陽新星
(廣州市公用事業(yè)規(guī)劃設(shè)計院 510000)
目前,城市中的道路的面積隨著城市的發(fā)展不斷增加,大部分城市在市政道路設(shè)計和開發(fā)式,往往更加注重如何解決交通導流的問題,而忽略了自然災(zāi)害以及城市污水對市政道路的影響。城市內(nèi)澇、水資源污染已經(jīng)成為我國大多數(shù)城市發(fā)展中遇到的突出問題之一。傳統(tǒng)的市政道路在設(shè)計時,通常采用綠化帶或者路緣石將道路分割,將雨水口設(shè)計在道路的兩側(cè),點式收集路面的雨水,再通過管道系統(tǒng)將積水快速排出。這種方式不僅大大的浪費了雨水資源,經(jīng)常出現(xiàn)因排量問題容易造成路邊積水,產(chǎn)生城市內(nèi)澇,而且無法有效的利用雨水資源進行綠化帶植物的灌溉,產(chǎn)生水資源的嚴重浪費。因此,通過低影響開發(fā)(LID)的開發(fā)和應(yīng)用,堅決城市內(nèi)澇問題,提升雨水利用率,降低城市道路綠化用水,顯得十分重要。
低影響開發(fā)(LID)是一門基于雨水管理的工程技術(shù)。合理的開發(fā)和利用低影響開發(fā),對城市的經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境改善有重大意義。其在市政道路中應(yīng)用主要有以下功能:①可以改善城市的生態(tài)壞境;②提升城市的防洪能力,降低城市內(nèi)部排水系統(tǒng)的壓力;③改善地質(zhì)環(huán)境,通過合理利用雨水資源,補充地下水;④提高了水資源的利用率;⑤降低了城市周邊河湖水環(huán)境受污染的影響度。
在進行市政道路設(shè)計時,對于低影響開發(fā)的設(shè)計思路,倡導因地制宜,通過其可持續(xù)、低成本且能夠與建筑、景觀等設(shè)計相結(jié)合的特點,通過雨水花園、植被淺溝與緩沖帶、綠色屋頂、透水鋪裝等技術(shù)措施,應(yīng)用到市政道路的設(shè)計中。在設(shè)計時,應(yīng)參考以下四點原則:
(1)在設(shè)計時,應(yīng)減少對原有自然水文狀態(tài)的破壞;
(2)提升水資源利用率,減少建設(shè)區(qū)域的不透水表面積;
(3)可適當增多水的徑流時間,利用其入滲能力提升水資源的有效利用率;
(4)可以和道路景觀相互結(jié)合設(shè)計,避免資源浪費。
常見的道路綠化帶是指,將車行道進行區(qū)分的隔離帶,常見的是道路中央的機動車綠化帶,道路兩側(cè)的機動車和非機動車綠化帶。
(1)中間分車綠化帶的設(shè)計:由于傳統(tǒng)設(shè)計當中,綠化帶處于道路的中間,地勢相對兩側(cè)較高,雨水很少在此匯聚。如果道路的縱坡值大于橫坡值,綠化帶會有一定的雨水截流作用,但相對流量小,固態(tài)垃圾較少,污染主要以重金屬污染為主。因此,可以在中間分車綠帶的路緣石上,固定距離斷開一個缺口,引流雨水到生物滯留帶。為保障道路引流順利進行,且避免生物滯留帶收到較大流經(jīng)的雨水沖刷影響,可在入口處設(shè)置礫石消能并種植較密集的植物。如果當?shù)氐乃嫖廴厩闆r比較嚴重,可以在入口處設(shè)置前池。
對植物的選擇,可選擇吸附污染能力較強的植物,尤其是對鉛、鋅等重金屬污染。不要選擇高達的喬木,避免影響行車視線。圖1為某城市一處道路生物滯留帶。
圖1 某城市中間分車綠帶改造生物滯留帶
(2)兩側(cè)分車綠帶設(shè)計。兩側(cè)分車綠帶相對受人類活動影響較大,且為主要的雨水收集區(qū)域,雨水流量大,污染嚴重。因此,在改建生物滯留帶時,應(yīng)設(shè)置一定的深入,形成蓄水層。這樣可以通過提升滯留量,達到緩沖雨水流量,同時凈化雨水的目的。
在進行設(shè)計時,可以與道路原有的基礎(chǔ)設(shè)施向結(jié)合,例如雨水口,檢查井等設(shè)施,避免出現(xiàn)雨水溢出,倒流的情況出現(xiàn)。在植物的選擇方面,建議種植自身生存能力和使用能力較強且較耐澇的植物。圖2為兩側(cè)分車綠帶設(shè)計為生物滯留帶的示意圖。
圖2 兩側(cè)分車綠帶設(shè)計為生物滯留帶的示意圖
常見的市政道路中,人行道與車行道之間,種植樹木為主的綠化帶為行道樹綠帶。經(jīng)常作為分割車輛和行人,便于交通管理的作用。由于現(xiàn)行道路樹下的滲透能力有限,經(jīng)常會出現(xiàn)積水的情況,所以低影響開發(fā)常見的應(yīng)用措施如下:
(1)增設(shè)樹池過濾器。即在樹池內(nèi)埋設(shè)一根可以與市政雨水管道過濾器相通的過濾管道,同時將車行道一側(cè)的設(shè)置成側(cè)溝,引流地表雨水到樹池內(nèi)(見圖3)。當樹池內(nèi)滯留的雨水達到或者超過其處理能力時,可設(shè)置一個次級處理室,通過堰板引流雨水由溢流管排出。
