LID技術(shù)在城市道路中的應(yīng)用

王松

（同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團）有限公司，上海市200092）

成果應(yīng)用

LID技術(shù)在城市道路中的應(yīng)用

王松

（同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團）有限公司，上海市200092）

為加快推進海綿城市建設(shè)，修復(fù)城市水生態(tài)、涵養(yǎng)水資源，增強城市防澇能力，擴大公共產(chǎn)品有效投資，提高新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量，促進人與自然和諧發(fā)展，通過海綿城市建設(shè)，綜合采取““滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對生態(tài)的影響。現(xiàn)以某工程為例，介紹LID技術(shù)在城市道路中的應(yīng)用，旨在通過對傳統(tǒng)道路的海綿化處理，積極推進海綿城市的建設(shè)和發(fā)展，為傳統(tǒng)的城市道路賦予新的內(nèi)涵。

海綿城市；LID技術(shù)；塑料模塊組合水池

1 海綿城市產(chǎn)生的背景

城市規(guī)劃建設(shè)的每個細節(jié)都要考慮對自然的影響，更不要打破自然系統(tǒng)。一方面我國有這么多城市缺水，另一方面每當(dāng)暴雨時，常常出現(xiàn)城市中看海的無奈景象，在提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多地利用自然力量排水，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。

海綿城市是指通過加強城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效地控制雨水徑流，實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然進化的城市發(fā)展方式。

低影響開發(fā)（LID）是海綿城市建設(shè)中重要的技術(shù)手段和支撐。低影響開發(fā)是雨水綜合利用源頭化、生態(tài)化、綜合化發(fā)展的工程技術(shù)和管理措施，是指通過模擬自然條件，源頭利用一些微型分散式生態(tài)處理技術(shù)使得區(qū)域開發(fā)后的水文特性與開發(fā)前基本一致，將土地開發(fā)對生態(tài)環(huán)境造成的影響減到最小。

2 道路LID技術(shù)概述

海綿城市建設(shè)有六大主要措施即“滲、滯、蓄、凈、用、排”，包括雨水收集回用設(shè)施，雨水花園（植生滯留槽），透水路面，綠色屋頂，植被草溝，入滲設(shè)施等。

不同地區(qū)不同類型及功能的建設(shè)項目所采用的措施各不相同，可能是一種，也可能是幾種組合而成。現(xiàn)所介紹的項目位于陜西省，受地址條件、道路功能定位、周邊區(qū)域開發(fā)等因素限制，經(jīng)綜合考慮，該項工程的LID技術(shù)主要在“蓄、凈、用、排”四個方面進行考慮。

該地區(qū)城市道路海綿城市建設(shè)較為常用的LID技術(shù)主要為塑料模塊組合水池和生物滯留設(shè)施。

2.1 塑料模塊組合水池

采用聚丙烯塑料單元模塊組合，在水池周圍包裹防滲土工布，形成地下貯水池。由于表面光滑，不滋生藻類，可使儲存的水體水質(zhì)保持較長時間穩(wěn)定。再有，模塊式的組合，可使雨水集蓄池極大地適應(yīng)場地的限制，組成各種形狀，同時具有安裝方便，承載力大，可拆除遷移至其它區(qū)域繼續(xù)使用等優(yōu)點。用于收集雨水的儲存裝置，采用成品裝配式。

2.2 生物滯留設(shè)施

生物滯留設(shè)施指在地勢較低的區(qū)域通過植物、土壤和微生物系統(tǒng)蓄滲、凈化徑流雨水的設(shè)施，分為簡易型生物滯留設(shè)施和復(fù)雜型生物滯留設(shè)施。

3 道路LID工程總體設(shè)計

灃涇大道二期工程位于陜西省西咸新區(qū)，是西咸新區(qū)五縱五橫道路主骨架之一。灃涇大道紅線寬度100 m具體如下：

7 m（綠化帶）+2.5 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+3 m（機非分隔帶）+7.5 m（輔路）+5 m（主輔分隔帶）+15.5 m（主線）+12 m（中央分隔帶）+15.5 m（主線）+5 m（主輔分隔帶）+7.5 m（輔路）+3 m（機非分隔帶）+3.5 m（非機動車道）+2.5 m（人行道）+ 7 m（綠化帶）=100 m（紅線寬度）。

經(jīng)對陜西省已建在建相關(guān)海綿城市的建設(shè)研究，結(jié)合“蓄、凈、用、排”的功能，該項工程初步擬定如下幾種LID方案（見表1）。

