滲排結合的雨水排放方式在城鄉結合部的應用

饒 寧 ，曹美娟

（1.天津市賽英工程建設咨詢管理有限公司，天津市 300191；2.天津市市政工程設計研究院，天津市 300051）

1 概述

城鄉結合部是城市發展的紐帶，具有特有的區位優勢，是城市和周邊組團、衛星城、縣鎮的發展紐帶和交通集散連接通道。同時，源于大量土地的閑置，引來大規模開發區的規劃建設，使大量高新技術工業和現代化服務業向結合部集中，使其面臨了一些問題，如土地開發支離破碎；原有的道路、水系等被打亂；排水不暢導致環境衛生惡化；管理混亂，設施易于偷盜等諸多問題，與市區形成強烈的反差。這些對市政雨水工程的設計，提出了更高的要求。

2 城鄉結合部雨水設計中存在的問題

2.1 行政區劃對于雨水系統的限制問題

城鄉結合部通常位于兩個或兩個以上行政區劃的交界處，規劃單位、建設單位、服務對象都非單一主體。設計方案不僅需要照顧方方面面的權益，還需要得到各單位的認可，遇到問題需要協調眾多單位。

2.2 雨水排放系統與單體道路建設的時間差問題

城市配套建設中，普遍遵循的原則就是先路后配套，地塊開發隨道路建成后逐步完成，即便隨路建設敷設了雨水管道，雨水排放系統的建設工期往往也難以保證，致使許多道路在建成后的很長一段時間內不能完成雨水的正常排放。

2.3 雨水資源浪費的問題

面對水資源極度短缺的現狀，雨水作為可利用水資源之一，在一些地區尚未得到充分的關注。大多數情況下，雨水資源直接收集進入城市雨水系統。

2.4 徑流量超過城市排水能力的問題

城市建設地表硬化導致的問題之一就是雨水無法滲透，因而不得不進入城市的雨水管網被排走。而排水系統的標準不算高，一般雨水排水管道的設計標準重現期采用0.5～3 a，重要干道、重要地區或短期積水即能引起較嚴重后果的地區，一般采用3～5 a[1]。徑流量超過城市排水能力，城市內的積水就開始泛濫成災。

2.5 解決雨水排放出路的問題

由于缺乏雨水系統的規劃建設，尋求雨水排放出路往往成為制約城鄉結合部雨水工程設計的瓶頸。周邊的現狀水系可能完全不滿足行洪條件，現狀水系改造范圍可能比管道輸送投資更高，規劃水系尚未形成等等。

3 雨水工程設計中的可行性建議

針對上述問題，結合石家莊市石環輔道、建華大街、國賓館路等工程，提出城鄉結合部雨水可行性方案設計。

3.1 過水側石解決路面雨水近期排放

以石家莊建華大街工程為例，建華大街位于南二環和石環公路之間，道路全長約2 000 m，路寬60 m，斷面布置為4.75 m（人行道）+4.5 m（非機動車道）+2 m（側分隔帶）+18.75 m（機動車道）+18.75 m（機動車道）+2 m（側分隔帶）+4.5 m（非機動車道）+4.75 m（人行道），僅修筑起點和修筑終點附近有地塊正在建設，其余路段均未開發。工程實施順序為先實施機動車道和非機動車道，建成通車后酌情實施人行道。

為解決近期路面雨水排放問題，設計結合道路側石尺寸，提出在側分隔帶底下，非機動車道外側設置過水側石，近期雨水系統出路未實現的情況下，通過過水側石，保證路面雨水的排放。不僅解決了近期的雨水出路問題，保證了道路美觀；還為實施人行道過程中將過水側石直接利用為立箅收水井雨水口預留了條件，是雨水排放近遠期結合的一個有效途徑。見圖 1、圖 2。

圖1 過水側石橫斷面布置圖（單位：m）

圖2 過水側石利用為立箅收水井雨水口

3.2 滲透井解決雨水資源再利用

滲透井，顧名思義是通過井本身的滲透孔滲入地下，除了可以去除降雨過程中初期雨水的顆粒雜質，還能起到補充地下水，減少徑流的作用。

以石家莊市國賓館路工程方案設計為例，道路兩側基本為農田、沖溝；沿線工程地質特征主要是第四系砂礫土、砂土、粉土、粘性土和黃土狀土；5 m以下深度范圍內均為第四系洪積、沖積形成的粘土，粉質粘性土、粉土、粉砂土、粉砂以及卵石土等，一般呈可塑、疏松～中密狀態，下部呈密實狀態，地下水水位較深，具備良好的入滲條件。

根據北京泰寧科創科技有限公司統計以前48 a的降雨數據得石家莊市年均降雨量521.8mm，最大月平均降雨量為158.6 m，集中在8月，平均降雨次數為12.2次。

實驗選取10 m×30 m的一段作為標準段，其一側為30 m寬的主路面，另一側為10 m寬的輔路面。

當收集區域路面面積為1 200 m2（徑流系數取0.85），綠化面積為300 m2（徑流系數取0.15），年均可直接利用雨水量（即可滲透補給地下水量）555.72 m3。

3.3 微地形解決城市綠化和雨水排放的雙重功效

微地形是指綠化帶根據雨水口間距，在固定寬度范圍內，進行豎向設計，使之每隔30～40 m有一處低洼點，便于布置雨水口。雨水口頂面一般較綠地高出3～5 cm，便于綠地灌溉貯水，多余的雨水經過綠地中的雨水口溢流至雨水檢查井。

“下凹式綠地排水”是綠地雨水調蓄技術的一種，較普通綠地而言，下凹式綠地利用下凹空間充分蓄集雨水，顯著增加了雨水下滲時間。具有滲蓄雨水、削減洪峰流量、減輕地表徑流污染等優點[2]。

本方案在石家莊市石環公路輔道工程中進行了嘗試，并取得了良好的效果。圖3、圖4為工程照片。

3.4 水體自滲對于雨水儲存凈化的作用

對于近期無法實現規劃出路的路段，需要考慮臨時雨水出路。以石家莊建華大街工程為例，建華西路以南兩側均為現狀村莊，規劃出路近期均無法實現。設計并沒有推薦傳統意義的蒸發池，而是建議在路側采用新型環保一體化HDPE雨水貯存滲透設備。該設備安裝方便，承載力大，在城鄉結合部使用，不僅解決了近期雨水的存貯、下滲補給地下水等問題，又避免了傳統的蒸發池對周邊村民造成的不安全因素，同時可在水池上方種植花草和樹木，起到美化環境的作用。見圖5。

圖3 石環輔道綠地內收水井施工照片

圖4 石環輔道綠地內收水井竣工后照片

圖5 新型環保一體化HDPE雨水貯存滲透設備

4 推廣應用前景

在城鄉結合部加快發展，成為城市不可獲缺的組成部分的同時，伴隨出現的雨水排放問題將會越來越多。除了滿足工程需要，解決雨水對城市危害的同時，有效地儲存、利用雨水，將是未來城市發展和水資源利用的主要理念。用科學嚴謹的態度去不斷嘗試探索的同時，還應總結出適合自身發展的低碳環保的新模式。

[1]GB 50014-2006，室外排水設計規范[S].

[2]曹美娟，李光，王維剛，等.綠地輔助排水在石家莊石環輔道工程中的應用.城市道橋與防洪，2010(02):56-58.