邯郸市规划设计院 河北省 056002
摘要：城市内涝、道路积水已成为国内大、中城市亟待解决的民生问题。本文中以邯郸市左西二路为例，阐述了低影响开发理念（Low Impact Development，简称LID）在市政排水工程设计中的应用研究。结合当地情况，本文将透水砖及下凹式绿地等低影响开发设施纳入工程设计，对于初期雨水污染及雨水径流控制、缓解汛期道路积水问题具有重要的意义。
关键词：低影响开发 市政道路 下凹式绿地
近年来，城市的扩张侵占了林地和农田等自然下垫面，以单一的管道加泵站的排水模式代替原有的以“蓄、渗、排”为主体的自然排放模式，排水能力大打折扣，加之下游排放出路不畅等原因，导致了汛季城市内涝频发。城市道路做为城市主要下垫面之一，雨水径流量大，初期雨水污染严重，成为城市面源污染的重要源头之一。在城市建设规模及开发强度不断增大的背景下，以快速排除径流雨水为出发点的传统道路排水模式逐渐暴露出诸多问题。向自然界学习，借鉴自然界雨水管理原理及排放过程，通过研究生态式雨水管理途径来补充及完善城市雨水管理系统，寻求一种从根本上解决城市径流污染及城市内涝的雨水排放模式是当前该领域内的研究热点。
在城市内涝、水体污染、水资源匮乏的严峻形势下，我国引入了低影响开发理念（Low Impact Development，简称LID），即通过分散的、小规模的源头控制设施来实现对降雨所产生的径流和污染的控制，使区域开发建设后尽量接近于开发建设前的自然水文状态。本文中以邯郸市南部区市政道路左西二路为例说明低影响开发技术在城市道路排水中的应用，设计中应用下凹式绿地、透水砖等低影响开发设施，在以下的论述中将重点介绍下凹式绿地与雨水口相结合在城市道路排水中的应用。
一、LID概念的引入
根据《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》，河北省政府于2013年6月13日发布了《河北省人民政府办公厅关于做好城市排水防涝工作的实施意见》，该文件指出，要按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念，控制开发强度和地表径流，因地制宜配套建设雨水滞渗、收集利用等削峰调蓄设施，推行下凹式绿地建设改造，新建绿地全部实行下凹式设计，探索和推广雨水收集利用系统。本工程积极响应国家及河北省文件要求，新设计雨水管道系统协同下沉绿地系统的布置，引入了低影响开发的理念。
左西三路所处区域现状下垫面以农田为主，该区域开发后硬化面积将会增加，区域原有的自然排水模式转变为以管道排放模式为主，按区域规划新建四条主排水系统，顺区域地势向东排入邯磁渠。为了最大限度的减少城市开发建设对自然系统的冲击和破坏，在左西二路的规划设计中引入了LID的理念，以“蓄、渗、排”相结合的方式代替传统道路排水的“快排”模式。
二、LID在左西二路的设计应用
左西二路位于邯郸市中南部，为东西向城市主干道，设计车速50km/h，红线宽度50m。道路两侧用地以生态用地及农田为主，结合周边用地情况及功能定位，道路设计中引入了LID理念。
1、排水方案设计
本项目排水方案源于区域雨水规划。
在区域雨水规划中引入海绵城市理念，以年径流总量控制率为75%及河道生态岸线恢复做为工程目标，综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。结合邯郸市的区域特色、地形地势、水文地质和地下水位等情况，参考国内海绵城市试点城市建设和国外的雨洪控制管理等的经验，规划中涉及的低影响开发设施包含下沉式绿地、透水铺装、绿色屋顶、植草沟、雨水调蓄池和雨水桶等。
