城市道路设计中的新型雨洪控制利用技术

2020-03-05 20:05孙煜
工程建设与设计 2020年6期
关键词:雨洪城市道路径流

孙煜

(天津市市政工程设计研究院,天津300000)

1 引言

在城市规划以及建设过程中,道路的作用非常重要。在城市道路的设计以及建设过程中,采用新型的雨洪控制技术,不仅能够城市雨水的利用率,减少水灾以及径流污染的发生,还可以加强对地下水进行补充。因此,加强对雨洪控制技术的分析和研究具有非常重要的意义。

2 道路排水问题

城市化进程的迅速加快使传统城市的道路排水问题尤为突出。以芜湖市芜湖县新开发的新湖经济区西慈三路为例,道路排水设计主要以比较常规的管道排水为基础。但是,西慈三路的实际情况是由于集水面积比较大,既有管线已经不能满足排水要求,必须寻求一种全新的排水模型。

2.1 排洪压力较大

在该城市的发展过程中,很多自然地面被硬化路面取代,并且道路周围区域的硬化率也较高。防渗面积的增加会造成城市综合径流的相关系数不断变大,会造成暴雨径流以及径流峰的增加,道路排水系统经常要承担周围水槽的排水任务,因此,对道路排水造成的压力会非常大,并且道路安全也会受到很大的影响[1]。

2.2 严重的径流污染

路面径流污染是城市当中地表径流污染的主要来源,仅次于农业地表污染,可以称得上第二大类地表污染源。除了对环境有害的一些重金属、碳氢化合物以及一些其他污染物,道路径流中还包含这样的一些污染物,比如,来自汽车的废油以及行人丢弃的废物等,这些污染物会从庭院以及其他开放区域中被冲走,成为街道中的一些碎屑、残渣以及污染物,最终会在雨水的冲刷作用下迁移到其他水环境中,从而对其他水源造成非常大的危害。在生态敏感的保护区以及重要的水源保护区,必须充分考虑道路污染物对水质以及生物带来的潜在威胁。

2.3 雨水资源的流失

我国是一个水资源相对匮乏的国家,城市中每年的水资源短缺量约可达6伊109m3。由于对地下水被过度开采,并且没有进行及时的补充,会出现一系列严重的问题。随着经济的快速发展以及城市化进程的加快,城市用水的需求随之增加,人们会面临更加严重的缺水问题。但是,道路以及周边地区的雨水径流从城市雨水以及污水管网中被排走,这样不仅会浪费大量宝贵的雨水资源,而且会造成城市排水管网、污水处理厂以及水环境负荷过大。据统计,仅2010 年,我国城市雨水总量约为1.1伊1010m3,而我国城市对雨水的具体利用率低于10豫。随着城市的快速发展,城市不透水面积大量增加,城市的雨水损失量也将继续增加。

3 新型雨洪控制技术

3.1 城市雨洪技术的意义

由于道路建设而引起的一系列环境问题已成为人们重点关注的对象。将新的雨洪控制以及利用概念在城市道路排水管网的设计中的应用,并采用新型雨洪控制技术,不仅可以有效缓解当前道路排水的一系列问题,而且能够修复由于道路建设对生态环境造成的破坏,对改善城市生态环境、促进城市的可持续发展有非常重要的意义。

3.2 城市雨洪控制的相关系统概述

城市雨洪控制涉及很多个学科,是一项比较大型且复杂的系统工程。从当前实际应用情况来看,雨洪控制技术应用逐渐形成一个比较完整的系统,主要包含3 个方面:雨水利用、径流的污染控制以及防洪,这3 个方面密切相连。

3.2.1 洪水通道的建设

雨季时,可以将城市道路视为洪水通道。路面可以是可渗透路面,两侧的绿化带可以被改造成比较隐蔽的绿地,从而充分地使雨水渗入并且截留径流污染,从而充分利用现状具体条件,避免建设大型的排洪渠或涵洞,节省基础设施的建设成本,维护生态环境。

西慈三路的实际建设除了可以保证道路的质量,还具有相应的防洪功能。道路是城市中的一种日常交通通道,充分人们的日常出行以及相应的交通需求。同时,雨季时,可以兼具防洪以及排洪功能,不仅可以体现道路的具体价值,还协助了城市抗洪工作。

3.2.2 径流污染的相关控制

城市雨水控制的重要内容之一是径流污染控制,它在改善城市的水环境、生态环境以及地下水质量方面都具有非常显著的优势。进行城市雨水控制采取的措施主要包括:(1)非工程措施。指的是通过相应的政策、法规以及管理措施指导和规范相应的径流污染;(2)工程措施。包含各种源头控制、中途控制以及终端控制的具体技术措施。源头控制包含合理选择相应的路面材料、渗透性路面,进行雨水花园设计,相应的渗透设施以及雨水拦截措施等;中途措施包含雨水塘以及网格过滤设施等;终端控制包含雨水池塘、湿地、拘留设施以及植被滤带等。

3.2.3 雨水的具体利用

这是一种比较新型的综合技术,它可以节省水资源、保护水资源、减少水土流失以及洪水灾害的发生,减轻城市排水系统的回收负担,并减少对环境污染。从比较广义的层面上讲,雨水资源的利用是通过各种人工生态措施改变雨水径流的形成、组成、运输以及存储方法,从而减少人们的生产以及生活对城市排水系统造成的负面影响。在环境当中发展相应的水循环可以创造更加良好的生态环境[2]。

4 启示

4.1 改变排水设计的相关概念

许多国家已经采用了新型城市雨洪控制技术进行道路雨洪的控制,并将其应用于道路排水设计中。但是,目前,我国道路排水的设计理念主要是通过明渠、沟渠以及管道等设施比较简单快速地排除道路雨水,而没有进行充分考虑污染控制、拦截以及减排,没有利用道路径流与生态环境的具体关系进行治理,造成城市道路的设计中很少使用新型雨水防洪技术。因此,应改变我国城市道路排水设计理念,实现水质及水量的控制。

4.2 实现道路设计师的角色转换

新的道路排水设计是对传统的道路排水系统的完善和补充。新的城市雨洪控制技术在道路设计中的应用需要跨学科甚至跨专业,它要求道路设计者掌握新专业的相关概念、方法以及技术,并将它们更好的投入到道路建设过程中。在设计的具体规划中,要实现学科之间的相互渗透和整合,实现道路的交通功能以及环境资源功能的结合,以提高道路的安全性。

5 结语

总体而言,新型雨洪调控技术在减少洪水,维护水土以及水污染治理方面都有十分重要的作用,也是建设环境友好型社会的新思路和新措施,在城市道路的设计中引入该技术,能够有效提高城市基础设施的整体水平。

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