LID技術在城市道路中的應用

王松

（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市200092）

成果應用

LID技術在城市道路中的應用

王松

（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市200092）

為加快推進海綿城市建設，修復城市水生態、涵養水資源，增強城市防澇能力，擴大公共產品有效投資，提高新型城鎮化質量，促進人與自然和諧發展，通過海綿城市建設，綜合采取““滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發建設對生態的影響。現以某工程為例，介紹LID技術在城市道路中的應用，旨在通過對傳統道路的海綿化處理，積極推進海綿城市的建設和發展，為傳統的城市道路賦予新的內涵。

海綿城市；LID技術；塑料模塊組合水池

1 海綿城市產生的背景

城市規劃建設的每個細節都要考慮對自然的影響，更不要打破自然系統。一方面我國有這么多城市缺水，另一方面每當暴雨時，常常出現城市中看海的無奈景象，在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來，優先考慮更多地利用自然力量排水，建設自然積存、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劃建設管理，充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效地控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然進化的城市發展方式。

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

2 道路LID技術概述

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

不同地區不同類型及功能的建設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、周邊區域開發等因素限制，經綜合考慮，該項工程的LID技術主要在“蓄、凈、用、排”四個方面進行考慮。

該地區城市道路海綿城市建設較為常用的LID技術主要為塑料模塊組合水池和生物滯留設施。

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保持較長時間穩定。再有，模塊式的組合，可使雨水集蓄池極大地適應場地的限制，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域繼續使用等優點。用于收集雨水的儲存裝置，采用成品裝配式。

2.2 生物滯留設施

生物滯留設施指在地勢較低的區域通過植物、土壤和微生物系統蓄滲、凈化徑流雨水的設施，分為簡易型生物滯留設施和復雜型生物滯留設施。

3 道路LID工程總體設計

灃涇大道二期工程位于陜西省西咸新區，是西咸新區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）。

經對陜西省已建在建相關海綿城市的建設研究，結合“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 生物滯留設施和塑料模塊組合水池的比選方案一覽表

根據上述比選，該項工程擬定塑料模塊組合水池作為海綿城市LID的建設方案。

4 方案設計

4.1 試驗段選擇

由于海綿城市建設在該分區內尚屬首次，為了總體控制風險、保證工程質量，并為后續工程提供可靠的經驗，進行技術推廣，因此選定一段道路先行先試。其范圍南起創新二路，北至世紀大道，道路長度約560 m，規劃紅線寬度100 m，海綿城市建設主要位于兩側紅線內的7.0 m預留綠化帶。

4.2 設計標準

（1）年徑流總量控制率：

根據《西咸新區海綿城市建設規劃設計技術導則（試行）》，年徑流總量控制率為80%，該工程即按80%考慮，對應設計降雨量：15.9 mm。

（2）模塊儲水率：0.95。

（3）雨水設計參數：

a.暴雨強度公式：

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

c.設計重現期：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為管內雨水流行時間。

4.3 設施規模計算

設計調蓄容積按容積法進行計算：

式中：V為設計調蓄容積，m3；H為設計降雨量，mm；Φ為綜合雨量徑流系數；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）。

經計算，塑料模塊組合水池在道路單側所需容量為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），模塊可根據設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置，具體尺寸為長44.4 m×寬3.0 m×高1.8 m，位于道路兩側人行道外綠化帶下。

4.4 LID技術方案

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，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。海綿城市范圍內雨水口均設置溢流管，當雨量大無法及時排除或模塊內存儲已滿時，雨水通過溢流管直接排入市政排水系統。

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，在非機動車道最內側（靠路中心線）設置一排排水體，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位置的輔路雨水口。

4.4.3 主輔、機非分隔帶內雨水

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

4.4.4 人行道外側預留下凹式綠地

人行道外側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，三角區域兩側設置坡向中間的橫坡，坡度4%。

圖2為雨水收集系統示意圖。

圖2 雨水收集系統示意圖

5 結語

試驗段工程作為該區域內首次實施的海綿城市工程，承擔著先行先試的任務，同時能為后續工程建設提供經驗和基礎數據。組合模塊的便利化條件為日漸緊迫的工程建設周期和復雜多變的工程提供了很好的解決途徑，在后續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，從事道路工程設計研究工作。