張 都
(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 ,廣東深圳 518029)
低沖擊開(kāi)發(fā)(Low-Impact Development),簡(jiǎn)稱(chēng)LID,是一種發(fā)展中的以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ),從徑流源頭開(kāi)始的暴雨管理方法。利用分散的、小規(guī)模易建造及維護(hù)成本低的設(shè)施,通過(guò)滲透、過(guò)濾、儲(chǔ)存、蒸發(fā)等方法,實(shí)現(xiàn)面源污染控制、洪峰消減、維持景觀生態(tài)及水田保持等多種功能。其目的是減少開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響,使開(kāi)發(fā)區(qū)域盡量接近于開(kāi)發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)。
該模式是上個(gè)世紀(jì)九十年代末期,由美國(guó)東部馬里蘭州的Prince George’s County和西北地區(qū)的西雅圖、波特蘭市共同提出的一種概念。國(guó)外城市規(guī)劃中的類(lèi)似概念還有英國(guó)的可持續(xù)城市雨水系統(tǒng)(Sustainable urban drainage systems)、澳大利亞的“對(duì)水敏感的城市設(shè)計(jì)”(Water Sensitive Urban Design)等。
近年來(lái),全國(guó)各地夏季暴雨頻發(fā),城市洪澇災(zāi)害嚴(yán)重,才使人們不得不重視對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。我國(guó)大、中城市提出了低碳、綠色環(huán)保理念,低沖擊開(kāi)發(fā)模式就是低碳、綠色環(huán)保理念的一方面,在城市道路建設(shè)中的體現(xiàn)有:
(1)機(jī)動(dòng)車(chē)道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道均采用透水結(jié)構(gòu)
減少雨水地表徑流現(xiàn)象。雨水滲入機(jī)動(dòng)車(chē)道路面結(jié)構(gòu)后,再通過(guò)路面雨水收集系統(tǒng)進(jìn)入配套的雨水綜合利用系統(tǒng);雨水滲入非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道透水結(jié)構(gòu)后,一部分可直接下滲土壤,一部分進(jìn)入雨水綜合利用系統(tǒng)。
(2)綠化帶、樹(shù)池低于路面設(shè)置
道路綠化帶、樹(shù)池設(shè)置均低于路面或人行道,使道路范圍內(nèi)雨水匯集后通過(guò)低凹的綠化帶、樹(shù)池再進(jìn)入雨水綜合利用系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾、下滲、集蓄、再利用。
(3)雨水利用系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)狀及規(guī)劃設(shè)計(jì)地形、路網(wǎng)、豎向標(biāo)高、道路坡度、地質(zhì)、地下水、降雨及水文特征,結(jié)合管網(wǎng)系統(tǒng)布置、道路橫斷面、綠化景觀要求及市政澆灑、消防等用水需求,合理設(shè)置雨水利用設(shè)置,以實(shí)現(xiàn)道路雨水的有效利用。設(shè)施有以下幾種:
a.植生滯留槽、緩沖草帶;
b.滲透井/滲透管溝;
c.蓄水池;
d.滲透洼地、沙濾帶;
e.靠近山地部分設(shè)置雨水濕地。
(4)綠化植物與雨水綜合利用系統(tǒng)結(jié)合
綠化植物的選擇將盡量選擇本地植物,且具有一定的抗旱性和耐淹性。在滿(mǎn)足園區(qū)道路景觀功能的條件下,同時(shí)要有利于雨水綜合利用系統(tǒng)的有效運(yùn)行。
根據(jù)蚊蟲(chóng)滋生影響,草溝分為濕性和干型。植物的耐淹時(shí)間根據(jù)不同路段進(jìn)行設(shè)計(jì),至少耐淹1 d。
城市道路采用透水路面結(jié)構(gòu)有重要的意義??梢詼p輕集中降雨季節(jié)道路排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),延遲暴雨時(shí)段洪峰到來(lái)時(shí)間;利用雨水,增大地表相對(duì)濕度,保持土壤濕度,補(bǔ)充城區(qū)日益枯竭的地下水資源;改善城市地表植物和土壤微生物的生存條件,調(diào)整生態(tài)平衡;增加城市可透水、透氣面積,降低地表溫度,改善城市氣候,有利于緩解城市“熱島現(xiàn)象”。
