海綿城市理念在核電站道路設計中的應用探討

程 婕 王雪妍

（中國核電工程有限公司，北京100840）

目前，絕大多數的已建核電站的建設采用的是傳統道路設計，不能良好地應對暴雨天氣增多帶來的一些問題。這些問題包括：廠內路面面層和人行道面層不能滲水，廠前綠化區沒有滯留、蓄水功能等，這些導致難以避免的地表徑流聚集形成局部積水現象，積水攜帶了生產和生活垃圾對區域水文環境造成污染，同時也形成了不良景觀，針對這些問題利用工程措施可以實現海綿城市理念對雨水滯留、儲蓄、過濾和下滲的應用。

1 海綿城市含義在工業建設中體現

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和對應自然能變化等方面具有良好的“彈性”，例如，下雨的時候能夠吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時能夠將蓄存的水”釋放”并加以利用。近年來，城市中越來越多的工業建設應用海綿城市理念進行技術方案設計，采用低影響開發單元技術，綜合使用地表徑流計算、降雨計算、地表污染物積累公式、LID設計參數進行設計，在效果分析和實際數據檢測上取得了明顯的效果。然而有很多大型工業建設項目選址遠離城市，以核電站為例，通常必須距離10萬人及以上人口規模的城鎮一定距離，并且在人口密度小的區域內。核電站雖然遠離城市，但是它確確實實是城市的一部分，同時人口數量也具有相當的規模，在建設期通常有包含各建設分包商約10萬人以上的建設人員共同建設，在運行期包括所有行業通常也有10 000至20 000人的人口規模，遠比一個普通工業項目規模大很多，核電基地儼然一個小城鎮，因此，在核電站建設中亦應像海綿城市建設一樣建立順應自然的低影響開發模式將自然途徑與人工措施相結合，在確保核電站防澇安全的前提下，擴大雨水在廠區的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。

2 在核電站廠內道路工程設計中的應用分析

2.1 在行車道路路面設計中的應用

目前，核電廠道路路面設計主要采用非透水性材料，在降雨情況下容易產生積水問題。若能采用下滲路面設計可以提高行車安全，減小地表徑流。透水瀝青混凝土材料是作為下滲路面材料里綜合性能最好的選擇，同時具備良好的價格優勢。目前，透水瀝青混凝土主要有兩種結構類型，第一種類型是采用面層和不透水基層，在兩層之間設置封層，充分保證了道路的穩定性與安全性，借助橫坡將滲透入面層的雨水導入盲溝、綠化帶和雨水排水管網達到凈化、滲透排放的目的。這種類型的瀝青混凝面層適用于核電廠廠內各等級道路和對外交通道路；第二種類型是采用透水面層和透水基層，在路基上設置一層反濾隔離層，雨水滲入路面后可以直接滲入路基。這種類型的瀝青混凝土面層適用于核電廠停車場的道路。

2.2 人行道采用透水性材料

目前，核電廠在廠區內道路中不設人行道的情況較多，通常在廠前區和生活區內道路中設人行道，但多數并未考慮選擇透水性材料。在城市建設或是工業項目建設中采用透水磚這類透水性材料很常見，透水磚表面抗滑性好、強度高，同樣非常適合應用于核電廠廠前區和生活區。它的結構層設置簡便，可在人行道土基面上用粒徑0.5～1 cm的碎石做15 cm厚的透水墊層，在墊層上鋪設15 cm厚透水水泥穩定基層，在面層上鋪透水磚，透水磚之間縫隙寬度保持小于3 mm，用中砂灌縫。這樣的鋪裝路面透水性較好，平整度高，耐壓、耐磨，尤其適用于人行道上兼顧停車需求時的鋪裝，不需要兼顧停車的人行道可以減去15 cm墊層的厚度，更具經濟性。衡量透水磚的重要參數主要是透水系數和抗壓強度，一般情況下透水系數要求大于0.1 mm/s，抗壓強度平均值要求大于40 MPa，足夠滿足使用需求。

