董紅彥
摘 要:在指出傳統的工業企業排雨水設施不能很好處理廠區雨水徑流及污染問題的基礎上,提出了應用LID技術設施的優化和改進。結合工業企業廠區總平面設計布局,從工業企業廠區道路設計、綠地設計和豎向設計三個方面提出了應用LID技術優化后的廠區雨水系統。通過一個新建工業企業廠區案例,將總平面設計與應用LID技術優化后的廠區雨水系統相結合,構建應用LID技術優化后的廠區總平面設計。
關鍵詞:工業企業;總平面設計;LID技術設施
中圖分類號:TU273.3 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)07-0103-02
1 應用LID技術的工業企業總平面設計方法響應
在我國工業企業用地占城市建設用地的比例為15%~25%,有些中小城市這一比例甚至更高,其排雨水是城市排水系統的一個重要組成部分。傳統的工業企業大都采用管道和溝渠排水為主,地面排水為輔的綜合排水方式,其雨水的收集過程見圖1。
為了更好的處理雨水徑流問題,降低廠區初期雨水的污染,減少廠區進入城市雨水排水管網的雨水量,從以下幾個方面研究優化和改進:
1.1 應用LID技術的工業企業廠區道路設計
LID技術在廠區道路設計中的具體對象有:機動車道、人行道、綠化帶、路緣石、路肩、邊溝等。適合道路的LID設施中,源頭設施有透水鋪裝、下沉式綠地、生物滯留設施;中途設施有植草溝、滲管/渠;末端設施有雨水濕地。因此其最佳的優化組合設計有以下幾個方面:
(1)車行道。采用透水鋪裝路面,在路面結構的基層和中下面層采用非透水性材料,在上面層采用透水瀝青混凝土,雨水進入透水瀝青混凝土面層結構的內部,從不透水頂面沿橫坡排至盲溝中,若與人行道相接時,在基層埋設排水管,縱向收集雨水,每隔一段距離排至雨水檢查井內。透水車行道拱橫坡宜采用1.0%~1.5%,道路最小縱坡不應小于0.3%,最大縱坡不大于6.0%。
(2)人行道。人行道采用透水鋪裝,雨水滲入土壤,以達到避免路面積水、調節道路表面的溫度和濕度、涵養地下水分等目的。對于透水能力較差的土壤,應該在基層內設施排水管。路拱橫坡為1.0%~2.0%,縱坡宜小于2.5%。
(3)路緣石。路緣石作為廠區道路邊緣排水設施,平緣石的標高與周圍地表齊平,雨水徑流通過地表漫流分散地流入綠地中;立緣石的標高高于周圍地表,為了保證立緣石即滿足功能又能使路面雨水快速進入綠化帶中,可采用打孔立緣石、豁口立緣石或間隔式立緣石。
(4)路肩邊溝。用地比較緊張的廠區道路一般不設路肩,道路兩側有一定空間的廠區可以設置兼具凈化雨水功能和美觀功能的植草溝。植草溝是種有植被的景觀性的地表溝渠,呈長條形,一般種植本地草種。植草溝中間鋪設一些鵝卵石,加強滲透、減緩流速、將雨水轉輸其他區域。廠區的邊溝可采用轉輸型植草溝,保護性路肩橫坡比路面橫坡度加大1.0%,為2.5%,植草溝縱坡不大于4%。
(5)道路綠帶。廠區道路的綠帶多是行道樹綠帶,為行人遮陰。LID綠化設施可以采用生態樹池。為防止雨水下滲可能對路面和路基以及地下的管線等設施造成破壞,其下應采取必要的防滲處理。生態樹池以種植大中型的喬木為主,樹池之間采用透水鋪裝,可以通氣滲水、改善土壤條件,生態樹池可以匯集路面徑流雨水,凈化雨水、補給地下水、保證行道樹生長,也不妨礙行人行走。生態樹池與人行道平接;生態樹池比車行道高出一個路緣石的高度,設置立式截污雨水口。
1.2 應用LID技術的綠地設計
廠區綠地約占整個廠區用地面積的20%左右,應用LID技術的主要設計原則是增強綠地土壤的儲水性與透水性,盡可能的利用地形排除雨水,地下積水盡可能通過暗管排出以免損傷植物根系。LID技術在廠區綠地設計中的具體對象有:廠前區停車場地和廣場周圍綠地、廠區道路兩側較寬的綠帶等。適合的設施有下沉式綠地、生物滯留設施、滲管/渠、雨水濕地等。因此其最佳的優化組合設計有以下幾個方面:
