海綿城市理念在城市軌道交通工程建設(shè)中的應(yīng)用

趙 超

(廣州珠江黃埔大橋建設(shè)有限公司，廣東 廣州 511434)

0 引 言

海綿城市理念就是城市如同海綿一樣能吸水，在下雨時(shí)能夠“吸收、存蓄、滲透、凈化”雨水，而在干旱缺水時(shí)能將蓄存的水“釋放”出來并加以利用。海綿城市一方面能有效避免城市洪澇災(zāi)害，另一方面能更大程度的利用雨水資源。2014年住建部編制《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(試行)》，隨后國家分別于2015年、2016年分別公布了兩批共30個(gè)中央財(cái)政支持海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市。海綿城市建設(shè)在部分城市取得了顯著成效，如：重慶市建立了完整的防水控制體系，依托山城優(yōu)勢(shì)，大力建設(shè)綠化工程，讓綠色植被對(duì)城市的水土進(jìn)行保持；嘉興市對(duì)居住區(qū)核心城市道路進(jìn)行有效規(guī)劃，開墾綠地面積，增加綠化建設(shè)，緩解城市內(nèi)澇的同時(shí)，美化城市自然風(fēng)景，增添城市人文氣息。

海綿城市改造建設(shè)投資巨大，在城市規(guī)劃建設(shè)尤其是新城區(qū)規(guī)劃建設(shè)過程中有機(jī)的融入海綿城市建設(shè)理念，一方面促使城市形成良性水循環(huán)緩解城市內(nèi)澇、改善城市人文自然景觀等，另一方面有效的節(jié)約了海綿城市建設(shè)改造費(fèi)用。目前我國正處于城市軌道交通大建設(shè)時(shí)期，各大城市均在規(guī)劃建設(shè)軌道交通。軌道交通是城市交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成，且在其建設(shè)過程中將涉及城市規(guī)劃、道路重建、小區(qū)拆遷重建、雨水管網(wǎng)改遷等大量城市改造工作，因此如何將海綿城市建設(shè)融入其中顯得由為重要。本文結(jié)合昆明城市軌道交通9#線工程建設(shè)特點(diǎn)，提出在城市軌道交通建設(shè)中的融入海綿城市理念。

1 工程背景

昆明城市軌道交通9#線(以下簡稱9#線)起于空港新區(qū)大板橋站，止于晉南新城的晉城南站，線路全長50.8 km，覆蓋了晉南新城、呈貢新城、馬金鋪高新區(qū)、經(jīng)開區(qū)、空港新區(qū)等城市外圍重要組團(tuán)和功能區(qū)，是串聯(lián)昆明南北各新城區(qū)的公共交通骨干軸線。

昆明降雨量豐富，年降雨量1 450 mm，且6～8月為主汛期，降雨較集中。主汛期昆明老城區(qū)的城市內(nèi)澇嚴(yán)重，市政道路積水已成為昆明市主城區(qū)公共災(zāi)害的突出問題，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致橋涵堵塞、交通癱瘓，影響城市正常的生產(chǎn)生活秩序。2017年，國家住建部將昆明市列為內(nèi)澇災(zāi)害嚴(yán)重、社會(huì)關(guān)注度高的60個(gè)城市之一。而且滇池處在昆明城區(qū)下游，雨水徑流污染后匯入滇池，也加重了滇池的污染。

9#線的路線與地形走勢(shì)基本相同，從北向南延伸至滇池，其路線覆蓋地區(qū)均為昆明在建的新城。因此在建設(shè)過程中融入海綿城市理念將有效減少新城區(qū)的洪澇災(zāi)害與滇池雨水徑流污染。在昆明軌道交通9#線建設(shè)中融入海綿城市理念具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 海綿城市理念簡介

“海綿城市”理念是綜合應(yīng)用低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)。通過各系統(tǒng)對(duì)雨水的滲透、蓄存、滯留、凈化、排放、凈化等作用，達(dá)到減少徑流總量、徑流峰值、徑流污染的目的。

低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)是盡最大可能減少對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的沖擊和破壞，從源頭上加強(qiáng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩解作用，其主要措施包括：綠色屋頂、透水鋪裝、下沉式雨水花園及濕地等。

城市雨水管渠系統(tǒng)為傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)，在海綿城市里，其與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、傳輸與排放，主要設(shè)施包括：雨水管渠、調(diào)節(jié)池、泵站等。

超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)用來應(yīng)對(duì)超過城市雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水徑流，一般通過綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、泄洪通道等自然途徑或人工設(shè)施構(gòu)建。

