LID技术在城市高架桥下空间设计中的应用

王烨，郑茹，郭超

（无锡市住房和城乡建设局）

1 引言

经济发展带动城市扩张，过渡建设导致不透水地表的增加，使得传统雨洪基础设施难以承受季节性的降雨。LID（Low Impact Develepment，低影响开发）技术随即而生，使之成为生态基础设施的有机组成部分。无锡市选取某段高架桥下空间作为示范工程，通过方形海绵体（蓄水种植池）和异形海绵体（雨水花园）的措施蓄存、利用、净化雨水，打破了“以排为主、利用滞后”的传统理念。

2 低影响开发

低影响开发技术（LID）理念是美国马里兰州和西雅图、波特兰同时提出的一种雨洪管理理念。主要通过源头对雨水进行收集、渗透和存储，保护原有水文功能，有效缓解洪峰和减少地表径流造成的面源污染[1]。

面临工业发展和复杂的气候，新的雨水利用基础设施对维持可持续城市化的必要性带来机遇。近年来，国内有很多城市针对水资源问题采用LID策略进行了诸多探索，且制定了海绵城市相关政策及保护措施，其实施都离不开众多部门的通力合作。

常见的低影响开发技术措施主要包括雨水花园、蓄水湿地、绿色屋顶、植草沟、透水铺装等（如表1），多为利用土壤和植被的蓄存、入渗、过滤和蒸发等功能减少地表径流，透过植物、土壤及微生物的过滤、吸附等反应，对暴雨初期非点源污染最为严重的径流水质改善有极佳的效果[2]。

表1 不同功能的低影响开发措施

3 高架桥下的低影响开发措施

为解决交通拥堵的问题，城市高架桥快速兴建起来，随之越来越多的未充分利用的桥下空间出现了各种问题，桥下空间常因污染严重、日照面积不足以及噪声较大等方面因素被原生植物占据，极少得到空间的优化设计[3]。目前来看高架路面下的空间多为是灌木绿化带，造成桥面雨水径流未经充分利用直接排入雨水管网，其次养护浇灌也需要使用水资源，重新设计高架桥下的空间并对雨水重新利用是非常必要的。以下提出了一些低影响开发措施：

1）LID设施优化组合设计

对于桥下空间，可采取入渗沟、入渗池、蓄水种植池、雨水收集系统，入渗型设施包括入渗池和入渗沟，其主要作用是引导、排放、浅渗雨水，储存型设施包括种植池和雨水收集系统，具有滞留、收集与过滤雨水的作用。此外还可采取雨水花园、下沉式绿地、植被缓冲带等渗透和净化源头的LID技术设施，既满足了空间的景观效果，又能在交通安全的基础上具备雨水再次利用的功能，直接提高了道路径流污染的控制能力。靠近高架桥的空间也可采用调节塘或雨水湿地等末端技术设施，最终排入城市水体。

2）雨水回收再利用后回灌桥面

雨水回收系统把桥面雨水、污水经由落水管导入桥下雨水回收槽，引入雨水过滤设备后进行过滤和存储，再经管道传递，可供桥面滴灌使用。布置雨水回收设备均匀分布于高架桥沿线，在日常雨水不足时，雨水回收槽降至低水位，开启自来水供应桥面滴灌水，当雨水过多时，则会溢流至入渗池及蓄水池存储、沉淀、渗透。

3）建设生态小空间与城市水路线路结合

在既有水环境的高架桥下空间营造水岸环境，结合现有水路线路的分布，高架桥下两侧的线性绿色空间与既有水路系统配合，通过耐阴性较强的植物与入渗设施及雨水回收系统，形成一套完整的LID结构，为原本杂乱的桥下空间赋予新的生命活力[4]。

4 高架桥下低影响开发措施的实践运用

在《市政府办公室关于无锡市推进海绵城市建设的实施意见》文件中明确指出，为进一步加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路、绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、渗蓄、缓释作用，有效控制雨水径流[5]，无锡市选取两处高架桥样板段进行海绵试点，按照样板段海绵城市建设共11段，其中一处高架桥下进行方形海绵体建设，另一处则为异形海绵城市建设。具体技术措施如下：