市政道路采用低沖擊開(kāi)發(fā)的雨水綜合利用理念進(jìn)行設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)的效果:
(1)將原有的排水系統(tǒng)從2 a一遇提高到3~4 a;
(2)將區(qū)域內(nèi)道路雨水綜合徑流系數(shù)降至0.4,結(jié)合地塊內(nèi)雨水綜合的利用實(shí)施,可實(shí)現(xiàn)整個(gè)片區(qū)雨水綜合徑流系數(shù)降至0.25;
(3)區(qū)域內(nèi)主要污染物指標(biāo)排放量(主要包括COD,SS,TP,TN)削減 50%以上;
(4)集蓄回用的雨水可用于部分市政綠化給水及道路沖洗;
(5)雨水下滲回補(bǔ)地下水,增加土壤地下水含量,改善生態(tài)環(huán)境。
低沖擊開(kāi)發(fā)模式的實(shí)施,不僅需要增加一定的工程投資,而且會(huì)對(duì)道路工程帶來(lái)一系列的病害。眾所周知,水是道路的天敵。公路排水理念是盡快將路表水排出路基之外,最大限度地減少雨水對(duì)路基、路面質(zhì)量的影響。低沖擊開(kāi)發(fā)模式正好與這一點(diǎn)相違背。因此怎樣針對(duì)低沖擊開(kāi)發(fā)模式對(duì)道路工程產(chǎn)生的影響或病害,采取合適的應(yīng)對(duì)措施尤為重要。
低沖擊開(kāi)發(fā)模式的實(shí)施對(duì)道路工程產(chǎn)生影響主要是由于雨水下滲進(jìn)入路基,尤其是機(jī)動(dòng)車(chē)道下,使路基土含水量上升甚至飽和,導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低,產(chǎn)生唧泥、翻漿、沉降過(guò)大等一系列路基病害,同時(shí)易出現(xiàn)排水不暢現(xiàn)象,影響路面耐久性。
目前的透水瀝青路面一般只考慮上、中面層透水結(jié)構(gòu),因此主要考慮防止通過(guò)透水非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道、樹(shù)池、綠化帶下滲的雨水進(jìn)入機(jī)動(dòng)車(chē)范圍路基。對(duì)于透水性較好的砂性土、砂礫土、碎石土可不考慮或酌情考慮;對(duì)于透水性較差的粘性土、粉質(zhì)粘土可考慮以下幾種處理措施:
(1)在機(jī)動(dòng)車(chē)道板塊外側(cè)設(shè)防水土工布防止雨水滲入;
(2)增設(shè)砂礫(碎石)墊層、二灰土墊層、盲溝等措施;
(3)雨水綜合利用系統(tǒng)的設(shè)施也應(yīng)考慮防水措施;
(4)滲透井、滲透管溝、蓄水池等設(shè)施以及市政雨水系統(tǒng)應(yīng)定期檢查、維護(hù),避免排水不暢現(xiàn)象;
(5)道路排水、防水設(shè)計(jì)與雨水利用系統(tǒng)綜合考慮。
新事物往往是符合科學(xué)發(fā)展觀,具有不可比擬的優(yōu)越性和強(qiáng)大的生命力,能帶來(lái)頗多好處、效益。但新事物帶來(lái)一些不利影響也是不可避免的。低沖擊開(kāi)發(fā)模式的實(shí)施帶來(lái)的好處已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外一些城市得到體現(xiàn),在調(diào)節(jié)生態(tài)平衡,改善城市居住環(huán)境方面發(fā)揮著積極作用。我們?cè)诮邮?、?shí)施低沖擊開(kāi)發(fā)這一新理念的同時(shí),也必須能意識(shí)到并消除它帶來(lái)的不良影響、危害。處理好低沖擊開(kāi)發(fā)模式與道路建設(shè)的關(guān)系,并不阻礙低沖擊開(kāi)發(fā)模式的推廣,反而可以使低沖擊開(kāi)發(fā)模式的優(yōu)越性得到大大提升。
[1]葉啟明.低沖擊開(kāi)發(fā)(LID)模式應(yīng)用探討[J].科學(xué)咨詢(xún)(科技·管理),2012(1):72.
[2]俞露.低沖擊開(kāi)發(fā)模式綜述[J].城市建設(shè),2010(2):180.
[3]劉興旺,周小平,李亮.降雨入滲條件下路基穩(wěn)定性分析[J].華東公路,2008(3):60-62.
[4]岳志平,鄒金峰.降雨條件下路基邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析[J].城市建設(shè)理論研究,2011(14).