基于低影響開(kāi)發(fā)（LID）理念的城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)

喻軍（宣城市公共資源交易中心，安徽 宣城 242000）

基于低影響開(kāi)發(fā)（LID）理念的城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)

喻軍
（宣城市公共資源交易中心，安徽 宣城 242000）

結(jié)合現(xiàn)狀調(diào)研，在道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中落實(shí)低影響開(kāi)發(fā)（LID）理念及控制目標(biāo)，結(jié)合宣城市昭亭南路城市道路規(guī)劃提出具體的低影響開(kāi)發(fā)（LID）道路方案，目的是將道路徑流雨水通過(guò)設(shè)置在道路綠化帶中的以雨水滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)等為主要功能的生物滯留帶進(jìn)行處理，減少道路徑流及污染物外排量。

低影響開(kāi)發(fā)；城市道路；規(guī)劃設(shè)計(jì)

0　引言

低影響開(kāi)發(fā)（LID，low impact development）是美國(guó)環(huán)境保護(hù)署在2007年提出的一項(xiàng)城市水環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展雨洪管理的新策略，這一理念為我國(guó)城市建設(shè)開(kāi)發(fā)提供了新的思路和對(duì)策。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部根據(jù)2013年國(guó)務(wù)院23號(hào)文件和36號(hào)文件的精神，明確提出了在各個(gè)地區(qū)城市改造工程和新建工程中要積極推行低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)模式；2014 年10月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》（試行），目的是指導(dǎo)各地在城市建設(shè)過(guò)程中如何充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效緩解城市內(nèi)澇、減小城市地表徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。

宣城市在2015版城市總體規(guī)劃中，規(guī)劃到2030年中心城區(qū)城市建設(shè)用地為80 km2，其中道路與交通設(shè)施用地為14.04 km2，占城市建設(shè)用地比例17.55%；研究發(fā)現(xiàn)城市建成區(qū)，道路次降雨徑流量約為25%，卻產(chǎn)生了40%～80%的污染物［1］。這也表明道路是城市面源污染的關(guān)鍵源區(qū)。傳統(tǒng)的道路雨水排水設(shè)計(jì)是盡快將雨水收集后就近排入水體為目的，因此在城市道路規(guī)劃和工程設(shè)計(jì)中按照對(duì)城市生態(tài)環(huán)境影響最低的道路規(guī)劃建設(shè)理念，合理進(jìn)行道路總平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)、路面材質(zhì)選擇、道路綠化帶及周邊綠地的規(guī)劃布置等，在城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)方案中體現(xiàn)中保留足夠的生態(tài)用地，控制道路規(guī)劃中不透水面積比例，最大限度的減少對(duì)城市道路建設(shè)原有生態(tài)環(huán)境的破壞，因地制宜地積極探索將低影響開(kāi)發(fā)（LID）模式理念應(yīng)用于城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)就顯得較為重要。

本研究通過(guò)宣城市昭亭南路改造規(guī)劃工程案例，結(jié)合現(xiàn)狀城市道路規(guī)劃及道路雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)借鑒國(guó)外較先進(jìn)的雨水系統(tǒng)技術(shù)，重點(diǎn)在城市道路的雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、綠化帶設(shè)計(jì)及道路周邊綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行初步研究，就近收集路面徑流，旨在提高城市道路雨水利用率，減少道路徑流及污染物外排量。

1　項(xiàng)目概況

昭亭南路為宣城市總體規(guī)劃中的路網(wǎng)主軸線，北起自西林路，南至宣涇路止，全長(zhǎng)2 528 m，道路設(shè)計(jì)總寬60 m，為三幅路型式，中央設(shè)24.0 m的機(jī)動(dòng)車道，兩側(cè)分別為2.0 m的綠島，6.0 m的非機(jī)動(dòng)車道及10.0 m的人行道；根據(jù)《宣城市城市總體規(guī)劃》，全線共設(shè)主要交叉口6處，其中梅溪路交叉口前后500 m范圍內(nèi)為城市中心立交段（梅昭立交橋）；該道路項(xiàng)目于2008年建設(shè)完工，本規(guī)劃設(shè)計(jì)為在現(xiàn)有道路的基礎(chǔ)上加以改建。

2　低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

改建設(shè)計(jì)不影響原有的雨水排水系統(tǒng)，僅在雨水流入傳統(tǒng)雨水管道之前對(duì)峰值流量、徑流污染進(jìn)行控制；利用道路兩側(cè)綠化帶及周邊綠地空間改造道路橫斷面和排水方向，建設(shè)下沉式綠地、生物滯留帶、雨水濕地、透水鋪裝、滲管等低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)道路低影響開(kāi)發(fā)控制目標(biāo)。昭亭南路可實(shí)現(xiàn)年徑流總量控制率大于80%，設(shè)計(jì)降雨量大于29.7 mm實(shí)現(xiàn)城市雨水管渠的綜合設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)由2 a一遇提高到4 a一遇，道路雨水經(jīng)調(diào)蓄后安全排放。

