侯劍
(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司,貴陽 550000)
近年來,隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐的加快,城市的規(guī)模越來越大,但由于發(fā)展理念的滯后,在城鎮(zhèn)化發(fā)展中出現(xiàn)了許多的問題,如城市內(nèi)澇、排水設(shè)施不完善、雨水資源浪費(fèi)以及地下水污染等。尤其是近年來國家在大力倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)【1】,在城市建設(shè)中嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的要求,大力支持發(fā)展海綿城市,對(duì)雨水資源進(jìn)行綜合利用,緩解城市內(nèi)澇,達(dá)到維持城市原有的水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)人與自然之間和諧相處。2014 年10 月,《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》(建城函〔2014〕275 號(hào))的頒布標(biāo)志著海綿城市理念在國家政策上有了大力的支持,其中對(duì)城市道路的建設(shè)也進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定,對(duì)海綿城市理念在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有十分重要的指導(dǎo)意義。本文以貴安新區(qū)玉衡路為例,對(duì)海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。
玉衡路位于貴州省貴安新區(qū)核心區(qū),為南北走向,起點(diǎn)位于天河潭路,向南延伸至規(guī)劃云昌路,長5.28km,道路紅線寬度44m。沿線地塊多為商業(yè)用地、居住用地、商住混合用地,以低山丘陵地貌為主,是比較典型的低山、低中山地區(qū),海拔基本處于1 200~1 300m,局部起伏較大。
海綿城市屬于城市雨洪管理概念的范疇,是指城市在對(duì)環(huán)境變化及雨水帶來的自然災(zāi)害有著良好的適應(yīng)性【2】,國際通用術(shù)語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”。可對(duì)雨水進(jìn)行吸納、蓄滲以及緩釋,可有效地對(duì)雨水徑流進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)雨水的積存、滲透以及凈化效果。作為一種新型理念,海綿城市在城市建設(shè)中能實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)以及提高城市防洪排澇的目的,有利于城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在市政道路設(shè)計(jì)以及道路、排水管網(wǎng)、綠地等基礎(chǔ)設(shè)施中運(yùn)用海綿城市理念,將“滲、滯、蓄、凈、用、排”等綠色措施相互結(jié)合,可有效地減小市政道路對(duì)城市自然生態(tài)產(chǎn)生的不利影響。
3.2.1 緩解內(nèi)澇、減輕熱島效應(yīng)
夏季由于暴雨頻發(fā),極易引起嚴(yán)重的城市內(nèi)澇,會(huì)給城市帶來諸多的麻煩。當(dāng)降雨量很大時(shí),市政道路的排水系統(tǒng)無法及時(shí)排出,道路會(huì)面臨癱瘓的威脅,給交通及居民出行帶來極大的影響。因此,在市政道路設(shè)計(jì)中引入海綿城市理念,使市政道路能夠像海綿一樣在遇到暴雨時(shí)可及時(shí)有效地吸收雨水,緩解內(nèi)澇,將雨水蓄存起來,由于水的比熱容大,還可以調(diào)節(jié)城市內(nèi)部的濕度及溫度,減輕熱島效應(yīng)。
3.2.2 收集利用雨水
發(fā)生降雨時(shí),雨水會(huì)被海綿設(shè)施所吸收,而城市綠地中的地表植被也會(huì)對(duì)雨水有阻滯作用,促使其下滲,當(dāng)氣候干旱地表缺水時(shí),滲入土中的雨水可適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)給地表,實(shí)現(xiàn)了對(duì)雨水的充分利用,在目前缺水問題大面積存在的情況下,具有十分重要的意義。
3.3.1 道路總體設(shè)計(jì)
海綿城市建設(shè)中要避免海綿體被其他基礎(chǔ)設(shè)施影響,因此,在市政道路的總體設(shè)計(jì)要與城市的發(fā)展相結(jié)合,對(duì)城市的自然環(huán)境要進(jìn)行保護(hù)與利用。對(duì)水生態(tài)的保護(hù)是海綿城市的核心,在市政道路的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作中,要對(duì)城市現(xiàn)有排水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)綜合考慮,完善排水系統(tǒng),避免因排水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在缺陷對(duì)自然環(huán)境造成破壞。市政道路在設(shè)計(jì)中受到的限制因素很多,其中有不少是敏感因素,因此,在市政道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)在空間布局上的科學(xué)劃分,科學(xué)布局綠化帶、分機(jī)動(dòng)車道、機(jī)動(dòng)車道以及人行道,形成一個(gè)完整的排水系統(tǒng),對(duì)雨水的收集與排放起到有效的作用,如圖1 所示。
