LID技術(shù)在城市高架橋下空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王燁，鄭茹，郭超

（無錫市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局）

1 引言

經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)城市擴(kuò)張，過渡建設(shè)導(dǎo)致不透水地表的增加，使得傳統(tǒng)雨洪基礎(chǔ)設(shè)施難以承受季節(jié)性的降雨。LID（Low Impact Develepment，低影響開發(fā)）技術(shù)隨即而生，使之成為生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的有機(jī)組成部分。無錫市選取某段高架橋下空間作為示范工程，通過方形海綿體（蓄水種植池）和異形海綿體（雨水花園）的措施蓄存、利用、凈化雨水，打破了“以排為主、利用滯后”的傳統(tǒng)理念。

2 低影響開發(fā)

低影響開發(fā)技術(shù)（LID）理念是美國馬里蘭州和西雅圖、波特蘭同時(shí)提出的一種雨洪管理理念。主要通過源頭對雨水進(jìn)行收集、滲透和存儲，保護(hù)原有水文功能，有效緩解洪峰和減少地表徑流造成的面源污染[1]。

面臨工業(yè)發(fā)展和復(fù)雜的氣候，新的雨水利用基礎(chǔ)設(shè)施對維持可持續(xù)城市化的必要性帶來機(jī)遇。近年來，國內(nèi)有很多城市針對水資源問題采用LID策略進(jìn)行了諸多探索，且制定了海綿城市相關(guān)政策及保護(hù)措施，其實(shí)施都離不開眾多部門的通力合作。

常見的低影響開發(fā)技術(shù)措施主要包括雨水花園、蓄水濕地、綠色屋頂、植草溝、透水鋪裝等（如表1），多為利用土壤和植被的蓄存、入滲、過濾和蒸發(fā)等功能減少地表徑流，透過植物、土壤及微生物的過濾、吸附等反應(yīng)，對暴雨初期非點(diǎn)源污染最為嚴(yán)重的徑流水質(zhì)改善有極佳的效果[2]。

表1 不同功能的低影響開發(fā)措施

3 高架橋下的低影響開發(fā)措施

為解決交通擁堵的問題，城市高架橋快速興建起來，隨之越來越多的未充分利用的橋下空間出現(xiàn)了各種問題，橋下空間常因污染嚴(yán)重、日照面積不足以及噪聲較大等方面因素被原生植物占據(jù)，極少得到空間的優(yōu)化設(shè)計(jì)[3]。目前來看高架路面下的空間多為是灌木綠化帶，造成橋面雨水徑流未經(jīng)充分利用直接排入雨水管網(wǎng)，其次養(yǎng)護(hù)澆灌也需要使用水資源，重新設(shè)計(jì)高架橋下的空間并對雨水重新利用是非常必要的。以下提出了一些低影響開發(fā)措施：

1）LID設(shè)施優(yōu)化組合設(shè)計(jì)

對于橋下空間，可采取入滲溝、入滲池、蓄水種植池、雨水收集系統(tǒng)，入滲型設(shè)施包括入滲池和入滲溝，其主要作用是引導(dǎo)、排放、淺滲雨水，儲存型設(shè)施包括種植池和雨水收集系統(tǒng)，具有滯留、收集與過濾雨水的作用。此外還可采取雨水花園、下沉式綠地、植被緩沖帶等滲透和凈化源頭的LID技術(shù)設(shè)施，既滿足了空間的景觀效果，又能在交通安全的基礎(chǔ)上具備雨水再次利用的功能，直接提高了道路徑流污染的控制能力。靠近高架橋的空間也可采用調(diào)節(jié)塘或雨水濕地等末端技術(shù)設(shè)施，最終排入城市水體。

2）雨水回收再利用后回灌橋面

雨水回收系統(tǒng)把橋面雨水、污水經(jīng)由落水管導(dǎo)入橋下雨水回收槽，引入雨水過濾設(shè)備后進(jìn)行過濾和存儲，再經(jīng)管道傳遞，可供橋面滴灌使用。布置雨水回收設(shè)備均勻分布于高架橋沿線，在日常雨水不足時(shí)，雨水回收槽降至低水位，開啟自來水供應(yīng)橋面滴灌水，當(dāng)雨水過多時(shí)，則會溢流至入滲池及蓄水池存儲、沉淀、滲透。

3）建設(shè)生態(tài)小空間與城市水路線路結(jié)合

在既有水環(huán)境的高架橋下空間營造水岸環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)有水路線路的分布，高架橋下兩側(cè)的線性綠色空間與既有水路系統(tǒng)配合，通過耐陰性較強(qiáng)的植物與入滲設(shè)施及雨水回收系統(tǒng)，形成一套完整的LID結(jié)構(gòu)，為原本雜亂的橋下空間賦予新的生命活力[4]。

4 高架橋下低影響開發(fā)措施的實(shí)踐運(yùn)用

在《市政府辦公室關(guān)于無錫市推進(jìn)海綿城市建設(shè)的實(shí)施意見》文件中明確指出，為進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路、綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、滲蓄、緩釋作用，有效控制雨水徑流[5]，無錫市選取兩處高架橋樣板段進(jìn)行海綿試點(diǎn)，按照樣板段海綿城市建設(shè)共11段，其中一處高架橋下進(jìn)行方形海綿體建設(shè)，另一處則為異形海綿城市建設(shè)。具體技術(shù)措施如下：

