城市道路雨水系统（共9篇）
城市道路雨水系统 篇1
随着我国城市道路交通量的急剧增长, 噪声污染问题日益严重。同时传统的路面为不透水路面, 雨天容易引发交通事故。多孔沥青路面由于其良好的降噪、排水功能, 在近年来逐渐引起了人们的关注, 现已在欧美、日本等国家得到了广泛应用。
另一方面, 雨水作为直接、经济的资源, 每年其产生量十分可观。目前德国的雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段, 而我国在雨水资源化利用方面仍处于探索、研究阶段, 大量的雨水通过排水管道直接进入城市污水管网, 不仅加重了城市管网以及污水处理的压力, 而且造成了水资源的白白浪费。
本文针对上述问题, 采用多孔沥青路面并对传统道路排水系统进行了合理改进, 以期达到缓解城市交通噪声污染、减少水资源的浪费、提高雨水利用率的目的。
1 设计思路
1.1 整体设计
该雨水收集利用系统由集水、灌溉、蓄水和排水四个子系统构成。其中集水系统由多孔沥青路面、集水沟和集水井构成, 灌溉系统由盲沟网络构成, 蓄水系统由蓄水池构成, 排水系统由雨水井和排水管网构成。
1.2 系统工作原理
渗入多孔沥青路面内的雨水, 先通过横向渗流进入路面两侧的集水沟, 然后沿纵坡流入与集水沟相连的集水井。集水井由下至上设有三级溢水口, 分别连接盲沟网络、蓄水池和雨水井, 使得雨水首先对绿化带进行灌溉, 多余的雨水流入蓄水池。当雨量过大时, 雨水还可迅速流入排水管网。该系统可对雨水分级, 进行高效利用, 从而实现绿化灌溉、道路清洁降温、消防蓄水和减轻排水管网压力等功能。
2 详细设计
2.1 多孔沥青路面
多孔沥青路面的面层和基层由不同的排水性沥青混合料构成, 具有良好的透水性。在基层下部设置不透水垫层, 防止雨水继续下渗浸湿路基。
2.1.1 路面设计的技术关键。
为了确保多孔沥青路面的耐久性和良好的降噪、排水效果, 它必须满足以下要求[1]:1) 能长期保证具有20%左右的空隙率;2) 排水性混合料具有足够的抗松散能力, 不出现掉粒、剥落等病害;3) 混合料具有足够的力学强度, 能够承受车轮荷载的作用。
2.1.2 路面混合料组成。
1) 沥青结合料:采用高黏结力沥青结合料, 如高黏度改性沥青、橡胶沥青、聚合物改性沥青等。2) 集料:以粗集料为主, 要求集料坚硬耐磨, 且颗粒形状为立方形[1]。3) 填料与添加剂:纤维、磨细的轮胎粉、消石灰等。
2.2 集水沟
集水沟沿路面边缘布置并设于地面以下, 每30~50m为一段, 每段集水沟两端连接一个集水井。横断面为梯形或矩形, 尺寸由水力水文计算确定。顶部设置带孔混凝土盖板, 沟身由水泥混凝土砌筑, 其中与路面接触的侧壁带有开孔, 既可阻止路面结构的侧向形变, 又可使雨水顺利进入集水沟。
2.3 集水井及过滤装置
集水井为圆柱形构造, 尺寸通过水力水文计算确定。集水井不同高程处设置三级溢水口, 并在溢水口处设置过滤装置, 使混入雨水中的沥青残留物、细集料颗粒等杂物不能通过, 从而使过滤后的雨水符合灌溉、使用要求。集水井的上方设置可移动的混凝土盖板, 以便于清除井底的杂物和更换过滤装置。
2.4 盲沟网络
盲沟网络通过下侧溢水口与集水井相连, 并铺设于道路绿化带的下方。盲沟横截面为上宽下窄的梯形, 内部由渗水碎石填充, 沟底中部设有带孔的PVC塑料管, 能够保证雨水在盲沟网络中的顺利转输。盲沟顶部包裹透水的针刺土工布, 利用渗透作用使盲沟中的雨水对上方绿化带进行灌溉;而盲沟底部和两侧使用防渗土工布设置不透水层, 实现盲沟的储水功能。每隔30~50m布置一个盲沟网络, 各个盲沟网络相互独立, 底部高程相同, 使得雨水对绿化带进行均匀灌溉。
