低冲击开发模式与道路工程的关系

2014-03-27 20:00
城市道桥与防洪 2014年8期
关键词:树池雨水冲击

张 都

(深圳市市政设计研究院有限公司 ,广东深圳 518029)

1 低冲击开发模式简述

低冲击开发(Low-Impact Development),简称LID,是一种发展中的以生态系统为基础,从径流源头开始的暴雨管理方法。利用分散的、小规模易建造及维护成本低的设施,通过渗透、过滤、储存、蒸发等方法,实现面源污染控制、洪峰消减、维持景观生态及水田保持等多种功能。其目的是减少开发建设对生态环境影响,使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。

该模式是上个世纪九十年代末期,由美国东部马里兰州的Prince George’s County和西北地区的西雅图、波特兰市共同提出的一种概念。国外城市规划中的类似概念还有英国的可持续城市雨水系统(Sustainable urban drainage systems)、澳大利亚的“对水敏感的城市设计”(Water Sensitive Urban Design)等。

2 低冲击开发模式在道路工程中的体现

近年来,全国各地夏季暴雨频发,城市洪涝灾害严重,才使人们不得不重视对自然生态环境的保护。我国大、中城市提出了低碳、绿色环保理念,低冲击开发模式就是低碳、绿色环保理念的一方面,在城市道路建设中的体现有:

(1)机动车道、非机动车道、人行道均采用透水结构

减少雨水地表径流现象。雨水渗入机动车道路面结构后,再通过路面雨水收集系统进入配套的雨水综合利用系统;雨水渗入非机动车道和人行道透水结构后,一部分可直接下渗土壤,一部分进入雨水综合利用系统。

(2)绿化带、树池低于路面设置

道路绿化带、树池设置均低于路面或人行道,使道路范围内雨水汇集后通过低凹的绿化带、树池再进入雨水综合利用系统进行过滤、下渗、集蓄、再利用。

(3)雨水利用系统的综合设计

根据现状及规划设计地形、路网、竖向标高、道路坡度、地质、地下水、降雨及水文特征,结合管网系统布置、道路横断面、绿化景观要求及市政浇洒、消防等用水需求,合理设置雨水利用设置,以实现道路雨水的有效利用。设施有以下几种:

a.植生滞留槽、缓冲草带;

b.渗透井/渗透管沟;

c.蓄水池;

d.渗透洼地、沙滤带;

e.靠近山地部分设置雨水湿地。

(4)绿化植物与雨水综合利用系统结合

绿化植物的选择将尽量选择本地植物,且具有一定的抗旱性和耐淹性。在满足园区道路景观功能的条件下,同时要有利于雨水综合利用系统的有效运行。

根据蚊虫滋生影响,草沟分为湿性和干型。植物的耐淹时间根据不同路段进行设计,至少耐淹1 d。

3 低冲击开发模式带来的好处

城市道路采用透水路面结构有重要的意义。可以减轻集中降雨季节道路排水系统的负担,延迟暴雨时段洪峰到来时间;利用雨水,增大地表相对湿度,保持土壤湿度,补充城区日益枯竭的地下水资源;改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件,调整生态平衡;增加城市可透水、透气面积,降低地表温度,改善城市气候,有利于缓解城市“热岛现象”。

市政道路采用低冲击开发的雨水综合利用理念进行设计,可实现的效果:

(1)将原有的排水系统从2 a一遇提高到3~4 a;

(2)将区域内道路雨水综合径流系数降至0.4,结合地块内雨水综合的利用实施,可实现整个片区雨水综合径流系数降至0.25;

(3)区域内主要污染物指标排放量(主要包括COD,SS,TP,TN)削减 50%以上;

(4)集蓄回用的雨水可用于部分市政绿化给水及道路冲洗;

(5)雨水下渗回补地下水,增加土壤地下水含量,改善生态环境。

4 低冲击开发模式对道路工程产生的病害及应对措施

低冲击开发模式的实施,不仅需要增加一定的工程投资,而且会对道路工程带来一系列的病害。众所周知,水是道路的天敌。公路排水理念是尽快将路表水排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响。低冲击开发模式正好与这一点相违背。因此怎样针对低冲击开发模式对道路工程产生的影响或病害,采取合适的应对措施尤为重要。

低冲击开发模式的实施对道路工程产生影响主要是由于雨水下渗进入路基,尤其是机动车道下,使路基土含水量上升甚至饱和,导致土体强度降低,产生唧泥、翻浆、沉降过大等一系列路基病害,同时易出现排水不畅现象,影响路面耐久性。

目前的透水沥青路面一般只考虑上、中面层透水结构,因此主要考虑防止通过透水非机动车道、人行道、树池、绿化带下渗的雨水进入机动车范围路基。对于透水性较好的砂性土、砂砾土、碎石土可不考虑或酌情考虑;对于透水性较差的粘性土、粉质粘土可考虑以下几种处理措施:

(1)在机动车道板块外侧设防水土工布防止雨水渗入;

(2)增设砂砾(碎石)垫层、二灰土垫层、盲沟等措施;

(3)雨水综合利用系统的设施也应考虑防水措施;

(4)渗透井、渗透管沟、蓄水池等设施以及市政雨水系统应定期检查、维护,避免排水不畅现象;

(5)道路排水、防水设计与雨水利用系统综合考虑。

5 结语

新事物往往是符合科学发展观,具有不可比拟的优越性和强大的生命力,能带来颇多好处、效益。但新事物带来一些不利影响也是不可避免的。低冲击开发模式的实施带来的好处已经在国内外一些城市得到体现,在调节生态平衡,改善城市居住环境方面发挥着积极作用。我们在接受、实施低冲击开发这一新理念的同时,也必须能意识到并消除它带来的不良影响、危害。处理好低冲击开发模式与道路建设的关系,并不阻碍低冲击开发模式的推广,反而可以使低冲击开发模式的优越性得到大大提升。

[1]叶启明.低冲击开发(LID)模式应用探讨[J].科学咨询(科技·管理),2012(1):72.

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[3]刘兴旺,周小平,李亮.降雨入渗条件下路基稳定性分析[J].华东公路,2008(3):60-62.

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