天健大道低影響開發(fā)雨水設(shè)施案例分析

侯思琪 張嘉潤 方帥 付志冬 方佳琛

摘 要：隨著城市化水平的不斷提高，城市化進程對人類生存與發(fā)展必不可少的水資源及城市水環(huán)境的影響愈來愈顯著，由大量鋼筋混凝土筑成的城市下墊面導(dǎo)致城市不透水表面增加，雨水徑流系數(shù)加大，降雨資源不能及時有效的滲透補給地下水，雨水徑流量增多，峰值流量增大，污染嚴重，城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，因此城市道路系統(tǒng)的低影響開發(fā)建設(shè)具有一定的可行性和必要性。本文以鄭州大學(xué)新校區(qū)天健大道作為案例進行分析，以低影響開發(fā)理論為基礎(chǔ)，找出適合鄭州大學(xué)天健大道的低影響開發(fā)雨水設(shè)施設(shè)計方案，對天健大道內(nèi)澇現(xiàn)象的改進措施及結(jié)果進行構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：市政道路；低影響開發(fā)；雨水設(shè)施

1.天健大道簡介

天健大道位于鄭州大學(xué)新校區(qū)，是新校區(qū)的主干道，道路全長為1.6公里，南北走向，雙向四車道。道路兩側(cè)綠化帶主要種植的是小葉黃楊，道路中心花壇中則是小葉女貞，綠化帶高于路面，路面雨水徑流無法自流入綠化帶。由于綠化帶無雨水儲存功能，入滲能力差，且無雨水凈化功能，雨天內(nèi)澇現(xiàn)象嚴重。道路雨水井口位置緊鄰道路綠化帶，平均每80米雙車道臨綠化帶處設(shè)置一個方形雨水井口，路口位置和綠化帶人行道路處設(shè)圓形雨水或者污水井口。道路下的排水管道采用傳統(tǒng)雨水管道，道路路牙采用傳統(tǒng)路牙，道路兩側(cè)人行道部分采用透水磚鋪裝。

2.LID介紹

LID 的英文全稱是Low Impact Development ，中文解釋為低影響開發(fā)，低影響開發(fā)是一種可輕松實現(xiàn)城市雨水收集利用的生態(tài)技術(shù)體系，旨在通過分散的，小規(guī)模的源頭控制來達到對暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染的控制，使開發(fā)地區(qū)盡量接近于自然的水文循環(huán)，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在各類市政道路中。低影響開發(fā)主要通過生物滯留設(shè)施、屋頂綠化、植被淺溝、雨水利用等措施來維持開發(fā)前原有水文條件，控制徑流污染，減少污染排放，實現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可持續(xù)水循環(huán)。

基于低影響開發(fā)理念，發(fā)展生產(chǎn)出了低影響開發(fā)雨水設(shè)施，該設(shè)施能充分利用道路綠化帶蓄滯雨水徑流，延長水流路徑，構(gòu)建“滯、蓄、滲、排”的雨水系統(tǒng)，削減徑流總量、峰值流量和控制面部污染?，F(xiàn)有以下幾種低影響開發(fā)雨水設(shè)施用于實際中：

（1）生物滯留設(shè)施

生物滯留設(shè)施處于綠化隔離帶等地勢較低處，且應(yīng)用最為廣泛，主要類型為雨水花園和下凹式綠地兩種。生物滯留池通過模仿自然條件下的土壤和植物的過濾凈化作用來提升雨水的水質(zhì)，即雨水經(jīng)過一系列的生物、化學(xué)、物理處理后，并在雨季時對雨水進行儲存形成水面，儲存的雨水通過土壤和植被的過濾被慢慢下滲來補充地下水，或者滲入與其相連接的儲蓄池中。根據(jù)大量研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，生物滯留池匯集雨水的面積能達其自身面積的兩倍。

（2）植被淺溝

植被淺溝指在地表溝渠中栽植植物，通過水體的重力作用匯流聚集、運輸和排放雨水，并通過植被的莖葉和土壤來過濾雨水中的污染物的工程性設(shè)施。其橫斷面為梯形、三角形和拋物線形三種，能引導(dǎo)、傳輸和凈化雨水，使雨水能夠及時快速地排除，具有施工簡單、成本較低、管理方便，可以與其他LID設(shè)施組合使用等優(yōu)點。

（3）生態(tài)樹池

生態(tài)樹池與正常的樹池相似，主要栽植本土的大中型木本植物，對雨水起到滯留和凈化的作用。其在不增加額外占地面積的同時還能凈化處理來道路周邊的雨水徑流中的污染物，能與其他LID設(shè)施配合使用，但是植物只能是大中型木本植物。

