謝 勤
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某海綿城市河湖密布,水域面積率在14.1%左右,河道分布密度是0.9km/km2,道路長度95.1km,道路范圍內(nèi)共有210個雨水管道排放口,平均每450m處就有一個排放口。遵循雨水就近排放的原則,超標徑流可從地表流入河道,防止城市發(fā)生內(nèi)澇。對城市排水防澇情況評估分析,得知當前城市內(nèi)有55.37%管道重現(xiàn)期不超過半年,69.07%左右的管道重現(xiàn)期不到兩年。城市內(nèi)澇風險總面積是33.48hm2,其中0.22%區(qū)域為高風險。對此,提出城市道路的設(shè)計要求,具體如下:(1)應(yīng)用道路綠化帶和外側(cè)綠地的儲蓄空間,轉(zhuǎn)變以往城市采用的雨水徑流快速排放模式,通過應(yīng)用低影響開發(fā)系統(tǒng)延長水流的路徑,創(chuàng)新雨水系統(tǒng),減輕管網(wǎng)在排水時的壓力。(2)以達到城市道路交通要求為前提條件,對道路橫斷面和豎向進行優(yōu)化設(shè)計,最大程度上提升城市道路自身的排水效果。
2.1.1 雨水低影響開發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計
針對道路紅線范圍內(nèi)的雨水低影響開發(fā)系統(tǒng),有必要采用科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計方法實現(xiàn)道路排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。道路的橫斷面主要分為人行道、機動與非機動車道、車道分隔帶等部分,根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)特點,建議對機動車道徑流采取機非分隔帶LID措施,對人行道與非機動車道的徑流采取綠化分隔帶LID措施,雨水全部匯集溢流到雨水管線。對于人行道,建議采取透水磚或透水混凝土開發(fā)措施;綠化分隔帶使用樹帶和生態(tài)樹池;非機動車道使用透水瀝青和透水混凝土;機非分隔帶施工植被淺溝。
針對道路紅線范圍外的雨水低影響開發(fā)系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)道路周圍用地的實際性質(zhì),將地下墊面劃分為硬化地面、濱河綠化帶、城市開放式綠地三種,具體的低影響系統(tǒng)設(shè)計建議如下:硬化地面采用透水磚和透水混凝土排水措施;濱河綠化帶采用植草淺溝和生物滯留帶排水措施;開放式綠地在濱河綠化帶低影響開發(fā)措施的基礎(chǔ)上,還可加入雨水塘和雨水濕地。公園綠地可以與道路雨水管道相結(jié)合,管道末端進行優(yōu)化設(shè)計,按照水量控制標準合理開發(fā)系統(tǒng)。
2.1.2 排水與雨水低影響開發(fā)系統(tǒng)銜接設(shè)計
首先,雨水引流設(shè)施。對側(cè)石進水口進行設(shè)計,保障徑流可以進入低影響開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)。開口數(shù)量應(yīng)按照開口進水能力與匯流量合理設(shè)計,開口位置應(yīng)沿著道路布置,適當增加縱坡洼點位置處的開口數(shù)量,保證側(cè)石開口設(shè)計冚賭足夠,防止樹葉或垃圾堵塞進水口。其次,機非分隔帶的過水設(shè)施。過水設(shè)施的數(shù)量應(yīng)結(jié)合設(shè)施的過水能力與城市道路的回流情況設(shè)計,沿著道路間隔分布,應(yīng)用明渠均勻流公式可以計算出過水設(shè)施的過流量。最后,針對人行道的過水設(shè)施設(shè)置。使用過水設(shè)施可以將非機動車道內(nèi)的雨水送入海綿設(shè)施內(nèi)。
