張翼

（濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山東　濟(jì)南 250101）

低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張翼

（濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山東濟(jì)南 250101）

基于低影響開發(fā)理念在市政道路工程設(shè)計(jì)中的實(shí)踐，歸納總結(jié)了市政道路進(jìn)行低影響開發(fā)設(shè)計(jì)的主要流程以及主要指標(biāo)的核算方法，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

低影響開發(fā)；雨量綜合徑流系數(shù)；雨水徑流總量控制率

0　引言

2015年3月27日，濟(jì)南市以總分第二的成績成功入圍“國家海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市”。此次海綿城市建設(shè)試點(diǎn)，是按照習(xí)近平總書記“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，由財(cái)政部牽頭組織，中央財(cái)政給予專項(xiàng)資金補(bǔ)助開展的。海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市申報(bào)成功，有利于濟(jì)南市緩解泉水枯竭、減少城市內(nèi)澇、補(bǔ)充城市水源、消減水質(zhì)污染。

海綿城市是指城市具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能，能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用，提高城市防洪排澇減災(zāi)能力、改善城市生態(tài)環(huán)境、緩解城市水資源壓力。

1　工程概況

鳳凰路南起二環(huán)南路東延，北至濟(jì)樂高速連接線，全長約13 km。鳳凰路聯(lián)系東西向快速路網(wǎng)，可提高快速路網(wǎng)的通達(dá)性，使車輛能夠迅速進(jìn)出快速路網(wǎng)。南端與二環(huán)南路東延相連，北端遠(yuǎn)期與濟(jì)樂高速連接線相連，可服務(wù)長距離交通，加強(qiáng)組團(tuán)之間的聯(lián)系，因此具有承擔(dān)通過性交通的功能。

2　下墊面分析及水文地質(zhì)條件

2.1下墊面分析

工程范圍內(nèi)，降雨受水面主要有：

不透水的瀝青混凝土路面、透水的人行道和綠道以及綠化。

其中不透水的瀝青混凝土路面約占60%，透水的人行道和綠道約占16%，綠化面積約占24%。

2.2水文地質(zhì)條件

沿線第四系地貌單元由南部的山前傾斜平原向北過渡到山前沖洪積平原。地勢南高北低，地形較為平坦，道路縱坡0.3%。

第一層為雜填土，局部為素填土；

第二層為黃土，南端500 m范圍內(nèi)具有輕微濕陷性（非自重性）。土的滲透系數(shù)為1.0×10-5cm/s，小于規(guī)范中對透水路面的要求（1.0×10-4cm/s）。

第三、四層分別為粉質(zhì)粘土、粘土。

場地內(nèi)第四系地下水主要為第四系孔隙潛水，由大氣降水補(bǔ)給，埋藏較淺，勘探期間在鉆孔內(nèi)測得地下水靜止水位埋深3.20～5.20 m，相應(yīng)標(biāo)高25.35～28.36 m。

3　系統(tǒng)構(gòu)建

“源頭減排——小排水——大排水”綜合系統(tǒng)構(gòu)建。

（1）“源頭減排”

“源頭減排”即低影響開發(fā)，指在城市開發(fā)建設(shè)過程中采用源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等多種手段，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市良性水文循環(huán)，提高對徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力，維持或恢復(fù)城市的“海綿”功能。

（2）“小排水”系統(tǒng)

“小排水”系統(tǒng)即傳統(tǒng)的管道排水系統(tǒng)，一般包括雨水管渠、調(diào)節(jié)池、排水泵站等傳統(tǒng)設(shè)施。

（3）“大排水”系統(tǒng)

“大排水”系統(tǒng)由地表通道、地下大型排放設(shè)施、地面的安全泛洪區(qū)域和調(diào)蓄設(shè)施等組成，主要為應(yīng)對超過小排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的超標(biāo)暴雨或極端天氣特大暴雨的一套蓄排系統(tǒng)。

4　總體目標(biāo)

