LID理念下城市道路排水系統設計

張映鵬

（湖南省交通規劃勘察設計院有限公司，湖南 長沙 410000）

1 低影響開發理念的目的與意義

鑒于傳統城市普遍存在的暴雨積澇災害和道路排水問題，而國內的海綿城市和LID發展和研究起步較晚，尤其是針對城市道路海綿城市的研究還較為薄弱。因此，本文主要研究的低影響開發理念下的城市道路系統化設計，能夠有效地緩解雨水排放問題、改善城市道路水文生態環境。

2 城市道路低影響開發 （LID）系統技術路線圖

2.1 城市道路的傳統排水方式

傳統的城市道路建設以滿足城市道路功能為目的，雨水控制和利用主要體現為 “排”。這種以 “路面橫坡收集—雨水口—市政管網”為主的道路雨水排放方式，主要有以下弊端：①道路徑流雨水經市政管網直接進入河道，道路綠地不能有效地滯蓄雨水；②道路綠化澆灑需要消耗大量的自來水，加劇了水資源短缺的現狀；③雨季地表徑流量大幅度增加，洪澇災害頻發。

2.2 城市道路與LID的關系

城市道路在海綿城市中占有重要的地位：首先，城市道路是雨水徑流產生和排放的重要場所，城市道路不僅接收排放自身范圍的雨水徑流，建筑與小區中經過LID設施消納后的其余雨水也會進入城市道路下的雨水管網系統，增加城市道路的雨水負荷；其次，城市道路是海綿城市建設的重要部分，在城市內澇防治等方面發揮著重要的作用。

在進行海綿城市道路系統設計時，LID不能完全取代城市道路的灰色建設，要結合 “綠色+灰色”的思想，綠色是LID設施，灰色是城市道路硬化路面、路緣石等。只有兩者結合，才能更好地完成海綿城市道路系統設計。同時結合“源頭與末端”、“蓄與排”、“地上與地下”的思想，才能更好地進行海綿城市建設。

2.3 （LID）系統化技術路線方案設計

城市道路應在滿足道路交通設施等基本功能的前提下，結合常用 “滲、滯、蓄、凈、用、排”技術，道路低影響開發雨水系統從雨水產匯流的三個重要階段 （源頭、中途、末端）來設計。

城市道路徑流雨水應通過有組織的匯流與轉輸，經截污等預處理后引入道路紅線內、外綠地內，并通過設置在綠地內的以雨水滲透、儲存、調節等為主要功能的LID設施進行處理。LID設施的選擇應因地制宜，經濟有效、方便易行。

海綿城市道路的設計思路是在滿足交通功能和安全的基礎上，結合道路的縱坡和路拱橫坡，利用道路車行道、人行道、停車場和綠化帶設置透水鋪裝、植草溝、下沉式綠地、雨水濕地等LID設施，經過滲透、凈化、調蓄，生態排水，實現城市道路的 “海綿”功能。本研究就城市道路低影響開發 （LID）系統化設計技術路線進行了總結，形成系統化設計路線圖，此圖適用于各等級道路的海綿城市LID設計，實際工程設計時應根據具體情況選用合適的LID措施及其組合模式。

圖1 城市道路低影響開發 （LID）系統化設計技術路線圖

海綿城市道路采用LID技術設施，不僅可以保證道路的通行能力，還能在解決道路排水問題的同時防止雨水對路面穩定性的影響。

車行道可采用全透式或半透式瀝青路面、人行道采用透水鋪磚和樹池，將側分帶設計成下沉式綠帶，通過路緣石開口將路面雨水引入下沉式綠帶，多余的雨水通過溢流雨水口接入道路雨水管道系統，將常規雨水口改為環保型雨水口，道路紅線外綠帶的下沉式設計等等海綿城市LID措施相結合，利用道路紅線內和紅線為的綠地范圍，根據道路的等級、橫斷面布置形式的不同，采用不同形式的LID措施組合，在滿足交通功能和安全的基礎上，實現城市道路的海綿功能。