表1 生物滯留設(shè)施和塑料模塊組合水池的比選方案一覽表

根據(jù)上述比選，該項工程擬定塑料模塊組合水池作為海綿城市LID的建設(shè)方案。

4 方案設(shè)計

4.1 試驗段選擇

由于海綿城市建設(shè)在該分區(qū)內(nèi)尚屬首次，為了總體控制風(fēng)險、保證工程質(zhì)量，并為后續(xù)工程提供可靠的經(jīng)驗，進行技術(shù)推廣，因此選定一段道路先行先試。其范圍南起創(chuàng)新二路，北至世紀(jì)大道，道路長度約560 m，規(guī)劃紅線寬度100 m，海綿城市建設(shè)主要位于兩側(cè)紅線內(nèi)的7.0 m預(yù)留綠化帶。

4.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

（1）年徑流總量控制率：

根據(jù)《西咸新區(qū)海綿城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則（試行）》，年徑流總量控制率為80%，該工程即按80%考慮，對應(yīng)設(shè)計降雨量：15.9 mm。

（2）模塊儲水率：0.95。

（3）雨水設(shè)計參數(shù)：

a.暴雨強度公式：

b.徑流系數(shù)：綜合徑流系數(shù)取ψ=0.15（綠化），ψ=0.85（路面排水）;

c.設(shè)計重現(xiàn)期：取P=2 a;

d.集水時間：t=t1+mt2，其中，t1為地面集水時間，取5～15 min，t2為管內(nèi)雨水流行時間。

4.3 設(shè)施規(guī)模計算

設(shè)計調(diào)蓄容積按容積法進行計算：

式中：V為設(shè)計調(diào)蓄容積，m3；H為設(shè)計降雨量，mm；Φ為綜合雨量徑流系數(shù)；F為匯水面積，hm2。V=10×15.9×0.58×44×560/10 000=227.23（m3）；227.23/0.95=239.2（m3）（模塊體積）。

經(jīng)計算，塑料模塊組合水池在道路單側(cè)所需容量為227.23 m3，模塊儲水率為0.95，故所需模塊體積不小于239.2 m3，取240 m3。

單個塑料模塊尺寸為1.2 m（長）×0.6 m（寬）× 0.6 m（高），模塊可根據(jù)設(shè)計要求及用地條件自由組合。

圖1為模塊示意圖。

圖1 模塊示意圖

水池采用模塊組合而成，在道路一定位置集中設(shè)置，具體尺寸為長44.4 m×寬3.0 m×高1.8 m，位于道路兩側(cè)人行道外綠化帶下。

4.4 LID技術(shù)方案

4.4.1 主輔路雨水收集

主輔路路面雨水分別通過橫坡匯至路面邊緣的雨水口進行收集，主路雨水口連接至輔路雨水口內(nèi)，輔路采用縱向連管（連管采用DN600的HDPE管）將雨水口連接匯總至塑料模塊組合水池處檢查井，再通過橫向連管將雨水引入水池。海綿城市范圍內(nèi)雨水口均設(shè)置溢流管，當(dāng)雨量大無法及時排除或模塊內(nèi)存儲已滿時，雨水通過溢流管直接排入市政排水系統(tǒng)。

4.4.2 非機動車道雨水收集

人非道橫坡為反向橫坡2%，坡向道路中心線，在非機動車道最內(nèi)側(cè)（靠路中心線）設(shè)置一排排水體，收集非機動車道路面下滲后的雨水，最后通過橫向連管匯入相應(yīng)位置的輔路雨水口。

4.4.3 主輔、機非分隔帶內(nèi)雨水

該部分雨水通過道路盲溝系統(tǒng)匯入雨水管道，綠化帶部分表面橫坡可采用兩側(cè)內(nèi)凹，防止污泥水被沖刷到路面機非車道內(nèi)。

4.4.4 人行道外側(cè)預(yù)留下凹式綠地

人行道外側(cè)綠化帶布置為簡易下凹式綠地，雨水自然下滲，具體實施時將綠化帶范圍中間做成倒三角，倒三角上口寬2.0 m，最大深度0.3 m，三角區(qū)域兩側(cè)設(shè)置坡向中間的橫坡，坡度4%。

圖2為雨水收集系統(tǒng)示意圖。

圖2 雨水收集系統(tǒng)示意圖

5 結(jié)語

試驗段工程作為該區(qū)域內(nèi)首次實施的海綿城市工程，承擔(dān)著先行先試的任務(wù)，同時能為后續(xù)工程建設(shè)提供經(jīng)驗和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。組合模塊的便利化條件為日漸緊迫的工程建設(shè)周期和復(fù)雜多變的工程提供了很好的解決途徑，在后續(xù)項目中有較大的推廣意義。

U412.37

B

1009-7716（2017）08-0282-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.089

2017-04-27

王松（1984-），男，上海人，工程師，從事道路工程設(shè)計研究工作。