许 震 韩贵超
(安徽省城建设计研究总院有限公司,安徽 合肥 230051)
基于海绵城市模式下的池州齐山大道道路雨水排放系统研究
许 震 韩贵超
(安徽省城建设计研究总院有限公司,安徽 合肥 230051)
本文以安徽省池州市齐山大道海绵化改造为例,将城市道路设计标准内降雨和超标雨水两个标准下雨水排放系统设计有机衔接,探讨解决城市道路雨水排放和径流污染控制的问题,并给出具体设计方法,以期为城市道路雨水排放系统的设计提供新的解决思路。
海绵城市;城市道路;雨水排放系统
海绵城市建设应统筹兼顾低影响开发雨水系统、市政雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。本次池州市齐山大道雨水排放系统工程,北起九华山大道,南至陵阳大道,全长1.6km,该项目充分利用区域内良好的生态本底条件,以植草沟、雨水花园、雨水湿地、湿塘等低影响开发与绿色基础设施为载体,运用“灰色+绿色”的思想[1],将“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术融入到传统的道路及周边环境的建设中,构建区域内“自然滞蓄、自然净化、自然排放”[2]的海绵系统。
本次池州齐山大道雨水排放系统工程,通过海绵化改造道路雨水排放系统,实现以下目标:(1)年径流总量控制率为83%,对应设计降雨量37.1mm;(2)消减50%年径流污染量;(3)确保在雨水管渠设计重现期P≤3.0年、内涝防治设计重现期低于30年的降雨能够及时有效排除。
齐山大道海绵化改造设计主要思路为:(1)利用池州优厚的生态条件,通过源头控制(红线内)、中途转输(红线内外)、末端调蓄(红线外)[3]综合解决传统雨水排放和径流污染问题;(2)运用多点散排、低点侧排等道路大排水技术解决30年一遇内涝积水问题。
齐山大道海绵系统的单项设施功能如下:
(1)植草沟结合现状竖向条件直接收集道路雨水径流并将收集到的雨水输送至下一级雨水处理设施中,有效减少径流污染,降低雨水流速、削减洪峰流量,取代传统雨水管线,节约投资。
(2)花景雨水花园结合现状竖向条件,衔接输送道路雨水的植草沟,承接道路自身及周边易积水路段雨水径流,削减雨水径流量及径流污染,同时结合现有人行步道优化植物配置,实现雨水控制与人文景观的融合,打造具有雨洪调蓄功能的宜人景观节点。
(3)护坡式阶梯雨水花园通过分级的方式,巧妙的解决了道路周边坡向水体的高绿地难以下沉调整竖向的难题,通过护坡式阶梯雨水花园与下游湿地的衔接,有效去除雨水径流中固体悬浮颗粒、有机物质、重金属等;减少中小降雨的地表径流,美化环境提升景观。
(4)阶梯湿地结合现状竖向条件,承接植草沟转输而来的道路雨水径流,结合堤岸的生态修复减小雨水径流对下游设施的冲击负荷,为野生动植物提供栖息地,具有良好的生态景观和径流污染控制效果。
3.1 区位关系
安徽省池州市为国家首批海绵城市建设试点城市,齐山大道综合改造项目被池州市列为首个海绵城市城市建设示范项目,也是安徽省第一个海绵城市城市建设示范项目。
齐山大道为池州市出入口门户大道,是城市交通主干道,本次齐山大道海绵化改造路段两侧为南湖和月亮湖,月亮湖水质常年处于III类水,南湖为IV类水。本段齐山大道路面状况不佳,且易造成内涝积水,影响交通组织与安全,道路区域范围内具有非常好的自然本底条件,运用海绵城市建设理念对齐山大道进行改造具有非常强的示范意义。
3.2 现状概况
本次设计齐山大道路段全长约1.6km,设计道路红线60m,主干道11.5m,机非隔离带2m,非机动车道4m,人行道3.5m。根据工程环境现状,本次改造道路分两个路段:(a)九华山大道至齐山公园:本段道路现状两侧为自然湖面,道路下无雨水管网系统,道路两侧无客水汇入,路面径流雨水仅依靠道路两侧150mm×100mm的雨水盖板沟排放至道路两侧现状湖面,由于盖板沟雨水排放系统不畅、本段道路局部低洼路段积涝现象频频发生。(b)齐山公园至陵阳大道:本段道路西侧为现状南湖,东侧为齐山公园,道路下仅有一根管径d800的雨水管道,承担道路范围内路面雨水排放,现状路段处于区域内地势最低点,并且局部路段排水系统不畅,导致雨水积涝现象时有发生。
4.1 九华山大道至齐山公园段