根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》我國大陸地區(qū)年徑流總量控制率分區(qū)見圖1，濟(jì)南市位于分區(qū)中的Ⅳ區(qū)，控制率70%～85%。通過對濟(jì)南市氣象站提供的近30 a 20-20時逐日降水量資料（不包括降雪），統(tǒng)計(jì)分析得出濟(jì)南市年徑流總量控制率與設(shè)計(jì)降雨量之間的關(guān)系，見圖2，同時可分別計(jì)算出濟(jì)南市不同設(shè)計(jì)降雨量對應(yīng)的年徑流總量控制率及不同年徑流總量控制率對應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量，見表1、表2。綜合以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果，達(dá)到指南中要求控制率在70%～85%間對應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量為23.1～42.1 m m。

圖1　我國大陸地區(qū)年徑流總量控制率分區(qū)圖

圖2　濟(jì)南市年徑流總量控制率與設(shè)計(jì)降雨量之間的關(guān)系

根據(jù)《濟(jì)南市雨水控制與利用技術(shù)指南》，在試點(diǎn)區(qū)之外，人行道、廣場鋪裝及非機(jī)動車道的透水鋪裝率不小于70%；年徑流總量控制率不小于70%。根據(jù)鳳凰路實(shí)際情況，年徑流總量控制目標(biāo)確定為75%。

5　設(shè)計(jì)方案

5.1結(jié)合地形豎向設(shè)計(jì)，設(shè)置綠道

鳳凰路外側(cè)將人行道納入到綠地當(dāng)中，給行人以良好的林蔭環(huán)境，綠帶外側(cè)綠帶結(jié)合園路和場地進(jìn)行地形處理，外側(cè)多設(shè)置下凹式綠地和植草溝，收集地表雨水徑流，增加雨水下滲，部分路口節(jié)點(diǎn)綠地高于節(jié)點(diǎn)和道路，以豐富地形以形成良好的視線關(guān)系。

5.2植草溝（滲、蓄）

在沿園路及鋪砌路面附近設(shè)置低于周邊鋪砌地面或道路在200 m m以內(nèi)的綠地。根據(jù)植物耐淹性及土壤的滲透性能，下凹深度在200 m m左右。并結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置適量的雨水口以保證暴雨時徑流的溢流排放。

5.3雨水滯留塘（滲、蓄）

下沉式綠地根據(jù)綠帶的寬度及周邊高差，局部設(shè)置形成具有一定的調(diào)蓄容積且可用于調(diào)蓄和凈化徑流雨水的綠地（類似生物滯留設(shè)施、滲透塘調(diào)節(jié)塘等）。為保證景觀效果，形式上采用雨水花園的處理，下沉綠地與地形結(jié)合，形成雨水收集空間，同時在下凹綠地的低點(diǎn)結(jié)合設(shè)置了覆蓋層，種植土層，礫石層等。

5.4古槐廣場設(shè)計(jì)

主要通過建設(shè)旱溪，滯留塘，PP蓄水模塊，透水鋪裝等低影響開發(fā)的設(shè)施，并將雨水調(diào)蓄設(shè)施與景觀相結(jié)合，給游人打造開放式的景觀游園。滯留塘深度約0.4 m，并設(shè)置溢流井，超量雨水通過溢流井進(jìn)入雨水管道。

5.5透水人行道

人行道分自由式綠道和平行式人行道兩種，均采用全透水結(jié)構(gòu)。

5.6機(jī)非隔離帶

機(jī)非隔離帶做下沉式綠化帶，寬度2.5～3.5m，蓄水深度20 cm。

表1　濟(jì)南市不同設(shè)計(jì)降雨量對應(yīng)的年徑流總量控制率

綜合道路系統(tǒng)工藝流程見圖3。

圖3　道路系統(tǒng)工藝流程圖

6　指標(biāo)核算

綜合雨量徑流系數(shù)及調(diào)蓄容積的計(jì)算見表3、表4。

表2　濟(jì)南市不同年徑流總量控制率對應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量

表3　綜合雨量徑流系數(shù)計(jì)算

表4　調(diào)蓄容積計(jì)算

7　措施效果分析

通過采用一系列低影響開發(fā)的措施，道路綜合雨量徑流系數(shù)降低為0.58，調(diào)蓄總量約為4 187.46 m3，滿足雨水年徑流總量控制率75%要求。

TU992.03

B

1009-7716（2016）09-0158-03

2016-06-13

張翼（1983-），男，山東濟(jì)南人，工程師，從事道路橋梁的設(shè)計(jì)工作。