依靠低影響開發(fā)排水設(shè)施銜接雨水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)。設(shè)計導(dǎo)流管時,應(yīng)在雨水收集地區(qū)安裝生物滯留或植草淺溝設(shè)置,要求導(dǎo)流管排水能力必須超過設(shè)施入滲能力,埋管不能低于0.005坡度排向雨水井,設(shè)置清淤立管幫助導(dǎo)流管沖洗堵塞雜物。在生物滯留區(qū)域內(nèi)設(shè)置溢流雨水口,防止暴雨時溢流排放不變,溢流雨水口頂部標高不應(yīng)超過路面的30mm,應(yīng)超過綠地種植面的50mm,通過雨水調(diào)蓄設(shè)計可計算溢流水位的標高,在溢流雨水口出設(shè)置截污掛籃,從而達到截流污染物的效果。
2.1.3 路面排水防澇系統(tǒng)設(shè)計
分析源頭是否會對低影響開發(fā)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及防洪系統(tǒng)產(chǎn)生影響,通過各個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制雨水徑流,防止城市內(nèi)澇。打排水系統(tǒng)也是海綿城市中的一項設(shè)計內(nèi)容,采用排放設(shè)施與調(diào)蓄設(shè)置對超標雨水進行徑流排放。在道路路面和生態(tài)溝渠開設(shè)泄洪通道,應(yīng)用調(diào)蓄隧道完成雨水調(diào)蓄。
2.2.1 橫縱斷面的優(yōu)化設(shè)計
科學(xué)設(shè)置分隔帶的寬度,結(jié)合海綿城市設(shè)計要求,機非分隔帶的寬度應(yīng)超過3m,人行道樹帶寬度應(yīng)低于3m。如果人行道外部為綠化用地,建議讓人行道的橫坡坡向外側(cè)綠地,使用預(yù)埋管將雨水排入綠地,并優(yōu)化設(shè)置海綿設(shè)施??v斷面設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合橫坡縱坡關(guān)系將雨水引入綠地內(nèi)排水設(shè)施,可以在綠地設(shè)置局部最低點,使雨水實現(xiàn)分散式控制,或者憑借城市河網(wǎng)優(yōu)勢控制道路屬相系統(tǒng),在河道位置形成洼點,路面坡向低洼點,優(yōu)化大排水系統(tǒng)。
2.2.2 路基優(yōu)化設(shè)計
一方面,填筑路基時,可以使用輕骨料對浸水路基回填,保證路面與路基間有15~20cm厚度的碎石隔水層,防止地下毛細水因為上升而侵蝕路面。另一方面,對生態(tài)樹帶和路面結(jié)構(gòu)設(shè)置高密度的防水膜,和路面搭接處的防水膜應(yīng)設(shè)置在側(cè)平石基座的下方位置,防止地表滲入水對路面造成影響,但防水膜向下的延伸長度必須超過50cm。
2.2.3 綠化景觀優(yōu)化設(shè)計
對分車帶道路進行綠化景觀設(shè)計。雨水通過道路坡度與測試開孔入滲,按照分車帶綠地的寬度,選用不同的景觀綠化設(shè)計方法。如果分車帶的寬度在3m以內(nèi),不建議使用下沉式綠地;如果寬度超過3m,可以采用下沉式綠地或者雨水花園處理雨水,或者采取旱溪或梯形綠地景觀綠化方法。對行車道綠帶進行景觀設(shè)計,選擇樹種時應(yīng)優(yōu)選采用抗旱耐濕比較強的樹種,選用生態(tài)樹池時,可以設(shè)置碎石層與排水板,保護樹根不被水浸泡。對路側(cè)綠化帶進行景觀設(shè)計,可以采用下沉式綠地與雨水花園兩種海面設(shè)施,同時應(yīng)做好植物配置和地形優(yōu)化設(shè)計,采用喬木、灌木、草相結(jié)合的方法,在低洼處不宜種植高大喬木[1]。
總而言之,針對目前城市道路存在的雨水面源污染問題,有必要充分利用綠地空間進行低影響開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計,結(jié)合雨水徑流和排水系統(tǒng),實現(xiàn)對道路的設(shè)計優(yōu)化。