郭彩妮
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當道路被雨水沖刷時,它會給湖泊和河流帶來大量的污染物,比如大量的微量元素,垃圾和重金屬,當它們進入河流和湖泊時,會造成水污染問題。海綿城市設計的理念可以有效地解決這一問題。雨水滲透過路面后,有效地防止了污染物和垃圾進入天然河道。
目前,在人們的日常生活和生產過程中,由于過度開采和道路滲流能力相對較差,地下水資源儲量日益不足,為了有效地解決這些問題,有必要采取積極有效的措施,迅速補充地下水資源。
(1)根據道路類型、徑流污染程度和周邊可利用空間,因地制宜,通過合理布置各類雨水控制利用措施,通過運用一系列的物理、化學反應,對雨水進行回收、凈化和利用。
(2)道路紅線范圍內的綠化帶設置生物滯留設施,用于收集和處理沿線相鄰車行道、人行道及非機動車道的徑流雨水。
(3)需要采用管道排水的區域,應充分利用綠化帶的凈化作用,在道路路緣間隔設置豁口,通過豎向設計使道路雨水首先進入綠地內下滲截污,再由設置的溢流口進入雨水管網。
(4)在人口密度高、車流量大的區域,提高雨水徑流污染控制標準。在雨水干管中途或末端受空間條件限制無法應用雨水塘/濕地等生態措施的區域,必須設置沉淀池、旋流分離器、初期棄流、截污濾網等處理設施。
(5)人行道及非機動車道采用透水鋪裝路面結構層。
系統方案一:道路斷面由機動車道、綠化帶、非機動車道、人行道組成,利用綠化帶設置低影響開發設施凈化初期雨水、滯留雨水,同時人行道、非機動采用透水鋪裝減少雨水徑流系數,滿足徑流控制指標要求。排水系統流程如下:路面雨水→路緣石開口→砂濾池→植草溝→雨水花園→溢流井→市政管網。
系統方案二:道路斷面由機動車道、人行道組成,且無側分帶,道路紅線外側無綠化帶,利用設置環保型雨水口凈化初期雨水,同時人行道采用透水鋪裝減少雨水徑流系數,滿足徑流控制指標要求。排水系統流程如下:路面雨水→環保型雨水口→市政管網。
低影響開發設施種類多樣,市政道路常用的低影響開發設施如下:
(1)植草溝:一個開放式的緩坡植被通道,用于傳遞雨水;同時也是一種生物滯留設施,通過草葉及其連生植物過濾雨水徑流,并通過草和植被覆蓋增強對污染物的吸附和沉淀,做到去除初級污染物。
市政道路設計時將植草溝設置于市政道路邊,利用側石開口或平緣石的形式,讓雨水徑流排入植草溝內;邊坡坡度不應大于1:3,縱坡不應大于4%,下凹深度不宜大于600mm,寬度一般為600-2000mm,面積需根據匯水面積和設計傳遞流量計算。
植草溝分為滯蓄型和轉輸型,其中滯蓄型結構自上而下通常由100-300mm下凹層、300-500mm種植土層、透水土工材料、300mm礫石/級配碎石排水層、防滲土工膜和密實土基組成;轉輸型結構通常由100-300mm下凹層和密實土基組成。
(2)雨水花園:一個種植洼地,一種生物滯留設施,通過本土植物的修復過程過濾污染物,主要用于過濾雨水徑流,不用作貯存雨水,具有較強的削減雨水峰值以及較強的凈化雨水的功能。市政道路設計的時候將雨水花園布置在側分帶及后排綠地范圍,用于處理機動車道、非機動車道及人行道的雨水。
雨水花園應分散布置,規模不適宜過大,單個面積宜為30-40m2,匯水面積與其面積比一般為1:20-25;需要包裹防滲土工膜以及設置排水層,不允許雨水花園雨水下滲;表面應設置溢流井,超過調蓄深度的雨水,通過溢流井直接溢流進入雨水系統[2]。
雨水花園結構自上而下通常由100-300mm下凹層、300-1200mm換土層、透水土工材料、250-500mm礫石/級配碎石排水層、穿孔排水管、防滲土工膜和密實土基組成。
(3)透水鋪裝:具有可透過的或可滲透性鋪裝,水可以垂直流過硬質表面,可用于車行道、人行道及非機動車道的路面結構上。透水鋪裝結構由粗骨料組成,孔隙率較大,可貯存雨水、最大限度提高了雨水的滲透速率;同時可以清除沉淀物和其他污染物,起到減少和分散雨水的徑流量,并促進雨水的滲透補充作用。
(4)環保雨水口:包含攔污組件、過濾組件及溢流組件,保證在凈化雨水的同時雨水又能順暢排放。
市政道路設計中的排水系統核心標準要求不但要能夠在發生降水時,可以立即把產生的水資源優先排出,同時該系統也要承擔較大的承載能力,尤其是在降雨量和降水量較大的城市區域,更需要通過排水系統的合理建設,使市政道路上所產生的積水可以被立即排出。
植物作為海綿城市的其中一個不可或缺元素,關系到雨水處理類型低影響開發設施的運行效果及使用年限,因而其選擇與配置需要做到相宜。
海綿城市在線監測系統是“海綿城市信息化綜合管控平臺”的重要組成部分,通過對雨水調蓄重要節點、建設項目排出口、河流斷面等重要位置進行監測,用實際監測數據來反映海綿城市的建設成果[3]。
綜上所述,海綿城市應用于市政道路設計有效提高了城市的吸水、蓄水、滲水、凈水能力,促進了城市的進一步發展。要將市政道路建設成一個吸水的海綿體,在市政道路設計任務開始籌劃時就需要因地制宜考慮海綿城市建設理念。