2.3 在道路綠化帶區域的設計應用

目前，在核電站中廠前區、生活區的道路設置綠化帶，對外交通道路依據周邊道路現狀情況設置綠化帶，廠內道路不設置綠化帶。海綿城市理念應用在道路綠化帶區域常用的設計方法是結合道路綠化帶和用地紅線外綠地優先設計下沉式綠地、生物滯留帶、雨水濕地等。路面雨水引導匯入綠化帶，當用地紅線內綠地空間不足時，將道路雨水引入用地紅線外低影響的開發設施進行消納。道路雨水進入道路綠化帶前應利用沉淀池、前置塘等對進入綠地內的徑流雨水進行預處理，防止徑流雨水對綠地環境造成破壞。綠化帶應該采用必要的防滲措施，防止徑流雨水下滲時對道路路面及路基強度和穩定性造成破壞。在整個項目設計中應確保擁有充分的綠化面積，在暴雨天氣時通過儲蓄、滲透有效分雨水管的排水壓力，避免廠前區和生活區內發生內澇，保持道路通暢。

2.4 在路緣石中的設計應用

路緣石位于路邊緣，用于隔離行車道和人行道，一般包括平緣石和立緣石，其中，平緣石標高與路面標高齊平，立緣石標高高于路面標高15～30 cm。路緣石兼具排水設施功能，是指將路面匯集的徑流水引入雨水口，平緣石不會阻擋徑流水的流向，而立緣石由于兼顧分隔行車道和人行道的作用，在匯集導入雨水口的同時會阻礙路面雨水直接排入綠化帶，這時可以采取打孔路緣石、間隔式路緣石的方法。

2.5 在雨水口中的設計應用

雨水口是收集路面雨水徑流的措施，也是收集雨水的起點，一般是在機動車道或是非機動車道邊緣設計雨水口，收集效率有一定限制，尤其是發生暴雨時雨水匯集需要的時間比排放的時間長，容易發生內澇甚至有可能對水源造成污染。為了提高雨水口的暢通性以及避免水質發生污染，將雨水口設置在下凹形的綠化帶中形成溢流式雨水口。雨水管的排出物口，應設置雨水前池、除砂裝置并因地制宜選用雨水濕地、生物浮島等生態儲存凈化設施。在通常的設計方法如車道邊緣設置雨水口基礎上，增設這種溢流式雨水口，將會是改善暴雨時迅速排水、避免內澇的有效手段。

2.6 在道路邊溝中的設計應用

核電站對外交通道路通常采用的是公路型道路，道路邊溝比較常見，許多是水泥混凝土邊溝，不僅會出現堵塞的現象，同時也不能達到凈化雨水的目的。從設計方法上來說，采用植草溝代替混凝土邊溝會改變擁堵的現象，在凈化雨水、改善景觀方面也發揮出難以替代的優勢。植草溝按照地表徑流在溝中傳輸方式一般分為傳輸性植草溝、干植草溝、濕植草溝。這三種溝邊坡較小，占用土地面積較大，雖然各自適用性有差異，但是對于建設于遠離城市的核電站對外交通道路都是適合的，其中更加節約投資、降低管理成本的做法是選擇濕植草溝。在核電站建設中如果想更多地應用植草溝，可以考慮在核電站居住區應用干植草溝替代路邊排水溝，定期割草保持干燥；在廠區前區停車場應用濕植草溝，過濾來自停車場的雨水徑流使其周圍土壤在較長時間內保持潮濕狀態。海綿城市理念的引入邊溝設計的應用將會促進設計的革新，不僅滿足雨季匯集、輸送和凈化徑流雨水，同時也將生態技術運用到污染控制上。

3 結語

結合分析海綿城市理念引入核電站道路設計的各個方面，可以在一定程度上幫助解決內澇與水資源缺乏的問題，保證水質質量、降低污染程度，提升道路在雨季的安全性。在核電站的道路設計中積極推廣海綿城市理念，采用工程措施達到循環應用水資源、有效儲存水資源、生態凈化水資源的目標，促進工業建設的健康發展。