圖1 海綿城市道路排水系統(tǒng)
玉衡路海綿城市設(shè)計(jì)方案在不改變雨水排放管網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)雨水排放至管網(wǎng)系統(tǒng)的過程中的雨水洪峰、面源污染、徑流總量實(shí)施控制。主要考慮人行道透水鋪裝和下沉式綠地的建設(shè),按照低影響開發(fā)理念配套設(shè)置雨水綜合利用措施,將道路紅線范圍內(nèi)的雨水優(yōu)先收集并匯集到兩側(cè)的下沉式綠地中進(jìn)行滲透、滯蓄處理,使徑流雨水用于回補(bǔ)地下水,發(fā)揮徑流污染控制、峰值流量削減、水文生態(tài)恢復(fù)等多方面作用。通過設(shè)置在道路兩側(cè)的雨水管線,對(duì)暴雨時(shí)的徑流量進(jìn)行排除,沿道路縱坡在道路低點(diǎn)排入河流。
3.3.2 縱斷面設(shè)計(jì)
在市政道路縱斷面設(shè)計(jì)中,要考慮配合低影響開發(fā)設(shè)施的基本功能以及排水規(guī)劃需求等,在道路縱坡的低點(diǎn)設(shè)置雨水排出口以及海綿城市措施來對(duì)雨水進(jìn)行收集處理,減小在低洼路段出現(xiàn)積水現(xiàn)象的概率【3】。玉衡路根據(jù)道路的走向以及縱坡劃分為3 個(gè)匯水區(qū),即車田河、湖潮河以及冷飯河3 個(gè)匯水區(qū)。其中K0+000~K1+940 為車田河匯水區(qū),K1+120 車田河處為低點(diǎn),雨水隨道路縱坡由K0+000、K1+940 排往車田河,最大縱坡為2.17%;K1+940~K3+462 為湖潮河匯水區(qū),雨水隨道路縱坡由K1+940、K3+462 排往湖潮河,最大縱坡為2.95%;K3+462~K5+281 為冷飯河匯水區(qū),K5+150 處為冷飯河,雨水隨道路縱坡由K4+620、K5+281 排往冷飯河,最大縱坡為4%。
3.3.3 道路排水設(shè)計(jì)
1)下沉式綠地
下沉式綠地是一種兩邊略高于中心的淺碟形綠地,并且在側(cè)石上設(shè)置開口,引導(dǎo)路面上的雨水有組織地匯流進(jìn)下沉式綠地內(nèi),達(dá)到雨水的蓄存、滲透以及排放目的。當(dāng)雨水較多超過了綠地的蓄存量時(shí),多余的雨水會(huì)通過綠地內(nèi)溢流設(shè)施的引導(dǎo)排入市政雨水排放系統(tǒng)中。玉衡路設(shè)計(jì)有2m 下沉式綠地,下沉式綠地頂面標(biāo)高比路面設(shè)計(jì)標(biāo)高低25cm,有效調(diào)蓄深度為20cm,當(dāng)雨水的量超過調(diào)蓄深度時(shí),多余的雨水直接溢流或者是經(jīng)雨水收集口排入雨水管道中,中分帶之中的雨水在滲入土中之后會(huì)進(jìn)入中分帶中埋設(shè)的盲管,經(jīng)盲管排入雨水管道之中。下沉式綠地與車行道之間的路緣石做開口處理,開口間距為10m,在道路的地點(diǎn)處要增設(shè)開口路緣石,開口處要設(shè)計(jì)有沉砂池,起到防沖刷與攔渣效果。設(shè)置在下沉式綠地中的雨水井蓋采用篦狀,檢查井的井口可作為雨水收集口使用。
2)透水鋪裝
作為市政道路中常用的一種海綿城市措施,透水鋪裝有著很廣泛的應(yīng)用,根據(jù)面層材料的不同,透水鋪裝分為透水混凝土鋪裝、碎石鋪裝、透水瀝青混凝土鋪裝等,前2 種鋪裝主要應(yīng)用于人行道以及車流量小的道路,效果良好;透水瀝青混凝土鋪裝主要應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車道的鋪裝。其中,透水混凝土以其質(zhì)量輕以及滲透效果好的特點(diǎn)成為使用最普遍的一種鋪裝材料。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,各種新型的透水鋪裝材料不斷出現(xiàn),透水性能與環(huán)保性能都不斷提高。玉衡路在人行道采用透水鋪裝,人行道結(jié)構(gòu)層從上至下依次為8cm 濾水磚、4cm 找平層、20cm 透水混凝土以及20cm 級(jí)配碎石。由于路基土多為紅黏土,為防止雨水不能下滲而浸泡人行道,級(jí)配碎石中設(shè)計(jì)有透水盲管,將不能下滲的雨水收集之后排入雨水管道中。
海綿城市理念作為一種新興的環(huán)保理念,符合可持續(xù)發(fā)展的要求,在城市建設(shè)尤其是市政道路中的應(yīng)用越來越廣泛。在市政道路設(shè)計(jì)中引入海綿城市理念可有效地解決城市內(nèi)澇以及水污染等問題。本文以貴安新區(qū)玉衡路為例,對(duì)海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,分析了海綿城市理念及其意義,從總體設(shè)計(jì)、縱斷面以及道路排水3 方面對(duì)玉衡路海綿城市設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。能夠?qū)κ姓缆分械暮>d城市設(shè)計(jì)提供一定的參考與建議,具有一定的工程實(shí)際意義。