(1)廠前區停車場地。廠前區停車場地多為路上停車場、路邊停車場、路外停車場這三種形式。路上停車場設置于車行道的一側或兩側。采用透水瀝青混凝土鋪裝路面,并結合LID路緣石和雨水井,將路面的徑流雨水排入綠化設施或雨水管網中。路邊停車場設置在車行道路緣外側,人行道空間內。采用透水鋪裝或生態樹池,生態樹池具有遮陽和間隔停車位的作用,停車場雨水排入生態樹池中,停車場的排水坡度和道路縱坡相同。路外停車場場地大部分是露天的面積較大的場地,雨水徑流量較大,地面容易積水、濕滑,排水是一個難題。路外停車場的LID設施組合優化設計就是采用植草溝、下沉式綠地、雨水花園、生物滯留帶、滲井等LID設施,讓停車場坡向LID設施,雨水自然流向綠地。還可以結合透水磚鋪裝和多孔嵌草磚,讓雨水下滲;在生物滯留帶中種植樹冠大、枝葉繁茂的喬木,采用“背靠背”的方式設置停車位,以達到遮陽防曬目的。
(2)廣場周圍綠地。適合廠前區廣場的LID設施有透水鋪裝、植草溝、下沉式綠地、雨水花園、高位花壇、滲井結合排水管等設施。下沉式綠地一般指低于周邊地面在200mm以內的綠地,通過植被、土壤、微生物的作用,截留和凈化小量的雨水徑流,超出的雨水經雨水口溢出排入雨水管網。綠地內的溢流口一般高出綠地50~100mm,但要低于路面。
(3)廠區道路兩側較寬的綠帶,其采用的LID設施有植草溝、雨水花園、下沉式綠地、生物滯留帶等。
1.3 應用LID技術的豎向設計
其設計的主要原則有以下兩個方面:①重點考慮原有地形地貌,盡量減少土方工作量,并根據原有地形條件,在坡度系數合理的位置設置雨水滯留設施,在滿足排水需求的前提下設計。②設計地形時注意放坡以便地表排水,設計可采用分區放坡的形式。豎向設計一般與綠化設計結合設置。
應用LID技術優化后的廠區雨水系統圖見圖2。
2 應用舉例
該凈水廠位于城市開發區建設用地范圍內。區地勢較低,均比北側主干路、西側次干路地勢低。遇到大的降雨排雨水較困難,因此對該廠區構建LID雨水設施系統很有必要。
按照功能及工藝特點分三大區,水處理區、污泥處理區、廠前區。根據三大區域各自特點結合LID技術進行廠區設計。本案通過對水系、地形、道路、給排水設施、植物規劃等方面的設計,建造一個環境優美、景色宜人的花園工廠。設計后的總平面圖見圖3。
2.1 道路及場地的設計
水處理區及廠前區內的路面鋪裝采用彩色透水混凝土,加氯加藥間前端場地及污泥處理區內的道路采用常規不透水瀝青混凝土路面。人行鋪砌采用透水磚鋪砌。沿路邊設計的停車位采用多孔嵌草磚,同時用生態樹池間隔停車位,停車場雨水排入生態樹池中,停車場的排水坡度和道路縱坡相同。在停車場地的外側設置下沉式綠地,下部接雨水管引致道路雨水管網中。
2.2 地形的設計
根據三大區域的特點,結合原有地形地勢,在地形設計上將廠區分為三個臺階標高。臺階之間高差2m左右。臺階間以放坡形式過渡。每層臺階下端均布置有植草溝。植草溝將雨水轉輸至就近的下沉式綠地內。設置兩處雨水花園,滯緩一部分雨水至一期的廠區雨水管網。臺階放坡后表面采用多孔嵌草磚的護坡處理。
2.3 綠化植物的設計
植物盡量選擇多年生的耐水濕、耐寒性植物。綜合考慮植物的姿態、色彩、質感、花期、植株大小等特點本案選擇的綠化植物有:澤瀉、蒲葦、花葉燕麥草、細葉針茅、苔草、大花醉魚草、金雞菊、二月蘭、美女櫻、紫露草、玉簪、萱草(大花萱草,金娃娃萱草)、虞美人等。耐水濕的喬木有:垂柳和濕地松、水杉等。
3 結語
傳統的廠區雨水設施系統建設不利于城市可持續的發展,結合工業企業廠區總體布局并利用LID技術構建的LID模式雨水設施系統,有利于實現雨水資源化、減少水污染、緩解城市內澇問題,同時也是我國雨水基礎設施設計的發展方向。
參考文獻
[1]苗展堂,李婧.契合LID的“層級式”居住區雨水設施系統規劃新模式[J].中國給水排水,2014,30(16):22-27.
[2]劉國動.基于LID技術的城市公園自然排水改造與設計[J].南京林業大學,2011,6.