1）方形海綿體

方形海綿體的建設(shè)是在高架橋橋墩處設(shè)置PVC管，用轉(zhuǎn)彎接頭連接橋墩處的雨水管，將高架橋上的雨水順接至橋下空間的蓄水池內(nèi)。轉(zhuǎn)彎接口處設(shè)置三通，用旋轉(zhuǎn)蓋密封，方便堵塞的情況下打開檢查。

蓄水池分兩部分，雨水進(jìn)入蓄水池現(xiàn)行沉淀后，經(jīng)管道溢流至“海綿體”種植池內(nèi)，經(jīng)水生植物濕地、黃沙層、礫石層過濾之后，進(jìn)入波紋管內(nèi)，而后進(jìn)入蓄水池內(nèi)第二個(gè)坑體，待水位達(dá)到溢流管高度時(shí)，通過PVC溢流管流入橋墩處的原雨水井內(nèi)，由此進(jìn)入城市排水管道（見圖1所示）。蓄水池?fù)鯄Σ捎娩摻罨炷?，上面以混凝土蓋板封蓋，方形海綿體內(nèi)擋墻采用磚混結(jié)構(gòu)。海綿體綠地內(nèi)的綠化種植土、黃沙層、碎石層之間均以無紡布加以隔離，綠化種植土需加營養(yǎng)土進(jìn)行改良（見圖2所示）。

2）異形海綿體

異形海綿體建設(shè)蓄水池、海綿體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其周邊采用軟駁岸形式。海綿體下波紋管的布設(shè)需根據(jù)海綿體的形狀布置。海綿體PVC管口包雙層無紡布，用鐵質(zhì)夾箍夾住無紡布，以過濾雨水中油污，防止油污進(jìn)入海綿體綠地中。海綿體下進(jìn)蓄水池管口朝上彎曲，并設(shè)置蓋子以便海綿體內(nèi)蓄水，彎曲地方下面設(shè)置檢查口，平時(shí)以蓋子封蓋。每個(gè)海綿體內(nèi)部均設(shè)置有反沖洗系統(tǒng)，海綿體擋墻砌筑要避開花壇內(nèi)地下管線，若兩根高架橋橋墩距離較長，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整海綿體尺寸（見圖3所示）。

圖1 方形海綿體樣板段詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖a

圖2 方形海綿體樣板段詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖b

圖3 高架橋下雨水花園詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖

3）種植設(shè)計(jì)

種植設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)雨水管理的主要手段之一。植物材料除了要耐短期水淹（不超過48小時(shí)為宜），還應(yīng)選擇耐干旱、根系發(fā)達(dá)、恢復(fù)力強(qiáng)、自凈能力強(qiáng)的品種，以適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的鄉(xiāng)土植物為主，以保證旱期的觀賞效果。

邊緣區(qū)的植物種植還應(yīng)更加注重觀賞性，與周邊環(huán)境行成良好銜接，可采用“喬-灌-草”復(fù)層種植。在本工程項(xiàng)目中，水生植物重點(diǎn)使用黃菖蒲、千屈菜、水生美人蕉、花葉蘆竹、再力花、燈芯草、醉魚草、水蔥等。移除海綿體位置的苗木及周圍有影響施工的苗木后，如八角金盤、金邊黃楊、桃葉珊瑚，新種植的喬灌木主要有水杉、池杉、雞爪槭、垂絲海棠、美人梅、紅葉石楠球、常春藤、黃馨等；地被植物主要有麥冬、毛鵑、玉簪、大吳風(fēng)草、細(xì)葉芒等。后期維護(hù)和管理需注意以下幾方面：①及時(shí)清理蓄水表層的垃圾、淤泥及其他沉淀物；②非雨季時(shí)適當(dāng)進(jìn)行植物灌溉，保證良好的生長狀態(tài)和景觀效果；③暴雨過后及時(shí)檢查受損情況。

5 結(jié)論與建議

LID理念在高架下的運(yùn)用以資源利用、降低對生態(tài)的影響為基礎(chǔ)，無錫試點(diǎn)的高架橋下空間優(yōu)化設(shè)計(jì)中結(jié)合“海綿城市”建設(shè)理念，將入滲池、雨水收集系統(tǒng)等LID設(shè)施納入規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中，將雨水收集利用與景觀營造相互結(jié)合。

此外，總結(jié)三點(diǎn)以下建議：①后續(xù)檢測與評估。擁有賞心悅目的外部形態(tài)是不夠的，良好的后續(xù)機(jī)制才得以保證效果的持續(xù)性；②因地制宜的場地解決途徑。每個(gè)地區(qū)的人文與地質(zhì)都存在差異性，應(yīng)對現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研記錄，深入了解場地是否滿足LID設(shè)施的建設(shè)以及適合的種類；③提升公眾教育。示范工程項(xiàng)目可與環(huán)境教育結(jié)合，公眾的觀念意識在一定程度上也決定了海綿城市建設(shè)的成效，增加解說內(nèi)容、技術(shù)手段、植物材料的使用、建成后績效數(shù)據(jù)的推進(jìn)等，生動(dòng)形象的展現(xiàn)在公眾視野中。