談海綿城市市政道路建設(shè)

王華

（天津市市政工程設(shè)計研究院，天津　300051）

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談海綿城市市政道路建設(shè)

王華

（天津市市政工程設(shè)計研究院，天津300051）

摘要：針對市政道路雨水徑流的特點，從排水系統(tǒng)布置、市政道路與紅線外區(qū)域的銜接、特殊情況下道路排水等方面，建立了市政道路排水系統(tǒng)，有利于實現(xiàn)城市徑流雨水源頭減排的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：市政道路，排水系統(tǒng)，雨水徑流，海綿城市

0　引言

隨著城鎮(zhèn)化進程的推進，城市發(fā)展面臨著巨大的環(huán)境和資源壓力。以提升質(zhì)量為主的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展模式是實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的必要途徑，建設(shè)擁有自然積存、自然滲透和自然凈化功能的海綿城市是該模式的具體表現(xiàn)。

市政道路是城市雨水徑流及其污染物產(chǎn)生的主要場所之一，有必要實施低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)措施，實現(xiàn)海綿城市建設(shè)?！逗＞d城市建設(shè)技術(shù)指南》中關(guān)于城市道路，在城市規(guī)劃、工程設(shè)計和工程建設(shè)等方面給出了相應(yīng)的要求，為低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)措施的選擇和應(yīng)用提供了一定的依據(jù)。

市政道路低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)要結(jié)合道路紅線內(nèi)外用地空間布局與豎向特點，確定各級道路的控制目標(biāo)和控制關(guān)鍵點，同時要明確選擇低影響開發(fā)措施的基本類型和與道路設(shè)施空間銜接關(guān)系，最終實現(xiàn)相應(yīng)的設(shè)計施工。以下從市政道路雨水徑流特點和排水系統(tǒng)建立兩個方面對低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的建立進行闡述分析，最終為實現(xiàn)海綿城市市政道路建設(shè)的目標(biāo)提供參考。

1　市政道路雨水徑流特點

常見的市政道路可以看成是城市不透水下墊面的重要組成部分，它會使雨水徑流峰值時間提前，徑流峰值提高，很小的雨便會形成地表徑流，雨水對地表污染物的沖刷能力增強。道路的路面材料、汽車殘留物以及生活垃圾等因素使得地表徑流污染物成分復(fù)雜，徑流污染嚴(yán)重。同時各種徑流污染物濃度變化情況表現(xiàn)為降雨初期污染物濃度較高，降雨后期污染物濃度逐漸降低［1］。

市政道路作為城市典型的面源污染對象，越來越受到人們的重視。市政道路的徑流污染來源主要包括大氣的干濕沉降、車輛的交通活動及耗損、汽車尾氣及城市垃圾。通過研究發(fā)現(xiàn)我國城市道路徑流中TSS為主要污染物，COD，TN，TP和Pb等污染物質(zhì)在雨水徑流中濃度也較高；并且SS和COD存在較好的相關(guān)性，SS含量較高的徑流雨水，COD濃度也相應(yīng)較高。還有研究表明，由于高速路車速快，車輛耗損大于普通道路，因此在雨水徑流中Pb，Cu和Zn等重金屬含量較高［2］。由此看出，針對不同道路的徑流污染情況進行污染控制是十分必要的。

市政道路徑流污染物濃度隨著降雨歷時變化規(guī)律的研究對雨水徑流污染控制有著積極的作用。研究表明，小匯水面積徑流的初期污染物濃度最高，隨著降雨歷時的延長，污染物濃度逐漸降低，最終維持在一個較低濃度范圍。對于大匯水面、管道系統(tǒng)雨水徑流污染濃度變化情況差異性很大，它受降雨特性、降雨時間間隔、匯水區(qū)域特性和污染物特性等多方面因素綜合影響，因此表現(xiàn)出與小匯水面積徑流污染規(guī)律的差異性和復(fù)雜性［3，4］。從上述研究結(jié)果可以看出小區(qū)域初期雨水的控制對徑流污染控制是十分高效的。對上海部分地區(qū)的雨水地面徑流研究顯示，在降雨量達到10 mm時，徑流水質(zhì)已基本穩(wěn)定；國內(nèi)相關(guān)研究表明，雨水控制量在6 mm～8 mm時，污染量控制在70%左右。