3　低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

昭亭南路為城市主干道，道路兩側(cè)均有建設(shè)項(xiàng)目，本段道路地下已經(jīng)建設(shè)市政雨水管道，地下市政雨水排水管道承擔(dān)客水轉(zhuǎn)輸任務(wù)；道路的橫斷面布置中兩側(cè)的綠化帶寬度不足不能實(shí)現(xiàn)低影響開(kāi)發(fā)控制目標(biāo)要求，所以改建工程將道路紅線范圍內(nèi)的綠化帶寬度由2 m改為4 m，向非機(jī)動(dòng)車一側(cè)拓寬，非機(jī)動(dòng)車道寬為4 m，非機(jī)動(dòng)車道與人行道之間不設(shè)高差，道路總寬度不變，將道路兩側(cè)4 m寬綠化帶建設(shè)為生物滯留帶，低于路面0.2 m，采用道路立緣石豁口的方式將機(jī)動(dòng)車道雨水徑流引入綠化帶，并設(shè)置過(guò)濾池對(duì)路面初期雨水進(jìn)行截污；非機(jī)動(dòng)車道和人行道的雨水徑流直接進(jìn)入綠化帶。改造后道路全長(zhǎng)2 528 m，道路斷面寬50 m，組成為：2 m× 12 m機(jī)動(dòng)車道+2 m×4 m綠化帶+2 m×9 m人非混行道，兩側(cè)各預(yù)留5 m綠化用地（不在本次改造設(shè)計(jì)范圍）；道路縱坡保持現(xiàn)狀不變，機(jī)動(dòng)車道橫坡1.5%坡向綠化帶，人非混行道橫坡1.5%坡向綠化帶。機(jī)動(dòng)車道為瀝青混凝土路面，人非混行道路面為普通透水磚鋪砌和瀝青混凝土路面。設(shè)計(jì)方案依靠道路橫斷面豎向設(shè)計(jì)（圖1）及生物滯留帶（圖2、3）、透水磚鋪裝（圖4）實(shí)現(xiàn)道路徑流調(diào)蓄與排放。

圖1　道路橫斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)方案圖

圖2　生物滯留帶方案效果圖

圖3　生物滯留帶設(shè)施典型構(gòu)造示意圖

圖4　人行道透水磚鋪裝典型結(jié)構(gòu)示意圖

設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積采用容積法進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)80%的年徑流總量控制率目標(biāo)，得到對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量29.7 mm（參考南京市）。參照《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》第四章表4-3，用加權(quán)平均法計(jì)算道路的綜合雨量徑流系數(shù)φ：

φ=（φ綠地F綠地+φ車行道F車行道+φ透水磚步行道F透水磚步行道）/（F綠地+F車行道+F透水磚步行道）=（0.15×2 528×8+0.9×2 528×32+0.4×2 528×10）/（2 528×8+2 528×32+2 528×10）=0.63。

計(jì)算得到該道路生物滯留帶應(yīng)具有的調(diào)蓄容積即控制容積V：

V=10HφF道路總面積=10×29.7×0.63×2 528× 50/10 000=3 754 m3

單位面積控制容積為：V=10Hφ=10×29.7×0.63= 187.1 m3。

由于道路兩側(cè)5 m寬的綠地徑流雨水單獨(dú)排放，不屬于生物滯留帶的匯水范圍，故兩側(cè)綠地未參與以上單位面積控制容積的計(jì)算。

根據(jù)單位面積控制容積要求和道路橫斷面設(shè)計(jì)方案，該項(xiàng)目生物滯留帶為復(fù)雜型生物滯留設(shè)施，結(jié)構(gòu)層包含有人工填料凈化層，頂部有效蓄水深度為0.2 m，種植土層厚度為0.9 m，土工布250 g/m2、穿孔排水管管徑dn110 mm、礫石排水層0.25 m及防滲膜；生物滯留設(shè)施內(nèi)的植物宜根據(jù)水分條件、徑流雨水水質(zhì)等選擇耐鹽、耐淹、耐污等能力較強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物，如金葉小檗、紅葉石楠、矮紫薇、萱草、馬藺、千屈菜等（植物選用僅為參考）。

