低影響開發(fā)模式在鐵路車站中的應(yīng)用潛力分析

任博

摘 要：隨著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展，鐵路車站應(yīng)用較以往相比有了明顯提高。尤其是在科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動下，鐵路車站無論是從運輸規(guī)模上還是服務(wù)質(zhì)量上以及經(jīng)濟效益方面都有了顯著提高。這樣一來，必然會導(dǎo)致車站用水量顯著提高。但是我國鐵路車站受到所處地理位置不同的影響，特別是一些西北干旱或者是水資源短缺的地區(qū)，車站水資源問題日趨嚴(yán)重。在這種情況下，創(chuàng)新新型模式，實現(xiàn)車站雨水排放和資源最佳化利用尤為重要。低影響開發(fā)模式對有效解決鐵路車站水資源缺乏問題十分有效。該文將以低影響開發(fā)模式為中心，對該技術(shù)在鐵路車站中的應(yīng)用進行分析，旨在為今后鐵路車站建設(shè)參考使用。

關(guān)鍵詞：低影響開發(fā)模式 鐵路車站 應(yīng)用潛力 分析

中圖分類號：U293.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0050-03

作為一種新型雨水管理技術(shù)——低影響開發(fā)技術(shù)（LID）在鐵路車站中的應(yīng)用具有十分重要的作用。該技術(shù)充分利用滲透、過濾以及滯留等基本原理，最大限度保證建設(shè)項目長時間內(nèi)水文特征的穩(wěn)定性，對有效改善下墊面硬化所導(dǎo)致的徑流總量、徑流污染以及徑流峰值增加等，引起的生態(tài)環(huán)境破壞有積極的意義，同時對解決干旱地區(qū)水資源缺乏問題、避免洪澇災(zāi)害以及保護生態(tài)環(huán)境等也有一定的作用。為實現(xiàn)鐵路車站社會效益的同時，也保證了其經(jīng)濟效益，為我國鐵路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1 鐵路站段雨水利用情況分析

鐵路作為我國交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要組成部分，一直是人們出行的重要交通工具。鐵路站段建設(shè)質(zhì)量將會直接影響整個車站的運輸規(guī)模、服務(wù)質(zhì)量以及經(jīng)濟效益提升等。現(xiàn)階段，鐵路站段內(nèi)雨水主要是利用散排、排水溝、雨水管道等形式排至市政雨水管道、河流溝渠或者是橋涵的。這些方式的應(yīng)用在實踐應(yīng)用中有一定的不足，如，占地面積大，雨季雨水徑流量大，這些問題的存在一方面增加了市政雨水排水系統(tǒng)的排水壓力；另一方面又造成了鐵路站段內(nèi)雨水資源的浪費，不符合當(dāng)前的節(jié)約型社會基本要求。

2 低影響開發(fā)技術(shù)

低影響開發(fā)技術(shù)，簡稱LID，該技術(shù)是由馬里蘭州、西雅圖和波特蘭市共同提出的。近年來，在全球生態(tài)環(huán)境不斷惡化的背景下，社會公眾的環(huán)保意識越來越強，特別是低影響開發(fā)技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢，應(yīng)用范圍逐漸由北美向全球傳播。不僅是社會發(fā)展的必然趨勢，同時也是生態(tài)環(huán)境的必然要求，近年來，社會公眾對低影響開發(fā)技術(shù)的重視日漸增加，并制定了一系列的措施為這種順應(yīng)自然規(guī)律發(fā)展理念的推廣保駕護航。

2.1 低影響開發(fā)技術(shù)理論

低影響開發(fā)實質(zhì)上就是指在對場地進行開發(fā)利用的過程中，通過源頭、分散式等措施的實施，來有效保持場地開發(fā)之前的水文特征，這種技術(shù)也被稱為低影響設(shè)計。從這一方面分析可知，低影響開發(fā)模式主要特點就是場地開發(fā)前后水文特征不會發(fā)生變化或者是變化不明顯，其評判指標(biāo)主要包括徑流總量、峰值流量、峰現(xiàn)時間等。這些是從狹義角度對低影響開發(fā)技術(shù)進行分析的。從廣義角度分析，低影響開發(fā)是從源頭、中途以及末端等采取措施來提升對徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化以及利用等方面的能力。