2　市政道路排水系統(tǒng)建立

傳統(tǒng)道路排水系統(tǒng)中，路面徑流沿著道路橫坡匯到雨水口，最終進入雨水管線，該模式存在雨水徑流污染、城市內(nèi)澇災(zāi)害等諸多問題。低影響開發(fā)道路雨水系統(tǒng)須遵循LID開發(fā)模式的三個原則，最大程度減小開發(fā)區(qū)域的不透水面積、最大程度保持開發(fā)區(qū)域的自然水文條件和最大程度利用雨水下滲和滯留，延長匯流時間減少區(qū)域開發(fā)對自然水文狀態(tài)的影響。

低影響開發(fā)道路雨水系統(tǒng)基于現(xiàn)有的道路斷面形式，根據(jù)道路坡度坡向，改變路面和綠地的豎向關(guān)系，在道路紅線內(nèi)外綠地空間巧妙布置LID措施對地表徑流進行凈化滯留及輸送，下滲和超標(biāo)雨水通過溢流設(shè)備進入市政雨水管線。在實際中措施布置主要表現(xiàn)在路面鋪裝、綠化帶措施、路緣石、雨水口和邊溝等方面。

2.1市政道路排水系統(tǒng)措施布置

2.1.1路面鋪裝

機動車道常采用透水瀝青混凝土鋪裝，為了避免雨水進入路基，影響道路強度，鋪裝多采用半滲透性，雨水進入透水瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，從不透水的封層上部沿橫坡排至盲溝，如果透水層埋設(shè)了排水管，雨水進入排水管中，縱向收集進入雨水口。非機動車道和人行道多采用透水水泥混凝土鋪裝或透水磚鋪裝，鋪裝可選擇全透性或者半透性，主要考慮鋪設(shè)地區(qū)的土壤的透水能力。

2.1.2綠化帶措施

道路紅線內(nèi)綠帶包括分車綠帶和行道樹綠帶兩種。對于中間分車綠帶，當(dāng)其寬度小于1. 5 m時，多采用種植0. 5 m～1. 5 m植物的雨水花園或下凹式綠地；寬度大于1. 5 m時，采用種植喬木的雨水花園或生物滯留帶。對于兩側(cè)分車綠帶，當(dāng)其寬度小于1. 5 m時，多采用灌木和地被植物相結(jié)合的雨水花園或下凹式綠地；寬度大于1. 5 m時，采用種植喬木的雨水花園，但須保持與燈桿2 m的安全距離。行道樹綠帶可以采用生態(tài)樹池。

2.1.3路緣石、雨水口和邊溝

道路路緣石多采用立緣石，LID模式的立緣石包括打孔立緣石、豁口立緣石和間隔式立緣石，它們不僅起到分隔交通流的作用，還能引導(dǎo)雨水進入綠帶中，從而使雨水得到進一步處理。雨水口多設(shè)置在道路上，這時需增加截污裝置；當(dāng)其設(shè)置在下凹式綠地和生物滯留帶等設(shè)施內(nèi)時，主要作為溢流出路。在LID模式中，邊溝主要被植草溝所代替，其中的傳輸型植草溝和濕式植草溝多用于高速公路排水和小型停車場等情況，干式植草溝多用于居住區(qū)，但需要定期割草維護。

2.2市政道路與紅線外區(qū)域的銜接

城市道路連接建筑、小區(qū)，當(dāng)相連區(qū)域用地緊張時，該區(qū)域經(jīng)常合并為人行道，可以采取透水鋪裝排水；當(dāng)該區(qū)域空間較大或存在路側(cè)綠帶時，可以設(shè)置雨水花園、下凹式綠地和植草溝等LID措施排水，這些措施均可與路側(cè)綠帶相融合。

