基于海綿城市理念的市政道路雨水工程設計與優化

楊明超，張興昕

(1.北京新航城開發建設有限公司，北京 102604；2.北京市市政四建設工程有限責任公司，北京 100037)

1 工程概況

1.1 新建工程

永興河北路(大廣高速-磁大路)規劃為城市主干路，是溝通榆垡組團、新機場、商務區、綜保區等功能區的交通主通道。同時也是沿線集散及居民出行的重要通道和公交主通道。永興河北路(大廣高速-磁大路)西起規劃一路，東至磁大路，道路全長約11.93 km。道路紅線寬60 m，設計速度為60 km/h。

1.2 雨水排水現狀

目前，設計范圍內無現況排水管道，周邊雨水通過地表徑流分別匯入大狼垡溝、魏石路排水溝。大狼垡溝為永興河一支流，主要承擔西側農田及綠地的排水任務，魏石路排水溝為一條農田排水溝。

2 新建排水工程

2.1 排水規劃

(1)大狼垡溝雨水系統

永興河北路自京九鐵路至規劃南北航站樓聯絡線屬于大狼垡溝雨水系統，規劃沿永興河北路南北兩側新建雨水明渠接入大狼垡溝。

(2)魏石路排水溝雨水系統

永興河北路自規劃南北航站樓聯絡線魏石路排水溝屬于魏石路排水溝雨水系統，規劃沿永興河北路南北兩側新建雨水明渠接入魏石路排水溝。

2.2 設計標準

雨水明渠的設計標準為20年一遇農田排澇標準，20年一遇洪水位基本不淹沒所承接的主要雨水管道出口內頂。雨水明渠穿越現狀和規劃道路時的規劃過路管涵采用50年一遇農田排澇標準。

2.3 雨水排水系統

大狼垡溝規劃河道上口寬為28 m，規劃河底寬13 m，河底高程為20.95 m，兩岸高程為24.70 m。規劃20年一遇洪水位為23.96 m，50年為24.15 m，如圖1所示。

圖1 規劃大狼垡溝示意圖

魏石路排水溝為一條農田排水溝，規劃河道上口寬為15 m，規劃河底寬為3 m。在擬建永興河北路跨河橋處，魏石路排水溝規劃河底高程為20.60 m，兩岸高程為23.60 m。規劃20年一遇洪水位為22.69 m，50年為23.11 m，如圖2所示。

圖2 規劃魏石路排水溝示意圖

3 道路雨水控制措施

3.1 年徑流總量控制率

本設計計算指標方法采用《海綿城市建設技術指南》中“各地塊低影響開發雨水系統的年徑流總量控制率與各地塊綜合雨量徑流系數的乘積加權平均，得到規劃范圍低影響開發雨水系統的年徑流總量控制率”的方法。通過計算，本道路非機動車道、人行道及下凹式綠地這一個匯水分區的徑流總量控制率為90%，同時考慮中間分隔帶和非機動車道、人行道及下凹式綠地匯水分區90%的有效率。

圖3 永興河北路年徑流總量控制率指標測算圖

控制率最大值：(23×0.1+12×0.9×0.9+25×0.9×0.9)/60=53.78%。本次雨水控制設施主要以控制利用道路紅線內人行道及非機動車道匯集的雨水。

3.2 雨水控制設施

步道和非機動車道的雨水，流入機非分隔帶下沉式綠地進行調蓄及土壤自然滲透，土壤飽和后再溢流入滲透排水井中，滲透排水井通過井底入滲，井底入滲飽和后雨水通過井中的溢流管接入市政雨水管道內，設計每約40 m一組滲透排水井。雨水控制設施圖4所示。

滲透排水井使用PE成品井，井口直徑600/900，采用低密度聚乙烯材質，產品為成品，井蓋顏色與綠地相符。井蓋和井體荷載不小于15 KN。

圖4 雨水控制設施圖

5 結論與建議

(1)排水系統改造依據雨水明渠的設計標準為20年一遇農田排澇標準，雨水明渠穿越現狀和規劃道路時的規劃過路管涵采用50年一遇農田排澇標準。

(2)提出了以海綿城市理念為基礎的道路雨水控制措施。非機動車道、人行道及下凹式綠地匯水分區的徑流總量控制率為90%，同時考慮中間分隔帶和非機動車道、人行道及下凹式綠地匯水分區90%的有效率。雨水最大年徑流總量控制率為53.78%，

(3)雨水控制主要以控制利用道路紅線內人行道及非機動車道匯集雨水達到排水的目的。