2.2 低影響開發(fā)模式在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國關(guān)于低影響開發(fā)技術(shù)的研究和應(yīng)用還處于起始階段。2014年10月出臺的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》文件標(biāo)志著我國關(guān)于低影響開發(fā)模式已經(jīng)形成了基本的理論和技術(shù)框架。當(dāng)前，已經(jīng)有些開發(fā)建設(shè)活動應(yīng)用了該技術(shù)，成為了低影響開發(fā)模式示范工程。例如：深圳某地區(qū)建立了低沖擊開發(fā)雨水綜合利用示范區(qū)。通過對已建立的示范區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，低影響開發(fā)技術(shù)一方面實現(xiàn)了對雨水資源的有效利用，提高了區(qū)域防澇各項標(biāo)準(zhǔn)，為良好景觀的構(gòu)建以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善奠定了堅實基礎(chǔ)；另一方面也在一定程度上節(jié)約了雨水管道建設(shè)的資金，提升了工程建設(shè)的經(jīng)濟效益和社會效益。值得重視的是，低影響開發(fā)技術(shù)在我國鐵路車站雨水排放系統(tǒng)中的應(yīng)用研究還不成熟，在實踐應(yīng)用中還有待完善。

3 低影響開發(fā)技術(shù)在鐵路車站中應(yīng)用可行性研究

3.1 可行性研究

在鐵路站段內(nèi)，雨水徑流的產(chǎn)生主要包括以下幾個方面，如，大型站房、整備庫、硬化道路、站前廣場以及站段內(nèi)路基排水，同時鐵路車站內(nèi)有綠化景觀、車輛沖洗、貨場地面噴灑等服務(wù)。這些服務(wù)項目用水量較大，但是對水質(zhì)要求并不高，因此，依靠鐵路車站內(nèi)所收集的雨水就可以基本滿足這些項目用水需求，同時也在一定程度上降低了自來水等凈水的使用量，不但節(jié)省了用水成本，同時對提升水資源利用效率也具有積極的意義。另外，在鐵路站段內(nèi)實施低影響開發(fā)技術(shù)還可以有效緩解雨季對市政雨水管道和河道的排水壓力，從而節(jié)省了市政雨水工程、防澇排洪設(shè)施的資金投入，為整個區(qū)域低影響開發(fā)的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。通過上述分析可知，低影響開發(fā)技術(shù)不僅是鐵路站段雨水綜合利用的有效策略，同時也具有極高的社會價值。

3.2 低影響開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)措施

低影響開發(fā)技術(shù)所涵蓋的技術(shù)形式較多，例如：透水鋪裝、下沉式綠地、滲透塘、蓄水池、調(diào)節(jié)塘、調(diào)節(jié)池、植被緩沖帶、初期雨水棄流設(shè)施、濕塘、綠色屋頂?shù)取倪@一方面分析可知，低影響開發(fā)技術(shù)應(yīng)用可以發(fā)揮多項功能，這就要求鐵路車站在進行低影響開發(fā)技術(shù)應(yīng)用過程中，需要根據(jù)具體需求進行不同功能的組合，以有效保證車站社會效益和經(jīng)濟效益的發(fā)揮。

