褚同偉

湖南省建筑設(shè)計(jì)院有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410011

城市地表徑流是影響城市水環(huán)境質(zhì)量的第二大污染源，路面徑流是地表徑流中污染效應(yīng)最強(qiáng)的部分，對(duì)受納水體影響嚴(yán)重，也是PAHs等有毒有機(jī)物進(jìn)入水體的重要途徑，具有范圍大、區(qū)域廣和控制難度較大的特點(diǎn)。

降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量污染性氣體，降落地面后，又由于沖刷瀝青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有機(jī)物、病原體、重金屬、油脂、懸浮固體等污染物質(zhì)。初期雨水的污染程度較高，有一些污染物的含量接近甚至超過(guò)了普通城市污水。如果將初期雨水直接排入自然受納水體，將會(huì)對(duì)水體造成較大的污染。

市政工程雨水利用主要以削減地表徑流和控制面源污染為主，減少對(duì)受納水體的污染，以雨水收集利用為輔。初期雨水收集是“兩型社會(huì)”和“綠色市政”對(duì)道路建設(shè)提出的新要求。

1 工程概況

1.1 道路設(shè)計(jì)概況

長(zhǎng)沙市賞月路位于梅溪湖國(guó)際新城西片區(qū)，南起梅溪湖西延線，北至東方紅路，全長(zhǎng)1290.509m，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)路幅寬36.0m。

1.2 自然條件

1.2.1 氣象水文

該區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，溫和濕潤(rùn)，季節(jié)變化明顯。冬寒夏熱，四季分明，充分體現(xiàn)了亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候的典型特點(diǎn)。年平均氣溫17℃左右。雨量較充沛，降雨時(shí)間分布不均勻，分析國(guó)家氣象中心長(zhǎng)沙1987～2002年（16年）降雨量記錄數(shù)據(jù)，長(zhǎng)沙市年平均降水量1543.5mm，年平均降雨日155.3個(gè)。長(zhǎng)沙降雨量以3～7月最多，降雨量之和占全年總量的62.6%，3～5月平均降雨天數(shù)有52.8d，約占全年總降雨天數(shù)的35%，降雨次數(shù)以3～6月最多，降雨量之和占全年總量的66.5%。；夏季降水不均，旱澇無(wú)定，秋冬雨水明顯減少，年最小、最大降雨量分別為1018.20mm和1751.20mm，平均為1394.60mm。；一年一遇24h最大降雨量為58mm。

1.2.2 地表水

擬建賞月路位于長(zhǎng)沙市大河西先導(dǎo)區(qū)內(nèi)，該區(qū)域?qū)傧娼饔?，道路雨水管道主要排入肖河和龍王港河?/p>

1.2.3 地下水

根據(jù)該區(qū)域類(lèi)似工程地質(zhì)勘查情況，區(qū)域地下水類(lèi)型主要為上層滯水。上層滯水主要賦存于素填土及雜填土中，受大氣降水及地表水補(bǔ)給，分布不均勻，水量小，未形成穩(wěn)定連續(xù)水位面，水位因季節(jié)而異，一般春夏較高，秋冬較低，甚至局部消失。

2 市政工程雨水利用形式

雨水利用采用入滲、調(diào)蓄排放、收集回用等形式及組合。

（1）綠地（含道路綠化隔離帶）、人行道、機(jī)動(dòng)車(chē)道雨水利用形式應(yīng)以入滲為主；

（2）下凹式道路雨水利用形式應(yīng)以調(diào)蓄排放為主；

（3）獨(dú)立的市政工程場(chǎng)站的雨水利用形式應(yīng)以收集回用為主；

（4）初期雨水棄流量：雨水棄流量控制在8～12mm；

（5）綠地入滲：市政工程范圍內(nèi)的綠地根據(jù)地勢(shì)設(shè)置下凹式綠地，且下凹式綠地率不宜低于50%。下凹式綠地低于硬化地面50～100mm。道路綠化隔離帶設(shè)置下凹式綠地，主要收集非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道和機(jī)動(dòng)車(chē)道雨水，經(jīng)凈化處理后排入市政雨水管道。

（6）透水鋪裝路面：采用透水水泥混凝土路面、透水瀝青路面、透水磚路面；

（7）調(diào)蓄排放工程：雨水蓄水池蓄水容積不大于1000m3/座，分散儲(chǔ)存。應(yīng)結(jié)合雨水排除工程設(shè)置，位于中、下游，或在排入自然水體前，其出水供綠化灌溉、道路沖洗和消防用水。

3 本道路雨水利用方案

3.1 初期雨水處理利用（見(jiàn)圖1）

道路雨水初期徑流污染較大，考慮到車(chē)行道與人行道之間無(wú)綠化隔離帶，設(shè)計(jì)采用生態(tài)樹(shù)池方案。擬對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)道初期雨水單獨(dú)收集，并經(jīng)過(guò)處理后排放，初期雨水棄流量控制在8～12mm，取10mm。后期雨水進(jìn)入市政管道，然后排入肖河。