本段道路两侧无规划建设用地,道路排水仅为红线范围内汇集的地表径流,现状机动车道、非机动车道和人行道横坡坡向机非分隔带,本次改造将道路横坡调整为单坡坡向人行道外侧,路面雨水径流利用改造后的道路纵坡和横坡以地表漫流模式汇集至道路外侧新建的低影响开发设施(植草沟和花景雨水花园)内,即机动车道地表径流经机非隔离带开孔(口)侧石汇至下沉式机非隔离带,经下沉式机非隔离带充分滞蓄后,多余的地表径流经非机动车道和人行道漫流至道路后排的植草沟和雨水花园内,经充分渗透、滞蓄、净化后,通过生态排水渠道(植草沟)转输排放至现状两侧水体,或通过超标雨水排放系统(低点侧排道路大排水通道和花景雨水花园的溢流管)直接排放至现状两侧水体。
4.2 齐山公园至陵阳大道段
本段道路两侧无规划建设用地,道路排水仅为红线范围内汇集的地表径流,道路下现有一根d800雨水管道,经水力计算复核仅能满足部分道路路面汇流雨水排放,路面雨水经地下管道有组织排放和地表漫流无组织排放共同完成。地表漫流的雨水排放方式同九华山大道至齐山公园段道路,道路横坡由现状机动车道、非机动车道、人行道坡向机非分隔带,改造成为单坡坡向人行道外侧,路面雨水流经快车道、带开孔(口)侧石的下沉式机非分隔带、非机动车道、以及人行道下每隔一段设置的渡水槽,排放至道路后排的植草沟和花景雨水花园内,通过生态排水渠道(植草沟)转输,与传统排水管道排水汇集后,排放至系统末端雨水塘、雨水湿地(阶梯湿地)、阶梯式雨水花园等海绵单元,实现径流总量和径流污染的控制。超标雨水通过低点侧排道路大排水通道和花景雨水花园的溢流管,直接排放至现状两侧水体。
2016年自6月30日20时至7月5日8时,池州市出现连续强降水天气,最大累计降水量达566.0毫米,最大小时雨强67.2毫米,此次强降雨降雨历时长、瞬时雨强大。海绵化改造后的齐山大道排水系统排水通畅,整条路段无积水和内涝现象发生。
本次改造将齐山大道排水系统在设计标准内和超标雨水发生时不同情况的下雨水排放系统进行了有效衔接,引入绿色道路的设计理念,在道路景观设计中结合LID/GSI控制措施,对雨水进行有效控制,减少雨水径流直接排入附近水体,在控制径流量与径流污染的同时也缓解城市水涝、改善道路景观和生态环境、提升空气质量,将道路开发对周围环境的影响降低到最小,同时一定程度的消除了超标雨水发生时带来的城市交通安全隐患。
[1]孙芳.基于海绵城市的城市道路系统化设计研究[D].西安建筑科技大学,2015.
[2]《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》发布实施[J].城市规划通讯,2014,(21):8.
[3]陈宏亮.基于低影响开发的城市道路雨水系统衔接关系研究[D].北京建筑大学,2013.
The Qishan Avenue Drainage System Research Based on the Sponge City Mode
XU Zhen HAN GuiChao
(Anhui Urban Construction Design Institute Co.,Ltd,Hefei Anhui,230051)
As the case study of QiShan avenue sponge transformation located in Chizhou,Anhui province,combined the drainage system design applied in design criterion’s rainfall with the drainage system design applied in excessive rainfall,discussed the solution of urban road drainage and runoff pollution control,and put forward specific design method so that provided a new solution of urban road drainage system design.
sponge city;urban road;drainage system
许震,硕士,高级工程师,研究方向为市政给排水与环境
X21
A
1673-288X(2017)02-0176-02
引用文献格式:许 震 等.基于海绵城市模式下的池州齐山大道道路雨水排放系统研究[J].环境与可持续发展,2017,42(2):176-177.