4 鐵路車站用水

從水質(zhì)要求不同可以將鐵路車站用水分為兩類：一類是飲用水；另一類是雜用水。首先飲用水水質(zhì)要求較高，必須達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)才可投入使用，其主要應(yīng)用在應(yīng)用、盥洗以及洗浴等方面；而雜用水對水質(zhì)要求較飲用水相比明顯較低，其主要應(yīng)用在廁所便池沖洗、洗車、消防以及車站區(qū)域綠化等。據(jù)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國大多數(shù)鐵路還沒有進行清污分流，無論是飲用水還是雜用水都是由飲用水來進行供應(yīng)的，這樣一方面浪費了水資源；另一方面也使得車站用水投入增加。鐵路車站較其他場所相比，用水量較大，因此，其節(jié)約水資源空間巨大，尤其是雜用水對水質(zhì)要求不高，利用低影響開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對雨水資源的最佳化利用，實現(xiàn)對雜用水的有效補給。

5 低影響開發(fā)在鐵路車站應(yīng)用分析

5.1 鐵路車站低影響開發(fā)技術(shù)主要設(shè)施

通常情況下，每一個低影響開發(fā)設(shè)施都具備多項功能，例如：生物滯留設(shè)施的應(yīng)用一方面可以通過滲透作用來有效補充地下水；另一方面對峰值流量的降低、雨水的凈化、控制徑流總量、徑流峰值以及徑流污染等都有一定作用。這就要求車站在進行低影響開發(fā)模式應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的實際需求來進行不同低影響開發(fā)設(shè)施的優(yōu)化組合，為雨水資源的綜合化利用奠定堅實基礎(chǔ)。

5.2 鐵路車站低影響雨水系統(tǒng)及資源化利用

場地豎向設(shè)計方案在鐵路車站開發(fā)中的應(yīng)用，一方面可以為雨水地表有組織的排放提供條件；另一方面對降低地表總量，實現(xiàn)雨水資源化利用目標(biāo)都具有積極的作用。通過低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的應(yīng)用可以使一部分雨水排至市政管網(wǎng)，有效補充地下水；另一部分雨水可以收至蓄水池中，最后同深度處理過的污水一同用以補充車站雜用水，而這部分水可以用來廁所便沖、站區(qū)綠化、洗車或者是消防等。

6 鐵路站段低影響開發(fā)技術(shù)應(yīng)用具體措施

當(dāng)前低影響開發(fā)技術(shù)設(shè)施類型多種多樣，因此，在實踐應(yīng)用過程中，各個鐵路站段需要結(jié)合自身的需求以及技術(shù)應(yīng)用情況來選擇合適的執(zhí)行方案。下面將對其中幾種進行詳細介紹。

6.1 雨水蓄水池

在鐵路站段內(nèi)可以利用雨水管道、生態(tài)植草溝等相關(guān)措施來將雨水收集并匯合至雨水蓄水池中。之后對雨水蓄水池中的水進行初步的預(yù)處理就可以直接用于鐵路站段內(nèi)的綠化、洗車、地面噴灑等，這樣一方面可以有效降低鐵路站段內(nèi)在雨季產(chǎn)生的雨水徑流量；另一方面也實現(xiàn)了對雨水的綜合利用。這就要求鐵路站段在進行低影響開發(fā)技術(shù)應(yīng)用過程中，首先應(yīng)當(dāng)以暴雨強度、降雨持續(xù)時間等為依據(jù)，進行雨水力量的預(yù)計算，進一步確定雨水蓄水池的容積。另外，還應(yīng)當(dāng)綜合分析雨水收集完成后的使用頻率、用水量等因素來最終確定雨水蓄水池的最佳容積，避免由蓄水池過小導(dǎo)致的雨水涌出，或者是蓄水池過大造成的資源浪費。值得注意的是，雨水進入大蓄水池之前應(yīng)當(dāng)對雨水繼續(xù)預(yù)處理，例如：在蓄水池前端增設(shè)沉砂池，經(jīng)沉砂池沉淀作用后，雨水會進入到蓄水池中存儲并后期利用。