圖1 行道樹(shù)回流自灌工藝流程

機(jī)動(dòng)車(chē)道雨水按10mm降雨量控制徑流。根據(jù)道路形式，利用行道樹(shù)，設(shè)置生態(tài)樹(shù)池，滿足對(duì)行道樹(shù)回流自灌的要求，同時(shí)可利用行道樹(shù)土壤對(duì)初期雨水過(guò)濾消除面源污染。

3.2 生態(tài)樹(shù)池技術(shù)要點(diǎn)（見(jiàn)圖2）

在低沖擊道路開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，考慮本工程自身特點(diǎn)，結(jié)合行道樹(shù)的位置及用水要求，表面采用裝飾型構(gòu)造，不影響道路景觀綠化及結(jié)構(gòu)防水需求。

排水路徑：雨水經(jīng)過(guò)路面表層及人行道表層匯流，利用特制開(kāi)孔平石及豎石引入生態(tài)樹(shù)池內(nèi)，利用樹(shù)池內(nèi)的土壤完成雨水的初步過(guò)濾和入滲，并且降低雨水流速，溢流雨水進(jìn)入雨水收集口，通過(guò)收集管道進(jìn)入滲透式環(huán)形儲(chǔ)水池內(nèi)，進(jìn)一步儲(chǔ)存處理初期徑流雨水，后期潔凈雨水溢流至市政雨水管道。

圖2 生態(tài)樹(shù)池示意圖

3.3 生態(tài)樹(shù)池設(shè)計(jì)

按36m寬道路計(jì)算，行道樹(shù)間距按8m計(jì)算，每處需要的儲(chǔ)水量為：

3.4 雨水綜合利用經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益

3.4.1 生態(tài)效益

雨水經(jīng)地面匯集后，受地面污染影響，初期雨水徑流中含有大量重金屬、懸浮顆粒等，主要指標(biāo)為CODcr、BOD5、SS、NH3-N、重金屬、磷、石油類(lèi)物質(zhì)等。直接排入市政雨水管道或河道，使市政管道以及河道污染負(fù)荷增大。生態(tài)樹(shù)池具有較好的入滲功能，利用生態(tài)樹(shù)池的滲透功能將周邊道路雨水引入地下，可大量減少雨水中污染物含量，滿足初期雨水處理要求。

3.4.2 其它作用

部分降雨不形成徑流流入市政雨水管道，可增加雨水徑流時(shí)間，減少地面徑流量。如市政管網(wǎng)按原管徑設(shè)計(jì)，延緩洪峰徑流形成的時(shí)間，削減洪峰流量，從而減小雨水管道系統(tǒng)的防洪壓力，提高設(shè)計(jì)區(qū)域的防洪標(biāo)準(zhǔn)，減少洪災(zāi)造成的損失。

3.5 對(duì)地塊建設(shè)的建議

各地塊均按區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)雨水利用設(shè)施，有效降低區(qū)域雨水徑流，提高排水能力。收集雨水回用于道路、場(chǎng)地清灑及灌溉、水景等補(bǔ)水達(dá)到節(jié)水目的。積極考慮屋頂綠化，根據(jù)建筑形式，在條件允許的情況下，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮屋頂綠化或垂直綠化的實(shí)施空間，減少降雨峰值排水量。根據(jù)地面特點(diǎn)雨水采用就地入滲，就近利用自然凈化技術(shù)，改善區(qū)域環(huán)境；利用自然地形等設(shè)施收集儲(chǔ)存雨水，蓄排結(jié)合，實(shí)現(xiàn)雨洪利用目標(biāo)。充分利用市政再生水，節(jié)約清潔自來(lái)水資源，實(shí)現(xiàn)綠色低碳的同時(shí)節(jié)省運(yùn)行成本。

4 結(jié)語(yǔ)

生態(tài)樹(shù)池能有效地處理路面初期雨水，改善城市生態(tài)環(huán)境；同時(shí)延緩洪峰徑流形成的時(shí)間，削減洪峰流量，從而減小雨水管道系統(tǒng)的防洪壓力；旱季時(shí)生態(tài)樹(shù)池可反補(bǔ)行道樹(shù)，節(jié)約水資源。生態(tài)樹(shù)池相較于下凹式綠化帶、雨水花園、植被淺溝等低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施，其占地面積較小，應(yīng)用靈活性強(qiáng)，可分散設(shè)置，適用于無(wú)綠化帶道路及用地較緊張的場(chǎng)地建設(shè)。

[1] 李俊奇，車(chē)伍，張雅君，等.海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建[M].北京：北京建筑大學(xué)，2014.

[2] 向璐璐. 雨水生物滯留技術(shù)設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用研究[D].北京：北京建筑大學(xué)，2009.

[3] 趙慧芳.城市道路雨水就地利用技術(shù)研究[M].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2008.