趙 明 朱曉娟

（鎮(zhèn)江市規(guī)劃設計研究院,江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

1 引言

可克達拉市是新疆維吾爾自治區(qū)直轄縣級市，與新疆生產建設兵團第四師實行師市合一管理體制，由新疆生產建設兵團管理；東臨伊犁州首府伊寧市，西接霍爾果斯市，南靠都拉塔口岸，北依天山北脈科古爾琴山；可克達拉市城西工業(yè)園位于可克達拉市西部，總用地面積26.74 km2，見圖1。

圖1 區(qū)域位置圖

園區(qū)總體定位：依據可克達拉市工業(yè)園區(qū)整體建設思路，將城西工業(yè)園打造成以農副產品及食品加工、機械制造、精細化工等優(yōu)勢產業(yè)主導的重要工業(yè)園基地。

自城西工業(yè)園成立以來，大力進行了市政基礎設施的建設。我們在道路雨水工程設計過程中，對傳統(tǒng)設計方法中存在問題進行了深入剖析，綜合初雨徑流污染控制、雨水資源化利用、排水體制提升、內澇風險防控等多目標的要求，在降低工程費用的同時，有效地提升了園區(qū)排水系統(tǒng)建設水平。

2 傳統(tǒng)雨水工程設計及存在問題

鄰近城市和城西工業(yè)園已建道路的排水體制采用不完全分流制，排水管道采用截流式干管布置，生活污水、工業(yè)廢水排入截流式干管；雨、雪就近排入邊溝、邊渠，澆灌人行道邊的樹木或綠化帶，短期多余雨水徑流排入截流式干管。該排水體制實質上仍然是雨污合流體制。

通過對相鄰已建道路排水工程的建設和運行情況分析，采用上述排水體制的傳統(tǒng)設計存在以下問題。①由于采用市政道路橫斷面設計，人行道高出車行道0.1 m～0.2 m，道路邊沒有設置邊溝，樹木或綠化帶地面也沒有下凹，“雨、雪就近排入邊溝，澆灌人行道邊樹木或綠化帶”沒有充分體現，而是采用雨水篦等收水設施收集后排入截流式干管，進入污水處理廠。②大量雨水進入污水處理廠，導致進廠污水水質濃度明顯偏低；強降雨時，進入污水處理廠的雨水量遠超其承受能力，造成極大沖擊，嚴重影響污水處理廠的正常運行。③由于年均降水量只有245.1 mm，雨水資源的稀缺性沒有被充分認識，被當作廢水，白白流失。

3 降雨特點及地表滲透能力分析

3.1 暴雨強度公式

采用暴雨強度公式為：

式中：P為設計重現期，取2年，t為降雨歷時(min)。

3.2 降雨雨型

上述暴雨強度公式不能直觀地反映該地區(qū)的降雨特點，為此，我們根據該公式，按P=2、t=60求出降雨雨型，如圖2所示。

根據該雨型分析可知：①最大的雨峰突出S1，10 min的降雨量為7.07 mm，降雨強度為0.707 mm/min，之后迅速衰減；②第1小時的降雨量僅為11.2 mm，通過計算亦可知第2小時的總降雨量為0.65 mm。

3.3 地表滲透能力分析

建設基地的表層土壤土質情況如下。

風積細砂：黃色，層厚2.5 m～3.0 m；成分以石英、長石為主，表層含少許植物根系。

圖2 1h降雨雨型圖

根據上述地質情況，可見建設基地的地表土質顆粒較大，滲透性較強，滲透率在0.7 mm/min～3.5 mm/min[1]，考慮到有植物根系的因素，取其滲透率為0.8 mm/min，滲透能力與降雨強度關系見圖2，當降雨量超出P=2時的雨峰降雨強度，因此，降雨能迅速滲透進土壤；但當地表被硬化后，如建設了瀝青路面、停車場、房屋建筑等，則地表滲透能力大為降低，徑流系數迅速提高，容易導致地表徑流的產生。

4 雨水工程設計

4.1 總體方案

排水體制采用雨污分流制，遵循相關規(guī)范的要求，踐行海綿城市設計理念[2]，按照“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”的方法[3]，兼顧本地降雨（雪）特點和雨水資源化利用的要求，同時考慮強降雨可能造成的內澇災害防治，統(tǒng)籌以上多目標和要求進行雨水工程設計。

園區(qū)道路排水系統(tǒng)構成：污水管網（收集園區(qū)所有生活污水和工業(yè)廢水，截流化工區(qū)的初期雨水，不在本文討論范疇）、源頭控制系統(tǒng)（用于應對雪和小雨的下凹綠地，削減面源污染，能夠滯蓄P=2降雨形成的路面徑流）和內澇防治系統(tǒng)，用于有效應對P=20 強降雨導致的澇（積）水排放[4]。

4.2 源頭控制系統(tǒng)

在道路兩側人行道行道樹間設置下凹綠地，每3個樹空設置2座下凹綠地。車行道路面雨水通過人行道路牙開口進入下凹綠地內,人行道雨水直接進入；進入下凹綠地的雨水滯蓄、下滲，通過下滲、沉淀、過濾、植物吸附等作用，對雨水中的SS（懸浮物）及其他污染物質進行凈化處理（見圖3、圖4）。

經測算，主干道（寬32 m）的下凹綠地需下凹0.2 m，次干道（寬26 m）的下凹綠地需下凹0.16 m。經過雨水源頭控制，路面雨水徑流被全部滯蓄，不再有地表徑流排出，因此，雨水管道無須再行設置，而下凹綠地內滯蓄的雨水，小部分被下凹綠地內植被吸收，大部分將下滲進入地下，涵養(yǎng)地下水源。

圖3 下凹綠地布置平面圖

圖4 人行道下凹綠地橫斷面圖

與傳統(tǒng)設計方法相比，下凹綠地的設計便于積雪鏟除時就近堆放，也更方便雪融水的及時排放。

4.3 內澇防治系統(tǒng)

當降雨強度增大，形成的路面徑流量超出下凹綠地的滯蓄能力時，路面徑流無法再進入下凹綠地，將漫溢路面，在重力作用下，沿道路縱坡由高處路面向低處路面流動，并最終在豎向凹點路面匯聚，形成澇（積）水區(qū)。因此，在道路的豎向凹點處，從該處向下游的排澇管道直到可靠受納水體，按壓力流狀態(tài)、P=20標準強降雨排放要求進行設計澇（積）水收集系統(tǒng)。

整個園區(qū)雖然沒有通常意義上的雨水排放管道，但針對易澇點的內澇風險已經得到妥善考慮和處理，整個園區(qū)就不會發(fā)生強降雨（P=20）形成澇（積）水區(qū)，并阻斷交通的現象，能夠保證園區(qū)交通安全有序的運行。

5 結語

在可克達拉城西工業(yè)園道路雨水工程設計過程中，我們改變了過去對雨水“一排了之”的簡單做法，遵循海綿城市設計理念，統(tǒng)籌多目標和要求，構建了一套“源頭控制+內澇防治”的雨水排水工程系統(tǒng)，有效滿足了從小雨（雪）到大雨安全排放的要求，實現了環(huán)境保護、資源節(jié)約和利用、防澇風險管控的有機結合與統(tǒng)一。

該設計方法和思路對園區(qū)其他建設項目，乃至附近城市或園區(qū)建設項目雨水工程設計具有積極的參考意義。