昭亭南路與梅溪路交叉口前后約500 m范圍內(nèi)為城市中心立交段，該區(qū)域現(xiàn)狀面積為35 000 m2的綠化廣場(chǎng)（梅昭立交橋下），全部種植綠化，綠化廣場(chǎng)地形高出路面，這一部分改造設(shè)計(jì)方案為建設(shè)有創(chuàng)新性的雨水花園，雨水花園是指在利用景觀綠地種植樹(shù)木或灌木的區(qū)域，通常地勢(shì)較低，由樹(shù)皮或地被植物作為覆蓋層。它的作用通過(guò)將雨水滯留下滲來(lái)補(bǔ)充地下水并降低暴雨地表徑流的洪峰，還可通過(guò)吸附、降解、離子交換和揮發(fā)等過(guò)程減少污染［2］。雨水花園在雨洪管理、生態(tài)保護(hù)等方面的作用較為顯著，在美國(guó)、歐洲等地倍受重視并取得了良好效果，改造方案與場(chǎng)地、環(huán)境及城市景觀相結(jié)合，將人行道與機(jī)動(dòng)車道設(shè)計(jì)在同一標(biāo)高，改變道路橫坡，在人行道路緣石側(cè)面開(kāi)口，雨水通過(guò)下凹式側(cè)石開(kāi)口處流入立交橋中心的雨水花園，改造后的雨水花園可以減少雨水外排改善雨水徑流水質(zhì)，滯蓄消減洪峰流量［3］，凈化雨水，減少污染，增加土壤含水量，減少綠化需水量，改善這一區(qū)域的自然景觀環(huán)境，可以為鳥(niǎo)類、蝴蝶提供棲息地和食物，營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境。

4　項(xiàng)目工程建設(shè)基本要求

昭亭南路改建中路緣石的開(kāi)口處應(yīng)局部降低標(biāo)高，開(kāi)口出標(biāo)高低于道路路面標(biāo)高0.05 m，便于進(jìn)水至生物滯留帶中，進(jìn)水口的寬度設(shè)計(jì)為800 mm，沿道路車行方向進(jìn)水口的間距為20 m，實(shí)際建設(shè)過(guò)程中根據(jù)道路縱向坡度的變化可以適當(dāng)加以調(diào)整，同時(shí)在進(jìn)水口處設(shè)置防止沖刷的設(shè)施。

項(xiàng)目改建要求保留原有雨水排水系統(tǒng)，生物滯留帶等低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施通過(guò)溢流排放系統(tǒng)與原有雨水系統(tǒng)有效銜接，保障片區(qū)排水系統(tǒng)的通暢。

改造工程中注意防止徑流雨水下滲對(duì)道路路面及路基產(chǎn)生破壞，設(shè)計(jì)中要提出具體的防滲措施。

項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程和竣工驗(yàn)收時(shí)，都應(yīng)嚴(yán)格控制建設(shè)質(zhì)量，對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)施、進(jìn)水口，道路橫向坡度、溢流排水口、綠化種植等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，確保施工質(zhì)量和改建項(xiàng)目效果，項(xiàng)目由建設(shè)單位組織市政、園林、規(guī)劃等部門(mén)驗(yàn)收合格后方可投入使用。

道路建成后市政、園林部門(mén)要加強(qiáng)后期的維護(hù)與管理（如覆蓋層的更換、植物的養(yǎng)護(hù)、雜草的清除等等），這對(duì)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的正常運(yùn)行和去除污染物效果十分重要。

5　結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目通過(guò)對(duì)道路橫斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加道路綠化帶寬度，利用生物滯留帶滲透、調(diào)蓄、凈化道路雨水，道路低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)的實(shí)際年徑流總量控制率大于80%，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量大于29.7 mm，道路排水綜合設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到4 a一遇；由于有效利用了道路雨水，同時(shí)可以有效提高綠化帶土壤保水量、降低綠化帶綠化需水量。

項(xiàng)目采用生物滯留帶調(diào)蓄凈化雨水，年徑流污染削減量大于75%（以SS計(jì)），減少了因徑流污染而帶來(lái)的城市水環(huán)境污染，有利于改善城市水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。

［1］趙磊，楊逢樂(lè)，王俊松.合流制排水系統(tǒng)降雨徑流污染物的特性及來(lái)源［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（8）：1561-1570.

［2］胡愛(ài)兵，張書(shū)函，陳建剛.生物滯留池改善城市雨水徑流水質(zhì)的研究進(jìn)展［J］.環(huán)境污染與防治，2011，33（1）：74-77.

［3］向璐璐，李俊奇，鄺諾，等.花園設(shè)計(jì)方法探析［J］.給水排水，2008，34（6）:47-51.

Urban Road Planning and Design Based on the Concept of Low Impact Development

YU Jun
（Xuancheng Public Resources Exchange Center，Xuancheng，Anhui 244000，China）

According to status survey of the present situation，to implement the low impact development（LID）concept and control targets in road planning and design，this paper puts forward specific low impact development （LID）road scheme combining with urban road planning of Xuancheng Zhao Ting Road North，aiming to deal with road rainwater runoff by biorentention bond set in the road green belt，whose main functions are rainwater infiltration，storage and regulation，to reduce road runoff and the amount of pollutant emission.

LID；urban road；planning design

TU992；TU984.191

A

1673-1891（2016）02-0045-03

10.16104/j.issn.1673-1891.2016.02.014

2015-12-24

喻軍（1980—），男，安徽宣城人，工程師、二級(jí)建造師，研究方向：市政工程、公路橋梁工程。