海綿城市理念在核電站道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

程 婕 王雪妍

（中國核電工程有限公司，北京100840）

目前，絕大多數(shù)的已建核電站的建設(shè)采用的是傳統(tǒng)道路設(shè)計(jì)，不能良好地應(yīng)對(duì)暴雨天氣增多帶來的一些問題。這些問題包括：廠內(nèi)路面面層和人行道面層不能滲水，廠前綠化區(qū)沒有滯留、蓄水功能等，這些導(dǎo)致難以避免的地表徑流聚集形成局部積水現(xiàn)象，積水?dāng)y帶了生產(chǎn)和生活垃圾對(duì)區(qū)域水文環(huán)境造成污染，同時(shí)也形成了不良景觀，針對(duì)這些問題利用工程措施可以實(shí)現(xiàn)海綿城市理念對(duì)雨水滯留、儲(chǔ)蓄、過濾和下滲的應(yīng)用。

1 海綿城市含義在工業(yè)建設(shè)中體現(xiàn)

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和對(duì)應(yīng)自然能變化等方面具有良好的“彈性”，例如，下雨的時(shí)候能夠吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)能夠?qū)⑿畲娴乃贬尫拧辈⒓右岳?。近年來，城市中越來越多的工業(yè)建設(shè)應(yīng)用海綿城市理念進(jìn)行技術(shù)方案設(shè)計(jì)，采用低影響開發(fā)單元技術(shù)，綜合使用地表徑流計(jì)算、降雨計(jì)算、地表污染物積累公式、LID設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在效果分析和實(shí)際數(shù)據(jù)檢測上取得了明顯的效果。然而有很多大型工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目選址遠(yuǎn)離城市，以核電站為例，通常必須距離10萬人及以上人口規(guī)模的城鎮(zhèn)一定距離，并且在人口密度小的區(qū)域內(nèi)。核電站雖然遠(yuǎn)離城市，但是它確確實(shí)實(shí)是城市的一部分，同時(shí)人口數(shù)量也具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，在建設(shè)期通常有包含各建設(shè)分包商約10萬人以上的建設(shè)人員共同建設(shè)，在運(yùn)行期包括所有行業(yè)通常也有10 000至20 000人的人口規(guī)模，遠(yuǎn)比一個(gè)普通工業(yè)項(xiàng)目規(guī)模大很多，核電基地儼然一個(gè)小城鎮(zhèn)，因此，在核電站建設(shè)中亦應(yīng)像海綿城市建設(shè)一樣建立順應(yīng)自然的低影響開發(fā)模式將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保核電站防澇安全的前提下，擴(kuò)大雨水在廠區(qū)的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

2 在核電站廠內(nèi)道路工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

2.1 在行車道路路面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

目前，核電廠道路路面設(shè)計(jì)主要采用非透水性材料，在降雨情況下容易產(chǎn)生積水問題。若能采用下滲路面設(shè)計(jì)可以提高行車安全，減小地表徑流。透水瀝青混凝土材料是作為下滲路面材料里綜合性能最好的選擇，同時(shí)具備良好的價(jià)格優(yōu)勢。目前，透水瀝青混凝土主要有兩種結(jié)構(gòu)類型，第一種類型是采用面層和不透水基層，在兩層之間設(shè)置封層，充分保證了道路的穩(wěn)定性與安全性，借助橫坡將滲透入面層的雨水導(dǎo)入盲溝、綠化帶和雨水排水管網(wǎng)達(dá)到凈化、滲透排放的目的。這種類型的瀝青混凝面層適用于核電廠廠內(nèi)各等級(jí)道路和對(duì)外交通道路；第二種類型是采用透水面層和透水基層，在路基上設(shè)置一層反濾隔離層，雨水滲入路面后可以直接滲入路基。這種類型的瀝青混凝土面層適用于核電廠停車場的道路。

2.2 人行道采用透水性材料

目前，核電廠在廠區(qū)內(nèi)道路中不設(shè)人行道的情況較多，通常在廠前區(qū)和生活區(qū)內(nèi)道路中設(shè)人行道，但多數(shù)并未考慮選擇透水性材料。在城市建設(shè)或是工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)中采用透水磚這類透水性材料很常見，透水磚表面抗滑性好、強(qiáng)度高，同樣非常適合應(yīng)用于核電廠廠前區(qū)和生活區(qū)。它的結(jié)構(gòu)層設(shè)置簡便，可在人行道土基面上用粒徑0.5～1 cm的碎石做15 cm厚的透水墊層，在墊層上鋪設(shè)15 cm厚透水水泥穩(wěn)定基層，在面層上鋪透水磚，透水磚之間縫隙寬度保持小于3 mm，用中砂灌縫。這樣的鋪裝路面透水性較好，平整度高，耐壓、耐磨，尤其適用于人行道上兼顧停車需求時(shí)的鋪裝，不需要兼顧停車的人行道可以減去15 cm墊層的厚度，更具經(jīng)濟(jì)性。衡量透水磚的重要參數(shù)主要是透水系數(shù)和抗壓強(qiáng)度，一般情況下透水系數(shù)要求大于0.1 mm/s，抗壓強(qiáng)度平均值要求大于40 MPa，足夠滿足使用需求。