3 LID理念下的城市道路設計成果

3.1 下沉式生物滯留設施

人行道采用透水鋪裝，下設過水暗涵，近期雨水通過過水暗涵排入道路邊溝，就近接入周邊水系，遠期道路外側建設生物滯留草溝，草溝多余的雨水通過溢流雨水口接入道路下的雨水管道系統。下面介紹過水暗涵和擋流堰的做法。

1）過水暗涵，人行道下設置過水暗涵，將雨水引入到外側的下沉式綠帶或生物滯留帶等LID措施綠化帶。暗涵開口有效寬度1000mm，高100mm，布設暗涵的位置無透水鋪裝。暗涵開口的間距和暗涵的過水斷面尺寸根據道路路幅寬度計算確定。

2）擋流堰，為控制生物滯留帶中的水位及流速，保證其調蓄空間，草溝內需設置擋流堰，同時擋流堰可保證分段收水，避免下游雨水口收水負荷較大。擋流堰堰高比溢流雨水口進水標高高出10cm，擋流堰采用鋼筋混凝土堰，厚度10cm。

3.2 路緣石

人行道行道樹采用生態樹池，生態樹池布置在道路兩側人行道行道樹之間，在道路兩側設置開孔路緣石，將車行道雨水徑流導入生態樹池內，下滲過濾再通過軟式透水管排入雨水檢查井。

生態樹池內部主要包括換填層、礫石層和軟式透水管，相關要求如下：

1）換填層，種植土應滿足穩定滲透速度不小于75×10-6mm/h。當不能滿足要求時可采用當地材料進行級配改良，但任何換填層級配土壤都需進行試驗，實驗數據符合相應指標后，方可換填施工。換填層推薦土壤配比為40%砂+40%原土+20%椰糠。

2）礫石層，底部礫石層的石材應進行沖洗以盡可能的減少細骨料的含量，粒徑采用3～5cm。石材樣本和粒度分布結果應送檢以驗證其粒徑分布 （PSD）是否符合設計要求。

3）透水土工布，種植土層和水洗礫石層之間鋪一層長絲透水土工布。單面面積質量不小于300g/m2。

4）卵石，生態樹池內部四周，開孔處、溢流式雨水口周圍應散鋪彩色拋光鵝卵石，起到沉淀雜質、緩沖徑流的作用。卵石粒徑采用3cm～5cm。

5）軟式透水管，水洗礫石層中設置軟式透水管將多個生態樹池串聯，軟式透水管采用FH150。

溢流雨水口布置于生態樹池內，就近接入雨水檢查井內。生態樹池內的溢流雨水口采用圓形或方形溢流雨水口，溢流雨水口采用預制裝配式混凝土結構。

3.3 植草溝

1）旱溪，旱溪采用不規則拋物線形斷面，開口寬度在1m～10m之間，主線放坡段平均寬度2m，主線橋梁段平均寬度4m。高1.1m，采用1∶1放坡；蓄水層高0.3m，安全高度0.1m，采用1∶1～1∶4放坡；換土層厚0.3m，水洗碎石0.3m（碎石孔隙率不小于30%）。

2）生物滯留帶。生物滯留草溝采用梯形斷面，扣掉路緣石寬度后上寬2.2m，底寬0.95m，高1.25m，坡度為1∶0.5；蓄水層高0.2m，安全高度0.15m，坡度采用1∶2，種植土0.6m，級配碎石0.3m（碎石孔隙率不小于30%）。

生物滯留帶由覆蓋層、換填層、土工布、碎石層、防滲膜等部分組成。

3）消能沉淀池。路面雨水進入下沉式綠帶或植草溝等海綿措施的雨水集中入口處，設計卵石鋪裝，可起到一定的緩沖作用，防止對種植土的沖刷。

4 結語

城市道路LID設計是在滿足道路基本功能的前提下，再根據低影響開發控制的目標和道路橫斷面設計的情況，進行選擇組合LID措施。LID措施多種多樣，組合方式也很多，LID設計沒有固定的模式，我們需根據不同的情況靈活運用設計。