1）方形海绵体

方形海绵体的建设是在高架桥桥墩处设置PVC管，用转弯接头连接桥墩处的雨水管，将高架桥上的雨水顺接至桥下空间的蓄水池内。转弯接口处设置三通，用旋转盖密封，方便堵塞的情况下打开检查。

蓄水池分两部分，雨水进入蓄水池现行沉淀后，经管道溢流至“海绵体”种植池内，经水生植物湿地、黄沙层、砾石层过滤之后，进入波纹管内，而后进入蓄水池内第二个坑体，待水位达到溢流管高度时，通过PVC溢流管流入桥墩处的原雨水井内，由此进入城市排水管道（见图1所示）。蓄水池挡墙采用钢筋混凝土，上面以混凝土盖板封盖，方形海绵体内挡墙采用砖混结构。海绵体绿地内的绿化种植土、黄沙层、碎石层之间均以无纺布加以隔离，绿化种植土需加营养土进行改良（见图2所示）。

2）异形海绵体

异形海绵体建设蓄水池、海绵体结构设计，其周边采用软驳岸形式。海绵体下波纹管的布设需根据海绵体的形状布置。海绵体PVC管口包双层无纺布，用铁质夹箍夹住无纺布，以过滤雨水中油污，防止油污进入海绵体绿地中。海绵体下进蓄水池管口朝上弯曲，并设置盖子以便海绵体内蓄水，弯曲地方下面设置检查口，平时以盖子封盖。每个海绵体内部均设置有反冲洗系统，海绵体挡墙砌筑要避开花坛内地下管线，若两根高架桥桥墩距离较长，可根据实际情况适当调整海绵体尺寸（见图3所示）。

图1 方形海绵体样板段详细结构图a

图2 方形海绵体样板段详细结构图b

图3 高架桥下雨水花园详细结构图

3）种植设计

种植设计是实现雨水管理的主要手段之一。植物材料除了要耐短期水淹（不超过48小时为宜），还应选择耐干旱、根系发达、恢复力强、自净能力强的品种，以适应当地环境条件的乡土植物为主，以保证旱期的观赏效果。

边缘区的植物种植还应更加注重观赏性，与周边环境行成良好衔接，可采用“乔-灌-草”复层种植。在本工程项目中，水生植物重点使用黄菖蒲、千屈菜、水生美人蕉、花叶芦竹、再力花、灯芯草、醉鱼草、水葱等。移除海绵体位置的苗木及周围有影响施工的苗木后，如八角金盘、金边黄杨、桃叶珊瑚，新种植的乔灌木主要有水杉、池杉、鸡爪槭、垂丝海棠、美人梅、红叶石楠球、常春藤、黄馨等；地被植物主要有麦冬、毛鹃、玉簪、大吴风草、细叶芒等。后期维护和管理需注意以下几方面：①及时清理蓄水表层的垃圾、淤泥及其他沉淀物；②非雨季时适当进行植物灌溉，保证良好的生长状态和景观效果；③暴雨过后及时检查受损情况。

5 结论与建议

LID理念在高架下的运用以资源利用、降低对生态的影响为基础，无锡试点的高架桥下空间优化设计中结合“海绵城市”建设理念，将入渗池、雨水收集系统等LID设施纳入规划建设当中，将雨水收集利用与景观营造相互结合。

此外，总结三点以下建议：①后续检测与评估。拥有赏心悦目的外部形态是不够的，良好的后续机制才得以保证效果的持续性；②因地制宜的场地解决途径。每个地区的人文与地质都存在差异性，应对现场进行调研记录，深入了解场地是否满足LID设施的建设以及适合的种类；③提升公众教育。示范工程项目可与环境教育结合，公众的观念意识在一定程度上也决定了海绵城市建设的成效，增加解说内容、技术手段、植物材料的使用、建成后绩效数据的推进等，生动形象的展现在公众视野中。