结合项目所处区域年径流总量控制率要求及区域开发情况，左西二路雨水设计标准重现期选定为2a，径流系数为0.5，雨水管道管径为D800-1800。低影响开发设施选用下凹式绿地、透水砖等。
2、道路工程
a) 道路标准横断面
道路标准横断面在满足各项使用功能的前提下布置尽可能宽的绿化带，通过合理设计使其发挥生物滞留池的作用。道路红线宽度为50m，道路断面采用四副路两条机非隔离带，机动车道及非机动车道道路横坡均向隔离带倾斜。
b) 路面结构
依据LID理念，车行道路面应结合交通量情况选用合适的透水沥青路面结构，人行道采用透水砖敷设。
结合邯郸市本地情况，考虑到当地经济水平，该项目仅在人行道设计使用透水砖，车行道路面仍采用传统的沥青混凝土结构。透水砖有保持地面透水性、保湿性，具有防滑、高强度，耐风化等特点，其在城市道路建设中的应用可以解决城市地表硬化带来的阻挡雨水下渗的问题，对保持城市的生态平衡具有重要意义。
3、排水工程
采用下凹式绿地等LID技术，旨在保证该道路区域的雨水自我消化，严格控制地表径流，降低面源污染。本设计将雨水收水口布置在机非隔离带内，且高出绿地最低处10CM，同时在绿地内敷设盲管。道路路缘石隔一定距离设置断口,同时在断口处绿地内设置沉砂池。下雨时，路面雨水经路缘石断口进入沉砂池，雨水径流中较大的颗粒物可沉淀去除，然后漫流至绿地。当绿地渗透饱和时，超渗雨水通过埋地盲管及雨水收水口汇集至雨水管道内，最终排入市政雨水管网，同时为远期两侧绿带低影响开发系统预留D400排水管道，将超标准降雨排入城市河道。
a) 路面雨水的收集
机动车道及非机动车道路面雨水沿道路横坡向道路两侧机非隔离带汇集，经路缘石的开口流入下凹式绿地。
b) 道路区域雨水的排除
路缘石开口处设置50cm*30cm*40cm沉砂池，沉砂池内填充粒径≤40mm的碎石。从机动车路面和非机动车路面汇流的雨水经沉砂池初步过滤后向绿化带渗透。雨量持续增加，沉砂池过滤能力不足，雨水直接漫流至下凹式绿地，经植物过滤后向土壤渗透，补充地下水。雨量继续加大，待土壤含水饱和后，多余雨水渗透进入隔离带内的雨水盲管，沿雨水口收水管排入道路雨水管道。
隔离带内雨水口低于路面高差，高于绿地最低处10cm，一方面是为了防止雨水口的堵塞，其次可以保证进入下凹式隔离带雨水的优先渗透。超出设计重现期的雨水，在超出下凹式绿地的自我消化能力时，雨水溢流人雨水口，经雨水管道排放。
雨水口设置示意图 盲管构造大样图
三、LID应用于市政道路的效益分析
研究结果表明[1]，道路排水设计中应用下凹式绿地不仅可以有效削减径流和洪峰，而且可以有效改善雨水径流的水质。左西二路排水设计中应用LID技术，初期雨水经过沉砂池、下凹式绿地过滤可以有效控制路面初期雨水的径流污染；雨水在土壤的渗透、储存可以有效削减洪峰流量，减少路面径流，进而缓解市政道路的积水问题。
四、结论
城市道路排水设计中引入低影响开发理念，对于补充城市地下水资源、缓解城市洪涝灾害、控制初期雨水面源污染，改善城市内河水质具有重要的意义。
左西二路排水工程中融入了透水砖、下凹式绿地等低影响开发设施。理论研究表明，该措施的应用使得市政道路在雨水径流量控制与面源污染控制方面效果显著，但还需持续的追踪，以便于了解其运行状况，为后续大规模的应用提供技术经验。
参考文献
[1]胡爱兵,张书涵,陈建刚.生物滞留池改善城市雨水径流水质的研究进展[J].环境污染与防治,2011,33（1）:74-77.
论文作者:张倩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/27
标签：雨水论文; 径流论文; 绿地论文; 城市论文; 道路论文; 透水论文; 邯郸市论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;