6.2 生態(tài)植草溝

同傳統(tǒng)雨水排水溝相比，生態(tài)植草溝有著自身的特點，在建設(shè)過程中以溝底和溝壁為基礎(chǔ)通過植物措施的應(yīng)用來建立地面排水通道，因此，可以說生態(tài)植草溝就是一種拓展的下凹式綠地。在進行鐵路建設(shè)過程中，可以使用生態(tài)植草溝來取代傳統(tǒng)的雨水排水溝和硬化道路上的雨水管道，這樣一來，經(jīng)過植物的過程中就可以實現(xiàn)對污染徑流的過濾、滲透、吸附和生物降解等，從而實現(xiàn)現(xiàn)場雨水凈化，對徑流污染進行嚴(yán)格控制，加快雨水下滲，同時還可以有效降低瞬間徑流系數(shù)等。

同傳統(tǒng)混泥土雨水排水溝相比，生態(tài)植草溝徑流系數(shù)比較小，因此，在雨水在歷經(jīng)收集、傳輸、下滲的過程中，其中的污染物質(zhì)可以在植草溝中沉淀下來，尤其是在處理SS、COD和重金屬等方面效果比較理想。另外為了有效提升生態(tài)植草溝對雨水的處理效果，工作人員可以對坡度進行適當(dāng)調(diào)整。如表1所示為生態(tài)植草溝雨水污染物平均處理效果。

通過對表1分析可知，生態(tài)植草溝在進行雨水污染物處理過程中效果比較顯著。從整體上分析，生態(tài)植草溝在實踐應(yīng)用過程中具有成本低、生態(tài)效益高、施工操作簡單等特點，除了可以有效提升鐵路站段內(nèi)的綠化景觀效果外，對雨水資源的綜合化利用率提高也有一定作用。但是，對于地下水位較高的地區(qū)，其生態(tài)植草溝的滲透能力必然會有所下降，這樣一來污染物的去除率也會顯著降低?；诖耍F路站段在進行生態(tài)植草溝設(shè)計過程中，必須做到因地制宜，切不可盲目地進行生態(tài)植草溝的建立，避免造成資源的浪費，同時對雨水資源利用提高也沒有明顯作用。

6.3 透水鋪裝

透水鋪裝就是一種由人工鋪筑的鋪裝材料，且這種鋪裝材料可以使雨水直接透過，并滲透至路基中。作為一種多孔介質(zhì)的材料——鋪裝材料的空隙滲透能力較高，雨水就可以經(jīng)大空隙結(jié)構(gòu)層或者是滲透能力極強的滲透設(shè)施由鋪裝結(jié)構(gòu)現(xiàn)場滲透至地下，有效降低地表雨水的徑流量，消除地表徑流，同時還會有效補充地下水，提升地面的涵養(yǎng)量。同普通硬化地面相比，透水鋪裝有著其自身的優(yōu)勢，例如：透水鋪裝的透水性較高，從而為雨水下滲提供了條件。而對于硬化地面而言，影響其透水性的主要因素就是孔隙率較低。通過分析可知，孔隙率越大，透水系數(shù)也就越大。而對于鐵路站段而言，透水鋪裝可以設(shè)置在戰(zhàn)前廣場、停車場等硬化地面。一般情況下，硬化地面主要是混泥地面或者是瀝青地面，從數(shù)據(jù)方面分析，透水鋪裝的徑流系數(shù)要比硬化地面小很多?；诖耍趹?yīng)用過程中，可以利用透水鋪裝來有效提升硬化地面的孔隙率，從而有效提高地面的滲透系數(shù)。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，鐵站路段內(nèi)應(yīng)用透水鋪裝可以使停車場、站前廣場的雨水徑流總量降低40%左右。

7 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國正處于鐵路建設(shè)的關(guān)鍵時期，而低影響開發(fā)技術(shù)作為一種新型的生態(tài)技術(shù)在實踐應(yīng)用過程中，一方面可以提升鐵路車站的經(jīng)濟效益；另一方面對提高其社會效益也有一定的作用。另外低影響開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用可以降低鐵路建設(shè)對城市環(huán)境的影響，實現(xiàn)對雨水資源的綜合利用。

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