道路雨水花壇的設計方案及應用前景分析

李 彤

(上海市政交通設計研究院有限公司，上海市 200030）

1 城鎮(zhèn)化帶來的水資源危機

近年來隨著城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，原生態(tài)土地面積的減少、路網的鋪設，以及建設地塊的開發(fā)導致雨水可滲透下墊面逐年遞減、暴雨高峰流量逐年增加。汛期時城鎮(zhèn)化地區(qū)大量雨水通過排水系統(tǒng)排入內河或外河，給尚不完善的排水系統(tǒng)造成了沉重的負擔，也導致了雨水資源流失，已經成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。

因此，如何進一步加強城市道路排水安全，緩解水資源匱乏的緊張局面，實現(xiàn)雨水資源化的同時減少對水體環(huán)境的污染，已經成為人們十分關心和重視的問題。

2 我國雨水資源化的發(fā)展過程

我國雨水利用的歷史較為久遠，早在周朝時期在農業(yè)生產中就能夠通過中耕技術增加降雨入滲量，從而提高農作物的產量。但由于缺乏足夠的重視，雨水利用技術的發(fā)展一直比較緩慢，直到上世紀80年代后期才得以較大范圍地推廣雨水利用技術。

從近年的研究來看，我國在雨水資源化生態(tài)用水中取得了顯著成果，例如北京市規(guī)劃委員會在 2003年頒布了《關于加強建筑工程內雨水資源利用的暫行規(guī)定》，要求在北京市范圍內新建、改建、擴建工程均應進行雨水利用工程設計和建設。山西省、南京市、寧波市等多省市頒布的《城市供水和節(jié)約用水管理條例》中也明確規(guī)定，鼓勵使用再生水、雨水，推廣節(jié)水新技術、新工藝，建設節(jié)水型城市。這些都是我國各地城市在雨水資源化、生態(tài)化利用過程中取得的重要成果。

3 市政道路生態(tài)排水措施的分類

根據“低影響開發(fā)（LID）”的原則，無論采用何種工程或非工程的措施，都應強調通過生態(tài)功能來維持開發(fā)前原有的水文條件，控制徑流污染，減少污染排放，實現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可持續(xù)水循環(huán)的目的。一般市政道路生態(tài)排水可按以下原則進行分類。

3.1 根據功能進行分類

道路生態(tài)排水措施的功能主要有以下幾類：收集利用、攔截、過濾、滲透、調蓄、滯留、蒸發(fā)等。其中：以收集利用為主的生態(tài)排水措施包括生態(tài)水窖等；以攔截為主的生態(tài)排水措施包括生態(tài)型雨水口、沉泥井等；以過濾、滲透為主的生態(tài)排水措施包括生態(tài)透水路面、生態(tài)植草溝、土壤濾池、滲透管（溝）等；以調蓄、滯留為主的生態(tài)排水措施包括雨水花壇、生態(tài)植草溝、雨水調蓄池、生態(tài)滯留塘、下凹式城市綠地等。

3.2 按污染物處理方式進行分類

根據污染物處理方式的不同，道路生態(tài)排水措施可以分污染物質轉移后處理的生態(tài)排水和污染物質就地處理的生態(tài)排水兩類。其中前者包括具有攔截功能的生態(tài)型雨水口、初期雨水截流設施、雨水調蓄池等；后者包括生態(tài)透水路面、生態(tài)植草溝、土壤濾池、滲透管（溝）、生態(tài)滯留塘等。

3.3 按空間布局上的分類

從空間布局上看，道路生態(tài)排水措施可分為點、線、面三類。

點式生態(tài)排水措施呈點狀、分散式布置，一般位于道路路網或排水管網中的某個節(jié)點上，包括生態(tài)雨水口、具有沉泥功能的排水構筑物、雨水花壇、雨水調蓄池等；線式生態(tài)排水措施一般結合道路線型布置，包括生態(tài)植草溝、生態(tài)過濾管（槽）、生態(tài)護坡、綠化緩沖帶等；面式生態(tài)排水措施，包括生態(tài)透水路面、大型的生態(tài)滯留塘、下凹式城市綠地、人工濕地等等。

4 道路雨水花壇設計方案及應用分析

上述生態(tài)排水措施中，道路雨水花壇具有占地面積小、可操作性強、生態(tài)功能多樣、景觀效果好等多種特點，具有較強的研究和應用價值。

4.1 道路雨水花壇的概念

道路雨水花壇，又稱雨水收集池，收集路面徑流雨水后利用雨水花壇本身的空間進行儲存和調蓄，同時通過級配過濾材料對徑流雨水進行過濾和下滲來補充地下水，并為花壇內的綠色植物提供充足的水份，具有良好的生態(tài)處理功能。