當雨量較小時,地表積水完全可以被植物和土壤吸收利用。當雨水較大時,通過過濾管將雨水吸入過濾器中,排出,從而達到避免積水的目的。此措施的缺點是,造價成本相對較高。
圖3 樹池過濾器的結(jié)構(gòu)
(2)埋設(shè)波紋透水軟管。受道路周邊的樹木樹冠較大的影響,雨水落地后,很難進入到樹池當中,導致樹池的雨水利用效果較差。如果采用鋪設(shè)透水軟管,可以有效的提升雨水滲透作用,實現(xiàn)雨水的高效利用。
圖4 埋設(shè)波紋透水軟管立面圖
如圖4所示,將現(xiàn)有的集水井作為沉淀池,在其附近增加一個同樣空間大小的儲水池,兩者相互連通。將波紋透水軟管與儲水池靠近路邊的側(cè)壁連通,并按照道路進行鋪設(shè),最后在樹木根處分支環(huán)繞鋪設(shè)。這樣,當雨水降落到地面,流經(jīng)沉淀池、儲水池,進入到透水軟管,最后滲透到周邊的土壤當中。既減輕了城市的內(nèi)澇風險,又通過周邊植物和土壤的凈化能力,提升了地下水的儲量。
(3)改變樹池植物栽植種類和方式。為避免樹池,受到植物樹根生長的影響,從而產(chǎn)生地形變化,可以改變植物的種類和方式。例如:采用喬木、灌木、草類的復(fù)合栽植方式,采用深根性的喬木。
設(shè)置在人行道邊緣與道路紅線之間的綠化帶時路側(cè)綠帶,它沒有分割道路,分流車輛和人流的作用。在傳統(tǒng)的市政道路設(shè)計當中,對于路側(cè)綠帶很少會考慮雨水的利用。通過低影響開發(fā)(LID),可將路側(cè)綠帶改建成下凹式的雨水花園,達到雨水充分利用的目的。
雨水花園也稱作生物滯留池,濾帶、洼地和溢流等設(shè)施組成了雨水花園。它的主要工作時:通過植物和土壤的截流作用,處理較小流量的雨水,達到降低雨水流量和凈化污染物的作用。
針對路側(cè)綠帶改建設(shè)計的要點如下:道路路面的平面高度要高于雨水花園,起到雨水導流的作用,將流水口設(shè)計在雨水花園中或者交界處的位置。在雨水花園內(nèi)部,設(shè)置雨水溢流口,其標高要小于庭院,大于菜園的標高(見圖5)。
圖5 雨水花園結(jié)構(gòu)剖面圖
在雨水花園的植物選擇中,可以多考慮多樣性和生態(tài)型,植物的耐水性能較好,且能覆蓋所有地表部分,盡量避免出現(xiàn)裸露地表造成水土流失的情況出現(xiàn)。
部分城市的市政道路交叉路口會設(shè)置交通島,其主要工作目的時組織交通的環(huán)形通行,減少交通事故的發(fā)生,提升交通通行效率。受交通島不規(guī)則形狀的影響,在低影響開發(fā)(LID)設(shè)計中,經(jīng)常將其改造為雨水花園。
目前,在我國低影響開發(fā)設(shè)計還處于初級階段,部分城市再對其的管理和應(yīng)用方面,更多處于建設(shè)階段,而缺乏對后期維護管理工作的認識,較難完全發(fā)揮低影響開發(fā)設(shè)計真正的工作運營。所以,在實際的雨水利用工程建設(shè)之后,定期的維護保養(yǎng)也至關(guān)重要。
(1)要經(jīng)常對植物進行修剪和雜物處理工作,清理設(shè)施表面,進水口,出水口,溢流口的污染物,避免堵塞水流,導致設(shè)備的功效不能完全發(fā)揮。
(2)定期更換填料,避免填料層收到污染影響,導致植物和設(shè)施受損。推薦的更換年限為5A。
(3)如果城市發(fā)生重大的暴雨影響,應(yīng)當在暴雨過后,檢查相關(guān)設(shè)施的情況,尤其是植物和覆蓋層的受損情況。
(4)定期鋤草,因為植物的光合作用,會吸收土地中大量的污染物,因此,通過鋤草和收割植物,可以根除土地中的部分污染物。
綜上所述,低影響開發(fā)(LID)在市政道路中的設(shè)計和應(yīng)用具有重大意義,它不僅避免了城市道路受到雨水的侵襲,而且極大的提升了雨水的二次利用,以及利用自然的去污方式,降低了城市的污染。然而,我國的低影響開發(fā)(LID)還處于初級階段,缺乏專業(yè)的人才和施工力量,尤其是在后期維護階段,還缺少相對應(yīng)的管理制度和管理措施。相信,隨著技術(shù)手段的不斷改進以及城市居民的不斷重視,低影響開發(fā)(LID)必然會成為未來市政道路發(fā)展的趨勢。
[1]梁國偉.市政道路設(shè)計中低影響開發(fā)(LID)的實例應(yīng)用探討[J].建設(shè)科技,2017(7):77~78.
[2]劉 萍.低影響開發(fā)(LID)在某市政道路排水工程中的應(yīng)用[J].城市建筑,2015(11):281.
[3]彭 怡,趙慧清.低影響開發(fā)(LID)在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用[J].四川建筑科學研究,2015,41(3):169~171.
[4]王佳,王思思,車伍.低影響開發(fā)與綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施的植物選擇與設(shè)計[J].中國給水排水,2012,28(21):45~47.