3 城市軌道交通建設(shè)中海綿城市理念應(yīng)用

城市軌道交通建設(shè)中海綿城市理念應(yīng)用可以借鑒日本澀谷車站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。澀谷車站是日本3條地鐵線路與2條輕軌鐵路會(huì)合點(diǎn)，該處設(shè)置有大型蓄水池可以匯集車站附近的雨水，緩解附近瞬間排水壓力，蓄水池與市政排管網(wǎng)相連，在大雨高峰期也可將雨水排放。而且該儲(chǔ)水池能起到調(diào)節(jié)池的作用，池中儲(chǔ)存一定量的雨水，在地面缺水時(shí)可用于供地面澆花、除塵、消防等使用，甚至凈化后的雨水可供市民生活使用。昆明城市軌道交通9#線由高架段(約21.8 km)和地下段(約28.9 km)兩部分組成，設(shè)車站28座，其中高架站12座，地下站16座。根據(jù)地上高架和地下段兩部分的工程建設(shè)特點(diǎn)，分別考慮其建設(shè)過程中海綿城市理念的應(yīng)用。

3.1 高架段建設(shè)中海綿城市理念的應(yīng)用

(1)高架線路

城市軌道交通的地上高架線路一般鋪設(shè)在道路的中央分隔帶。因此可以考慮在中央分隔帶處設(shè)置下沉式綠化帶，且高架雨水管聯(lián)通綠化帶，可匯集高架雨水及道路路面雨水。為匯集路面雨水，下沉式綠化帶需低于路面5～25 cm。當(dāng)為了保證行車安全設(shè)置路緣石時(shí)，可按一定距離設(shè)置排水口，以便于路面雨水匯集至綠化帶。下沉式綠化帶設(shè)置時(shí)應(yīng)采取有效的防滲措施，避免匯集的雨水下滲影響路面結(jié)構(gòu)和高架基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性?？紤]到昆明強(qiáng)降雨的影響，綠化帶內(nèi)須設(shè)置溢流口，為發(fā)揮綠化帶存蓄水功能，溢流口需高于綠化帶地面2～3 cm，但低于路面高度，且應(yīng)設(shè)置格擋柵，以防溢流口堵塞。

綠化帶內(nèi)設(shè)置排水管道，強(qiáng)降雨時(shí)，雨水經(jīng)溢流口進(jìn)入排水管道。綠化帶內(nèi)排水管道串聯(lián)各溢流口，且與高架車站的蓄水池連接。

(2)高架車站

高架車站屋頂設(shè)置與城市環(huán)境相適應(yīng)的綠色屋頂及雨水收集系統(tǒng)。綠色屋頂即在屋頂種植植物，在滯留雨水的同時(shí)，也美化城市環(huán)境，提升城市人文氣息，緩解城市熱島效應(yīng)。高架車站綠色屋頂?shù)脑O(shè)置將會(huì)成為昆明一道靚麗的風(fēng)景，也使其更符合“春城”的稱謂。當(dāng)降雨量大時(shí)，綠色屋頂不足以存蓄雨水，多余的雨水可通過管網(wǎng)匯集到車站雨水收集系統(tǒng)。高架車站下可設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，即車站蓄水池，用于存儲(chǔ)高架線路及車站附件一定范圍內(nèi)的下沉式綠地排水管匯集的雨水、綠色屋頂匯集的雨水等。車站蓄水池另一端與城市管網(wǎng)相連，當(dāng)降雨過大蓄水池蓄水超標(biāo)時(shí)，雨水可通過城市管網(wǎng)排出。蓄水池設(shè)置凈水裝置，存儲(chǔ)的雨水可用于綠色屋頂及附近綠色植被的日常維護(hù)、車站日常生產(chǎn)用水(如：車站清掃、洗手間用水等)、車站消防用水儲(chǔ)備等。高架段海綿城市雨水利用流程圖如圖1所示。

圖1 高架段海綿城市雨水利用流程圖

3.2 地下段建設(shè)中海綿城市理念應(yīng)用

城市軌道交通地下段建設(shè)中海綿城市理念應(yīng)用與高架段基本相同。主要思路為在地下站設(shè)置蓄水池，匯集周邊雨水，同時(shí)設(shè)置低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)用來收集雨水，如在出入口的屋頂設(shè)置綠色屋頂、周邊市政道路綠化帶設(shè)置下沉式綠地、周邊人行道與非機(jī)動(dòng)車道采用透水混凝土磚鋪裝等。地下段海綿城市雨水利用流程圖如圖2所示。

圖2 地下段海綿城市雨水利用流程圖

4 結(jié) 語

目前城市軌道交通與海綿城市建設(shè)均是我國各大城市重點(diǎn)民生項(xiàng)目。本文基于昆明軌道交通九號(hào)線設(shè)計(jì)方案，提出城市軌道交通建設(shè)與海綿城市理念相結(jié)合的新思路，在城市軌道交通建設(shè)中融入海綿城市理念，將大大減少海綿城市改造建設(shè)費(fèi)用，同時(shí)提升城市雨水處理能力，減少洪澇災(zāi)害和雨水徑流污染，提高雨水資源利用率。