（4）植被過濾帶

植被過濾帶是指污染源和水體之間的一個植被過渡地帶。它不僅能減少進入水體的雨水總量，通過讓雨水在過渡帶中長時間的行走有效攔阻和滯留其中的泥土砂石，減少氮、磷等污染物質(zhì)，而且還能夠有限處理點源和非點源污染，保護土壤和減少暴雨沖刷造成的水土流失。

（5）透水鋪裝

透水鋪裝分為兩種類型：一種是由鋪裝材料自身的特性決定的；一種是由施工工藝決定的?，F(xiàn)主要有三種設(shè)施被廣泛使用。第一種是用于新建、重建的道路車行道的開級配透水瀝青路面，它可以收集雨水徑流，削減徑流最大量。第二種是用于自行車道的全透水瀝青路面，它可以滯留雨水徑流、削減徑流總量和峰值流量。第三種是用于人行道的透水磚鋪裝，它可以滯留雨水徑流、削減徑流總量和峰值流量。

（6）人工濕地

人工濕地是通過其中的植被、土壤和水文作用去除雨水中的污染物。其不僅為人們提供了傳統(tǒng)的處理系統(tǒng)與景觀完美結(jié)合的空間，同時也提供了一個公眾娛樂及文化展示的多功能空間。人工濕地是現(xiàn)在熱門的研究方向。

3.低影響開發(fā)雨水設(shè)施設(shè)置

針對目前天健大道的情況，我們選擇的改造方案是透水鋪裝和生物滯留池相結(jié)合的方案，在滿足道路低影響處理雨水的同時貼合鄭州大學(xué)的校園風(fēng)貌，整體設(shè)施美觀實用，有效解決雨天路面積水問題。

根據(jù)天健大道路面經(jīng)常性積水，不透水硬質(zhì)面積較大的特點，對天健大道采用透水鋪裝設(shè)計，車道采用透水混凝土，道路兩側(cè)人行道采用透水磚無組織排水結(jié)構(gòu)。

（1）透水混凝土路面基層設(shè)計：

透水混凝土路面厚度：關(guān)于透水混凝土的強度問題，國家檢測機關(guān)鑒定，透水混凝土的承載力完全能夠達到C20-C30混凝土的承載標準，同等強度的透水混凝土使用年限和質(zhì)量和普通混凝土并無區(qū)別。為了保證路體結(jié)構(gòu)具有足夠的整體強度和透水性，表面層下需有透水基層和較好保水性的墊層?；鶎硬牧弦獫M足強度和透水性，采用級配碎石。墊層一般采用天然碎石，要平整鋪設(shè)。

（2）生物滯留池：

道路直接作為排水明渠，但是會在路面上形成地表徑流，加上道路不透水性，會在路面形成地表徑流甚至積水，影響車輛行人的通過，設(shè)置生物滯留池，把過量雨水導(dǎo)入生物滯留池，經(jīng)過綠地初步處理，將雨水排入市政管道。

4.結(jié)論

現(xiàn)在天健大道每到夏季暴雨之時，內(nèi)澇現(xiàn)象十分嚴重，最嚴重之時最大匯水區(qū)水深至一米八男生膝蓋處。由于天健大道建設(shè)時間較早，道路使用年限較長，道路表面已經(jīng)變得崎嶇、凹凸不平，每逢下雨時節(jié)地面水洼、水坑較多，路面水分蒸發(fā)速度較慢。

根據(jù)低影響開發(fā)雨水設(shè)施的功能和處理效果，預(yù)計加入低影響開發(fā)雨水設(shè)施后，夏季暴雨時期，車道及人行道的地面匯水區(qū)滯留水量明顯減少，地表徑流速度明顯加快，道路的吸水、儲水能力明顯增強，內(nèi)澇現(xiàn)象得到有效緩解。

參考文獻：

[1]丁年，胡愛兵，任心欣.深圳市光明新區(qū)低影響開發(fā)市政道路解析[J].上海城市規(guī)劃，2012，（6）：96-101.

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[3]張路.市政道路低影響開發(fā)設(shè)施設(shè)計案例分析[J].科技信息，2017（03）.

作者簡介：

侯思琪（1998-）女，漢，河南宜賓市，研究方向：給排水科學(xué)與工程

張嘉潤（1998-）女，漢，河南南召縣，研究方向：給排水科學(xué)與工程

方 帥（1996-）男，漢，河南信陽市，研究方向：給排水科學(xué)與工程

付志冬（1997-）男，漢，河北淶源縣，研究方向：給排水科學(xué)與工程

方佳?。?998-）男，漢，河南洛陽市，研究方向：給排水科學(xué)與工程