城市道路連接城市綠地，綠地的LID措施形式多樣。既可以用雨水花園、下凹式綠地、生物滯留帶等源頭技術(shù)措施，還可應(yīng)用植被緩沖帶、植草溝等中途技術(shù)措施，為了更明顯的降低城市的水體敏感性還可選用雨水濕地等終端技術(shù)措施。

城市道路連接城市水系，常采用的LID措施包括植被緩沖帶、濕塘和雨水濕地等。路面徑流通過植被緩沖帶初步凈化后，再進入濕塘和雨水濕地進一步沉淀、過濾、凈化和貯存，超標(biāo)雨水排放到水系中，實現(xiàn)對自然水體的保護。

2.3特殊情況下的道路排水

工業(yè)區(qū)道路雨水徑流污染除了來自常規(guī)污染源，更嚴(yán)重的是來自工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、儲存和運輸過程中的跑冒滴漏等各種事故［5］。由此可知，工業(yè)區(qū)雨水水質(zhì)復(fù)雜，不同區(qū)域特征污染物不同。對于道路雨水，該區(qū)域的排水系統(tǒng)需要有特殊處理手段。云南地區(qū)某冶煉廠采用螯合沉淀和過濾工藝，使道路排水系統(tǒng)收集雨水中的重金屬與捕集劑結(jié)合生成不溶于水的螯合鹽，再利用絮凝劑使其生成沉淀去除，最終過濾凈化雨水回用［6］。針對工業(yè)區(qū)含油雨水徑流污染，有相關(guān)的研究方案。對于輕油類徑流污染，可以設(shè)置斜板隔油池進行隔油回收，或者在雨水調(diào)蓄池內(nèi)進行交叉平流隔離處理，最終將處理后的雨水排入污水管網(wǎng)；對于重油、原油類徑流污染，需要將含此類污染物的雨水收集在調(diào)蓄池內(nèi)停留一段時間，待油類污染物漂浮到水面后，再進行處理；對于大型化工、煉油企業(yè)，含油雨水排放要求較高，需要集中收集處理，一般采用氧化塘、生物曝氣等生物處理工藝［7］。

3　結(jié)語

目前LID道路建設(shè)實例越來越多。深圳市光明城新區(qū)門戶區(qū)市政道路采用低影響開發(fā)技術(shù)，將紅線范圍內(nèi)雨水優(yōu)先匯集進入生物滯留帶，進行滲透、滯蓄處理，不僅補充了地下水，而且達到徑流污染控制、徑流峰值削減和水生態(tài)修復(fù)的目的。北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)道路低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，應(yīng)用生物滯留帶、植草溝和透水磚鋪裝實現(xiàn)道路徑流調(diào)蓄與排放，該系統(tǒng)年徑流總量控制率大于85%，徑流污染削減量大于75%。從上述實例可以看出，低影響開發(fā)市政道路技術(shù)不僅可以解決道路雨水徑流問題，而且能夠進一步完善城市的水生態(tài)系統(tǒng)，達到海綿城市建設(shè)的目標(biāo)。

參考文獻：

［1］陳炬鋒，劉磊磊.雨水水質(zhì)研究進展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（7）：2045-2046.

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［5］周秀秀，黎京士，盧萃云，等.工業(yè)區(qū)初期雨水污染控制［J］.工業(yè)用水與廢水，2015，46（1）：1-5.

［6］朱鳳榮，孫成余.曲靖冶煉廠初期雨水資源循環(huán)利用實踐［J］.云南冶金，2009，38（1）：63-64.

［7］王鐵風(fēng)，馮一軍，呂靜.含油（污）初期雨水的計算、收集和處理［J］.浙江建筑，2008，25（5）：65-67.

On the construction of municipal road based on sponge city

Wang Hua
（Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute，Tianjin 300051，China）

Abstract：According to the characteristics of municipal road rain water runoff，from the drainage system layout，municipal roads and red line outside area cohesion，special circumstances road drainage and other aspects，set up the municipal road drainage system，to achieve the city rain water runoff source reduction.

Key words：municipal road，drainage system，rain water runoff，sponge city

中圖分類號：U415

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）09-0146-03

收稿日期：2016-01-11

作者簡介：王華（1988-），男，助理工程師