孫煜
(天津市市政工程設計研究院,天津300000)
在城市規劃以及建設過程中,道路的作用非常重要。在城市道路的設計以及建設過程中,采用新型的雨洪控制技術,不僅能夠城市雨水的利用率,減少水災以及徑流污染的發生,還可以加強對地下水進行補充。因此,加強對雨洪控制技術的分析和研究具有非常重要的意義。
城市化進程的迅速加快使傳統城市的道路排水問題尤為突出。以蕪湖市蕪湖縣新開發的新湖經濟區西慈三路為例,道路排水設計主要以比較常規的管道排水為基礎。但是,西慈三路的實際情況是由于集水面積比較大,既有管線已經不能滿足排水要求,必須尋求一種全新的排水模型。
在該城市的發展過程中,很多自然地面被硬化路面取代,并且道路周圍區域的硬化率也較高。防滲面積的增加會造成城市綜合徑流的相關系數不斷變大,會造成暴雨徑流以及徑流峰的增加,道路排水系統經常要承擔周圍水槽的排水任務,因此,對道路排水造成的壓力會非常大,并且道路安全也會受到很大的影響[1]。
路面徑流污染是城市當中地表徑流污染的主要來源,僅次于農業地表污染,可以稱得上第二大類地表污染源。除了對環境有害的一些重金屬、碳氫化合物以及一些其他污染物,道路徑流中還包含這樣的一些污染物,比如,來自汽車的廢油以及行人丟棄的廢物等,這些污染物會從庭院以及其他開放區域中被沖走,成為街道中的一些碎屑、殘渣以及污染物,最終會在雨水的沖刷作用下遷移到其他水環境中,從而對其他水源造成非常大的危害。在生態敏感的保護區以及重要的水源保護區,必須充分考慮道路污染物對水質以及生物帶來的潛在威脅。
我國是一個水資源相對匱乏的國家,城市中每年的水資源短缺量約可達6伊109m3。由于對地下水被過度開采,并且沒有進行及時的補充,會出現一系列嚴重的問題。隨著經濟的快速發展以及城市化進程的加快,城市用水的需求隨之增加,人們會面臨更加嚴重的缺水問題。但是,道路以及周邊地區的雨水徑流從城市雨水以及污水管網中被排走,這樣不僅會浪費大量寶貴的雨水資源,而且會造成城市排水管網、污水處理廠以及水環境負荷過大。據統計,僅2010 年,我國城市雨水總量約為1.1伊1010m3,而我國城市對雨水的具體利用率低于10豫。隨著城市的快速發展,城市不透水面積大量增加,城市的雨水損失量也將繼續增加。
由于道路建設而引起的一系列環境問題已成為人們重點關注的對象。將新的雨洪控制以及利用概念在城市道路排水管網的設計中的應用,并采用新型雨洪控制技術,不僅可以有效緩解當前道路排水的一系列問題,而且能夠修復由于道路建設對生態環境造成的破壞,對改善城市生態環境、促進城市的可持續發展有非常重要的意義。
城市雨洪控制涉及很多個學科,是一項比較大型且復雜的系統工程。從當前實際應用情況來看,雨洪控制技術應用逐漸形成一個比較完整的系統,主要包含3 個方面:雨水利用、徑流的污染控制以及防洪,這3 個方面密切相連。
3.2.1 洪水通道的建設
雨季時,可以將城市道路視為洪水通道。路面可以是可滲透路面,兩側的綠化帶可以被改造成比較隱蔽的綠地,從而充分地使雨水滲入并且截留徑流污染,從而充分利用現狀具體條件,避免建設大型的排洪渠或涵洞,節省基礎設施的建設成本,維護生態環境。
西慈三路的實際建設除了可以保證道路的質量,還具有相應的防洪功能。道路是城市中的一種日常交通通道,充分人們的日常出行以及相應的交通需求。同時,雨季時,可以兼具防洪以及排洪功能,不僅可以體現道路的具體價值,還協助了城市抗洪工作。
3.2.2 徑流污染的相關控制
城市雨水控制的重要內容之一是徑流污染控制,它在改善城市的水環境、生態環境以及地下水質量方面都具有非常顯著的優勢。進行城市雨水控制采取的措施主要包括:(1)非工程措施。指的是通過相應的政策、法規以及管理措施指導和規范相應的徑流污染;(2)工程措施。包含各種源頭控制、中途控制以及終端控制的具體技術措施。源頭控制包含合理選擇相應的路面材料、滲透性路面,進行雨水花園設計,相應的滲透設施以及雨水攔截措施等;中途措施包含雨水塘以及網格過濾設施等;終端控制包含雨水池塘、濕地、拘留設施以及植被濾帶等。
3.2.3 雨水的具體利用
這是一種比較新型的綜合技術,它可以節省水資源、保護水資源、減少水土流失以及洪水災害的發生,減輕城市排水系統的回收負擔,并減少對環境污染。從比較廣義的層面上講,雨水資源的利用是通過各種人工生態措施改變雨水徑流的形成、組成、運輸以及存儲方法,從而減少人們的生產以及生活對城市排水系統造成的負面影響。在環境當中發展相應的水循環可以創造更加良好的生態環境[2]。
許多國家已經采用了新型城市雨洪控制技術進行道路雨洪的控制,并將其應用于道路排水設計中。但是,目前,我國道路排水的設計理念主要是通過明渠、溝渠以及管道等設施比較簡單快速地排除道路雨水,而沒有進行充分考慮污染控制、攔截以及減排,沒有利用道路徑流與生態環境的具體關系進行治理,造成城市道路的設計中很少使用新型雨水防洪技術。因此,應改變我國城市道路排水設計理念,實現水質及水量的控制。
新的道路排水設計是對傳統的道路排水系統的完善和補充。新的城市雨洪控制技術在道路設計中的應用需要跨學科甚至跨專業,它要求道路設計者掌握新專業的相關概念、方法以及技術,并將它們更好的投入到道路建設過程中。在設計的具體規劃中,要實現學科之間的相互滲透和整合,實現道路的交通功能以及環境資源功能的結合,以提高道路的安全性。
總體而言,新型雨洪調控技術在減少洪水,維護水土以及水污染治理方面都有十分重要的作用,也是建設環境友好型社會的新思路和新措施,在城市道路的設計中引入該技術,能夠有效提高城市基礎設施的整體水平。