀態(tài)最終形成吸引力。

據(jù)西南交大教授謝尚英介紹說，與傳統(tǒng)排水方式不同，本次試驗(yàn)排水系統(tǒng)主要采用虹吸原理，在降雨初期，排水管內(nèi)靠重力實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)排水；在強(qiáng)降雨條件下，通過在水篦子下的結(jié)構(gòu)改造和設(shè)置的設(shè)備，讓排水管內(nèi)形成滿流，制造出真空狀態(tài)，結(jié)合高架橋高度差產(chǎn)生壓力，形成虹吸作用。虹吸作用加大了管道對橋面雨水的抽吸能力，提高了排水系統(tǒng)的排水效率，能夠在強(qiáng)降雨條件下及時(shí)地將橋面雨水排出，形成主動排水的效果。原來要達(dá)到主動排水效果一般需要借助泵機(jī)來制造負(fù)壓的效果，這套系統(tǒng)則不用，大大節(jié)省投資，同時(shí)節(jié)約能源，符合“環(huán)境友好”的理念。

二是，為了確保建成后的高架橋不會發(fā)生水淹的現(xiàn)象，在防撞墻上創(chuàng)新性地設(shè)置排水孔。就像家里的浴缸為防止溢水設(shè)置了排水孔一樣，我稱之為“蟲孔”我們可以在防撞墻上距離橋面合適高度的地方，每隔幾十米就設(shè)置有8個(gè)一組的排水孔，大大地增加了排水的面積。當(dāng)橋面積水達(dá)蟲孔的高度時(shí)，排水孔就會很快把水排出去，不會造成橋面嚴(yán)重的積水。

此外，我們還要酌量增加排水管的直徑，增強(qiáng)他的排水能力，同時(shí)我們還應(yīng)該注在轉(zhuǎn)角處的鏈接，避免發(fā)生側(cè)漏。但在排水的過程中污泥堵塞、積壓在水管這些問題還是要在思量思量。

2 雨水回收部分

高架橋橋下一般設(shè)有綠化帶，但是由于高架橋橋面的阻擋，下雨的時(shí)候，雨水經(jīng)常無法淋到下面的綠化帶，常?？梢钥吹骄G化帶上布滿了灰塵，相關(guān)管理部門不得不安排一定的人力資源來澆灌綠化帶。橋面上的雨水經(jīng)排水管網(wǎng)，也直接流入下水管道，大大地浪費(fèi)了這部分資源，如果能把橋面上雨水收集起來，并用于橋下的綠化帶澆灌，將可以減少很大一部分人力和財(cái)力。同時(shí)也可以減輕城市綠化用水的壓力，高架橋雨水的收集利用作為城市雨水收集利用的一部分，對城市的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

高架橋雨水收集及自動澆灌系統(tǒng)可以總的分成兩個(gè)部分，一個(gè)是雨水收集系統(tǒng)，如何有效的收集橋面上的雨水并儲存，是我們首先要解決的問題，現(xiàn)有排水管道與雨水收集系統(tǒng)的結(jié)合利用對節(jié)約成本有很大的幫助。二是自動澆灌系統(tǒng)，澆灌系統(tǒng)需要解決的是雨水的增壓，定時(shí)自動控制和管網(wǎng)的布置。

對于收集的方面，雨水的收集可以和排水結(jié)合在一起，但是這兩者之間需要加一個(gè)過濾的裝置用以過濾出污垢，已達(dá)到不能堵塞排水管的要求，這點(diǎn)還是比較容易做到的。其后利用高架橋下方或者地下的空間建立蓄水池，可以將將雨水收集在蓄水箱中，這里有一個(gè)設(shè)想，我們將這部分雨水分為兩部分，一部分用于澆灌，一部分用于清洗路面。用于澆灌的雨水需要一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。我們的蓄水池中的水集中于中水處理中心，雨水水質(zhì)達(dá)標(biāo)后用于橋下雨水的灌溉以及高架橋上景觀用水，但是由于部分地區(qū)雨季旱季過于分明，不能完全依靠雨水來供給高架橋自身的用水，因而可以與城市的供水管道相連接。而自動灌溉系統(tǒng)只需要聯(lián)系好橋上橋下綠化帶與中水處理中心即可。至于未處理的酸性雨水可以直接用來清洗路面，這兩方面相結(jié)合解決了雨水回收利用，綠化帶灌溉問題，路面清洗等問題，綜合減少了大量財(cái)力物力，提高了城市建設(shè)的現(xiàn)代化。

3 結(jié)語

高架橋雨水回收響應(yīng)了國家節(jié)能減排的號召，解決了城市水資源短缺人均不足的問題，同時(shí)也解決了雨季高架橋水災(zāi)的有效途徑，正如上面所說，將收集來的雨水用于橋上橋下綠化帶及路面清潔，一水多用。從長遠(yuǎn)的角度上看可以很大程度上節(jié)約人力物力，若是能夠?qū)⑵渌枷胗迷谟晁畯搅魑廴究刂?、城市防洪、生態(tài)環(huán)境的改善，但也要因地制宜，這樣可以極大的促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。

本設(shè)計(jì)中有很多現(xiàn)有的，技術(shù)較為成熟的部件，如灌溉系統(tǒng)，蓄水箱也是市場上一種技術(shù)較為成熟的產(chǎn)品，在實(shí)際使用中，可以根據(jù)現(xiàn)場安裝環(huán)境選擇現(xiàn)有產(chǎn)品，那樣有利于縮減成本，關(guān)于城市排水管部分，如何很好的解決的堵塞的問題，以及路面的過濾網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)定期快速地清理問題等等都是值得我們繼續(xù)思考的。

當(dāng)然這也只是個(gè)人的設(shè)想，也是站在巨人的肩膀上，將一些前人的結(jié)晶引用過來了，在此表示感謝！

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作者簡介：趙勁波（1993- ），男，江蘇人，本科，研究方向：機(jī)械。