代強洲
摘要:近些年來,由于極端天氣的加劇,使得城市的排水系統面臨著前所未有的挑戰,眾多的城市在多雨的季節都會出現積水的情況;為了避免城市內澇,筆者將對市政道路的降雨徑流進行分析,從而提出更加具有針對性的措施,使得市政排水系統更加科學、合理,從而緩解城市排洪的壓力。
關鍵詞:市政道路;排水系統;雨水徑流;海綿城市
由于我國城市化的進程不斷加快,而城市在發展的過程之中,也面臨著巨大的環境以及資源的挑戰,通過提升城市化的質量,從而打造更加適宜生存的環境,也成為了城市化過程之中,必須要考慮的問題;海綿城市具有自然凈化、自然滲透等多種生態功能,并且其對于多余降雨的處理,也會更加的有效;除此之外,海綿城市對于提高城市的生態環境以及生存環境,更是有著非常積極的作用。
在多雨的季節,市政道路會成為雨水匯集的地方,并且大量積水將大量的污染物裹挾至城市各處,這對于城市的生態環境造成了非常惡劣的影響;因此,通過建設海綿城市,則能將雨水進行快速清潔的排出,避免其停留在表面,從而使垃圾等雜物出現堆積的情況。在建設海綿城市的過程之中,對于城市的具體規劃及設計,也提出了更高的要求;在對其進行設計的過程之中,應當根據各級的道路特點,而選擇具有針對性的控制點及其目標,同時還要根據各道路設施之間的空間關系,進行合理的安排設計。接下來,筆者就將從市政道路的雨水路徑特點以及排水系統兩個方面,對其進行詳細的闡述,從而為海綿城市的市政道路建設提供理論參考。
1 市政道路雨水徑流與污染物濃度的主要特點
在大部分的城市之中,其市政道路主要由不透水的下墊面構成,因此,當雨水的徑流達到一定峰值的時候,便會在其表面形成大量的徑流。由于雨水對地面的沖刷能力不斷增強,從而使得大量的殘留垃圾以及地面材料等匯聚成污染源,并隨著徑流的區域而不斷擴大污染的面積。當然,污染物的濃度變化也有自身的特點,那就是:在降雨的初期,其污染物的濃度不斷增高,而到了降雨過后,其濃度隨著徑流的消失,而逐漸降低至較低水平。
市政道路是城市非點源污染的主要對象之一,并且其受到社會各階層的廣泛關注。市政道路的主要污染源,則是來自于車輛的活動以及城市垃圾,甚至包括大氣的干濕沉降;經過長期的研究發現,市政道路之中的總懸浮物固體,成為了最為主要的污染物之一,而雨水徑流之中的TN、TP等污染物的濃度,也會在雨水徑流之中不斷增高;在眾多的國內外研究之中發現,雨水徑流中的重金屬含量,也達到了較高的水平,其根本原因在于道路表面,會有車輛長期的行駛,從而使得大量的金屬物質掉落在其表面,而在雨水的沖刷作用之下,大量的重金屬就會出現匯聚的情況,從而讓雨水徑流中的重金屬含量出現超標。因此,對于不同市政道路的徑流污染源進行控制,也是十分的重要。
在對雨水徑流污染的控制過程之中,通過利用污染物的濃度,跟隨著降雨量變化的規律,可以較大幅度的提升控污效果。污染物的濃度變化情況,主要表現為:當降雨開始的時候,地面會形成小面積的地表徑流,而此時的污染物濃度,達到一個較高的水平,并隨著降雨的不斷增多而出現上升的情況;由于降雨的持續進行,使得市政道路表面的雨水量不斷增多,而污染物的濃度也隨之降低,并最終處在一個較低的水平。上述的情況,僅表現在小匯水面的徑流之中;可是,大匯水面的污染物濃度變化情況極為復雜,并且它受到降雨時間、降雨量以及道路結構等多方面的影響,因此,其污染物的濃度變化,沒有較為明顯的規律,且其具有較大的差異性。通過利用徑流與污染物濃度的變化規律,可以將污染物控制在降雨的初期,并避免其出現擴散的情況。
2市政道路排水系統的建立