4.2 道路雨水花壇選址及布置形式

道路雨水花壇是以調蓄、滯留為主要功能的點式生態(tài)排水措施，其選址一般結合道路線型、規(guī)劃紅線及周邊用地性質進行布置。

當道路紅線外規(guī)劃有綠化帶時，可考慮借助紅線外的綠化進行布置，如圖1所示。

圖1 紅線外綠化帶內雨水花壇平面示意圖

當紅線范圍外為硬質鋪裝路面不具備實施條件時，雨水花壇可利用紅線范圍內足夠寬綠化帶（一般為 3～5 m）進行布置，如圖2所示。

圖2 紅線內綠化帶內雨水花壇平面示意圖

當道路范圍內綠化帶寬度不足時可采用道路局部渠化拓寬的方式（如延長港灣式公交停靠站、延長路口渠化段等）為雨水花壇開辟空間，如圖3、圖4所示。

圖3 道路渠化段拓寬前平面示意圖

圖4 道路渠化段拓寬后雨水花壇平面示意圖

當道路范圍內有專用停車道時，可借用局部停車道進行布置，如圖5所示。

圖5 借用停車道的雨水花壇平面示意圖

4.3 雨水花壇設計方案

4.3.1 蓄水規(guī)模的確定

受用地條件、養(yǎng)護管理的可操作性和綠化景觀功能的制約，單組雨水花壇平面尺寸不宜過大，長度和寬度可分別控制在 10 m 及 5 m 左右，深度可控制在 3 m 左右，也可根據用地情況做靈活調整。按上述尺寸，單組雨水花壇蓄水規(guī)模約為 75 m3，為充分滿足蓄水功能，雨水花壇可 2～3 組串聯(lián)使用。

4.3.2 平面和豎向布置

根據功能的不同，雨水花壇按平面可分為底層蓄水滲濾區(qū)、中層種植土區(qū)及頂層綠化種植區(qū)。

底層蓄水滲濾區(qū)見圖6所示，該區(qū)域以調蓄、滯留、滲濾功能為主。池體為蓄水區(qū)，并設有導流隔墻，降雨時雨水由管道收集并初步沉泥后納入蓄水區(qū)調蓄，調蓄區(qū)的雨水可通過池底的滲濾井管補充地下水，也可通過池體外的放空閥門井錯峰排放；調蓄區(qū)充滿后的溢流雨水可通過溢流孔至景觀水槽，再排入池體外的排水系統(tǒng)。

圖6 底層蓄水滲濾區(qū)平面示意圖

中層種植土區(qū)見圖7所示，該區(qū)為底層蓄水區(qū)和頂層綠化區(qū)的過渡區(qū)域，以滲透、過濾及利用功能為主，主要堆置綠化植物生長所需的種植土。雨水在底層蓄水完成后，經溢流孔溢流至景觀水槽，再通過透水孔滲透至種植土，為綠化植物的生長提供水份，降雨期間土體中過多的水份也可反向滲透至景觀水槽，防止植物根系長期浸水腐爛。

圖7 道路雨水花壇中層種植土區(qū)平面示意圖

頂層綠化種植區(qū)見圖8所示，該區(qū)域以綠化景觀功能為主，通過種植綠色植物及景觀花卉，輔以景觀水槽做點綴，為道路創(chuàng)造良好的綠化環(huán)境。

綜合考慮調蓄規(guī)模、溢流水位高度、種植土厚度、檢修高度及結構尺寸等要求，雨水花壇高度宜控制在 3 m 以上，豎向布置見圖9、圖10 所示。

圖8 道路雨水花壇頂層綠化種植區(qū)平面示意圖

圖9 道路雨水花壇豎向剖面示意圖-1

圖10 道路雨水花壇豎向剖面示意圖-2

4.3.3 道路雨水花壇的養(yǎng)護及管理

作為市政道路配套設施，雨水花壇應定期進行養(yǎng)護與管理，通過設置進水沉泥井、出水檢查井、蓄水區(qū)檢查孔，可滿足蓄水區(qū)池體清淤、種植土更換及綠化植物的日常養(yǎng)護等要求。

4.4 雨水花壇應用前景分析

雨水花壇是城市道路雨水利用中的重要組成部分，也是城市雨洪控制利用體系的一個具體手段，其應用前景十分廣泛。

美國是最早使用道路雨水花壇的國家之一，其基于“最佳管理措施（BMP）”的綠色街道項目，如“西南第 12 大道的綠色街道項目”、“東北西斯基尤大街的綠色街道項目”及“洛杉磯奧若斯（Oros）綠色街道項目”等使得雨水花壇的應用逐漸推廣開來，并在使用中充分體現(xiàn)了“低影響開發(fā)（LID）”的生態(tài)理念。

在我國，同樣面臨著城市道路雨水如何利用的難題。隨著對城市雨洪控制利用方面的不斷研究，相關政策、管理模式、理論模型及處理技術在借鑒很多發(fā)達國家先進經驗的同時，整個城市雨洪控制利用體系的框架和細節(jié)也在逐步構建和不斷地完善。具有雨水收集利用、過濾、滲透、調蓄、滯留和空間景觀功能的道路雨水花壇無疑具有很強的使用價值和更廣闊的發(fā)展前景。

5 結語

（1）道路雨水花壇應結合道路斷面形式及周邊用地性質進行合理布置，以達到既不影響道路的基本功能需求，又能加強城市綠化的景觀效果。其單體的功能區(qū)分和優(yōu)化設計也需綜合考慮調蓄規(guī)模、景觀綠化功能、運行管理及后期養(yǎng)護等多方面影響因素。

（2）道路雨水花壇是以調蓄、滯留為主要功能的點式生態(tài)排水措施，其占地面積小、可操作性強、景觀效果好且設置方式靈活，可以有效地解決城市道路雨水的收集、調蓄和利用問題，是一種有效的道路生態(tài)排水措施，在西方發(fā)達國家已經積累了較為成熟的使用經驗，具有較大的推廣應用價值。

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