2.3 在道路綠化帶區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)用

目前，在核電站中廠前區(qū)、生活區(qū)的道路設(shè)置綠化帶，對(duì)外交通道路依據(jù)周邊道路現(xiàn)狀情況設(shè)置綠化帶，廠內(nèi)道路不設(shè)置綠化帶。海綿城市理念應(yīng)用在道路綠化帶區(qū)域常用的設(shè)計(jì)方法是結(jié)合道路綠化帶和用地紅線外綠地優(yōu)先設(shè)計(jì)下沉式綠地、生物滯留帶、雨水濕地等。路面雨水引導(dǎo)匯入綠化帶，當(dāng)用地紅線內(nèi)綠地空間不足時(shí)，將道路雨水引入用地紅線外低影響的開發(fā)設(shè)施進(jìn)行消納。道路雨水進(jìn)入道路綠化帶前應(yīng)利用沉淀池、前置塘等對(duì)進(jìn)入綠地內(nèi)的徑流雨水進(jìn)行預(yù)處理，防止徑流雨水對(duì)綠地環(huán)境造成破壞。綠化帶應(yīng)該采用必要的防滲措施，防止徑流雨水下滲時(shí)對(duì)道路路面及路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成破壞。在整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中應(yīng)確保擁有充分的綠化面積，在暴雨天氣時(shí)通過儲(chǔ)蓄、滲透有效分雨水管的排水壓力，避免廠前區(qū)和生活區(qū)內(nèi)發(fā)生內(nèi)澇，保持道路通暢。

2.4 在路緣石中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

路緣石位于路邊緣，用于隔離行車道和人行道，一般包括平緣石和立緣石，其中，平緣石標(biāo)高與路面標(biāo)高齊平，立緣石標(biāo)高高于路面標(biāo)高15～30 cm。路緣石兼具排水設(shè)施功能，是指將路面匯集的徑流水引入雨水口，平緣石不會(huì)阻擋徑流水的流向，而立緣石由于兼顧分隔行車道和人行道的作用，在匯集導(dǎo)入雨水口的同時(shí)會(huì)阻礙路面雨水直接排入綠化帶，這時(shí)可以采取打孔路緣石、間隔式路緣石的方法。

2.5 在雨水口中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

雨水口是收集路面雨水徑流的措施，也是收集雨水的起點(diǎn)，一般是在機(jī)動(dòng)車道或是非機(jī)動(dòng)車道邊緣設(shè)計(jì)雨水口，收集效率有一定限制，尤其是發(fā)生暴雨時(shí)雨水匯集需要的時(shí)間比排放的時(shí)間長，容易發(fā)生內(nèi)澇甚至有可能對(duì)水源造成污染。為了提高雨水口的暢通性以及避免水質(zhì)發(fā)生污染，將雨水口設(shè)置在下凹形的綠化帶中形成溢流式雨水口。雨水管的排出物口，應(yīng)設(shè)置雨水前池、除砂裝置并因地制宜選用雨水濕地、生物浮島等生態(tài)儲(chǔ)存凈化設(shè)施。在通常的設(shè)計(jì)方法如車道邊緣設(shè)置雨水口基礎(chǔ)上，增設(shè)這種溢流式雨水口，將會(huì)是改善暴雨時(shí)迅速排水、避免內(nèi)澇的有效手段。

2.6 在道路邊溝中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

核電站對(duì)外交通道路通常采用的是公路型道路，道路邊溝比較常見，許多是水泥混凝土邊溝，不僅會(huì)出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，同時(shí)也不能達(dá)到凈化雨水的目的。從設(shè)計(jì)方法上來說，采用植草溝代替混凝土邊溝會(huì)改變擁堵的現(xiàn)象，在凈化雨水、改善景觀方面也發(fā)揮出難以替代的優(yōu)勢。植草溝按照地表徑流在溝中傳輸方式一般分為傳輸性植草溝、干植草溝、濕植草溝。這三種溝邊坡較小，占用土地面積較大，雖然各自適用性有差異，但是對(duì)于建設(shè)于遠(yuǎn)離城市的核電站對(duì)外交通道路都是適合的，其中更加節(jié)約投資、降低管理成本的做法是選擇濕植草溝。在核電站建設(shè)中如果想更多地應(yīng)用植草溝，可以考慮在核電站居住區(qū)應(yīng)用干植草溝替代路邊排水溝，定期割草保持干燥；在廠區(qū)前區(qū)停車場應(yīng)用濕植草溝，過濾來自停車場的雨水徑流使其周圍土壤在較長時(shí)間內(nèi)保持潮濕狀態(tài)。海綿城市理念的引入邊溝設(shè)計(jì)的應(yīng)用將會(huì)促進(jìn)設(shè)計(jì)的革新，不僅滿足雨季匯集、輸送和凈化徑流雨水，同時(shí)也將生態(tài)技術(shù)運(yùn)用到污染控制上。

3 結(jié)語

結(jié)合分析海綿城市理念引入核電站道路設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，可以在一定程度上幫助解決內(nèi)澇與水資源缺乏的問題，保證水質(zhì)質(zhì)量、降低污染程度，提升道路在雨季的安全性。在核電站的道路設(shè)計(jì)中積極推廣海綿城市理念，采用工程措施達(dá)到循環(huán)應(yīng)用水資源、有效儲(chǔ)存水資源、生態(tài)凈化水資源的目標(biāo)，促進(jìn)工業(yè)建設(shè)的健康發(fā)展。