普通城市的排水系統之中,道路表面的徑流會匯聚到橫坡之中并最終進入排水管,而這一種設計模式存在諸多的問題,例如:引起城市內澇、雨水污染等;在對城市進行海綿市政道路建設的過程之中,要盡量增大透水的面積,同時利用城市內的環境特點,將雨水進行下滲或者滯留,并且要對匯流的時間進行充分考慮,同時對其進行適當的延長,從而減少城市內澇的情況。
在對市政道路進行建設的過程之中,還應當考慮到原有的雨水系統,并根據不同道路的坡度,從而改變綠地與路面的縱向關系。通過采取此類措施,能夠實現對地表徑流的凈化,并將其進行留置或者下滲,避免其形成大量的地表徑流,并通過溢流設備,將部分污染嚴重的雨水,通過原有的雨水系統進行排放,避免其對城市產生較為嚴重的污染。在實際的市政道路建設過程之中,要對其路面進行改裝,并增強地表透水性得到增強;除此之外,還要增加綠化的措施,從而增強植物對于雨水的留滯,并設立多個的雨水口,使得大量的地表徑流能夠及時排出,避免雨水出現聚集的情況。
2.1 市政道路排水系統的具體布置
路面鋪裝的措施。在城市道路的主干道,可以通過使用透水性較強的瀝青混凝土,并對其進行鋪裝;通過此類措施,一方面可以防止大量的積水滲入路基之中,從而避免雨水對道路的壽命,產生過多的影響,另一方面,又能夠將多余的水進行滲透。由于雨水不通過透水層,并通過兩側地勢較低的邊溝進行排放,從而減少了雨水對于道路的影響。除此之外,還可以在透水層之中安裝大量的排水管,從而讓雨水能夠匯聚到管內并順其方向快速的排出。對于城市中的人行道,則可以使用透水磚,以增強地面的透水能力,避免積水對行人造成影響。
綠化的措施。在對城市進行建設的過程之中,可以在道路兩側設計大量的綠化帶,從而使得道路的積水,能夠得到快速的滲透,其具體的方法如下:若綠化帶的寬度大于2米之時,則需要種植大量的喬木植物,來增強整個綠化帶的雨水留置能力。當綠化帶的寬度小于2米之時,則需要種植草類植物將雨水進行留滯。通過根據不同寬度的綠化帶,而選擇種植不同的植物,不僅可以提高苗木的存活率,同時還能增強綠化帶的總體雨水留滯能力。與此同時,還可以設計大量的植被緩沖帶與增加濕地面積,來增強城市的整體防洪、泄洪能力,并利用此類區域對雨水進行儲存及凈化,從而將地表徑流對城市的影響降到最低。通過綠化的措施,不僅可以將污染濃度超標的雨水進行及時的排出,還能保護周圍的環境,同時實現對城市水體的凈化。
2.2 特殊區域的道路排水
部分城市為了提高自身城市的競爭力,會通過招商引資的方式,建立大量的工業區,而其道路表面會充滿各種常規的污染物,甚至部分企業的管理失誤。而造成大量污染物泄漏,這使得城市的水污染不斷加劇;由于工業區的水質情況極為復雜,并且不同的工業區,其污染的濃度、物質也不盡相同,因此,對于此類區域的污水處理手段,應當采取更加特殊的方式。例如:四川某鋼鐵廠通過先進的過濾及沉淀工藝,使得排水系統之中的重金屬,含量得到了有效的控制,并利用捕集劑將大量的重金屬進行沉淀,并對此類沉淀物進行有效的處理,從而讓該工業區的地表徑流水質,得到了一定程度的提升;除此之外,通過利用凈化的雨水,降低了整個工業區的實際耗水量。當然,部分城市也有大型的煉油工廠,而針對此類污染源,則可以通過雨水沉淀并對其油類污染物進行打撈之后,再進行凈化處理,則能實現對污染源的控制,同時還可以將已經受污染的水源進行集中收集,并利用生物工藝對其進行凈化。
參考文獻
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(作者單位:武漢市市政路橋有限公司)