2.5 蓄水池
蓄水池根据实际需要设计相应的尺寸, 由抗渗水泥混凝土砌筑。在蓄水池顶部设置可移动的混凝土盖板作为取水口, 可为道路的清洁、降温以及城市消防提供用水。
2.6 雨水井
雨水井与集水井通过最上侧的溢水口相连, 使雨水井与集水井连接处的高程大于与盲沟网络和蓄水池连接处。雨水井采用常规设计, 与道路排水管网相连[4]。
3 创新特色
3.1 节约用地。系统设施均建于地下, 既可节约宝贵的城市用地, 也不对道路景观造成不利影响。
3.2 均匀灌溉。盲沟网络相互独立, 且底部标高相同, 实现对绿化带的均匀灌溉。
3.3 分级利用。集水井三级溢水口的高程不同, 对雨水实现分级、高效利用。
4 小结
本文设计的多孔沥青路面具有以下显著优点: (1) 降低车辆行驶产生的噪声, 创造安静舒适的道路交通环境; (2) 路面抗滑、无溅水, 有效改善车辆行驶的安全性和舒适性; (3) 有效降低路表温度, 缓解城市“热岛效应”。
同时, 设计的雨水收集利用系统功能完善、施工便利、造价合理, 对道路雨水进行了分级、高效利用, 节约了宝贵的水资源, 具有显著的经济效益和生态效益。
参考文献
[1]吕伟民.排水性沥青路面技术的进步与发展[J].上海公路, 2010 (2) :6-10.
城市道路雨水系统 篇2
1、城市道路系统布置的基本要求
2、城市道路的分级，及红线宽度的要求
3、路幅宽度、或道路红线的定义
4、道路断面的形式
本章考查的重点是学生的综合分析城市道路网的能力，最好结合案例分析解读对外交通，城市内部交通，静态交通，及交通设施的要求，道路网密度要求等。
城市工程系统规划学习重点
本章主要讲述的是城市给水规划、排水规划、供电规划及管线综合规划，其他几项作为了解内容（燃气、供热、通信、防灾、环卫等）。
城市给水：管网的布置形式；城市给水系统的分类 城市排水：排水制度的分类；污水处理厂的用地选择要求（考试重点）
城市供电：高压走廊的用地要求
城市道路雨水口设置探究 篇3
雨水口城市排水系统的起端, 是城市道路上收集雨水的排水设施, 路面上汇集的雨水首先泄入雨水口, 经过雨水连接管流入道路下面的排水管渠。而雨水口设置在道路什么位置上最合理, 是每个设计者必须认真思考的问题, 下面从几个方面对雨水口的设置进行探讨。
2 雨水口的设置原则
雨水口的设置应根据暴雨强度、道路宽度、路面种类、道路纵横坡度、周围建筑地形及排水情况、雨水口的泄水能力等因素决定;道路上排水的汇合点、凹竖曲线的低洼处、道路转弯半径切点附近 (分水点除外) 在人行横道线上游位置, 最低点处均应设置雨水口;雨水口应避免设在沿街建筑物门口、停车站、分水点及其他地下管道顶上。建筑物门口、停车站处均应在上游设雨水口截水;在道路纵向顺坡长度大于200米时, 应适当减少雨水口间距, 减少的数值由计算决定;设置雨水口时, 其高程、位置、数量既考虑现有的道路宽度, 又要结合今后街道发展情况;在十字路口处和主干道与次干道或与内部道路出口相交处, 应根据雨水路面径流情况及方向布置雨水口。若内部道路较窄, 路口转弯半径较小, 可将雨水口布置在转弯处;沿街建筑的雨落管, 尽可能接入雨水口中;沿街低于街道的居民区和机关, 设计时应作好调查研究, 如地面排水无出路或经常积水, 在设计中应予以考虑设置雨水口, 并连通支管接入雨水管道;在道路纵坡大的路段, 不宜横断路面设置一排雨水口, 否则对排水、行车都不利。通常可采取沿立道牙设多箅雨水口或做平石盖板小方沟与雨水口相连通, 平石上设泄水孔, 使路面水顺路边排入方沟;广场应按水流方向有利于截水的位置及最低点或易造成积水处设置雨水口。
3 雨水口型式及适用条件
雨水口的构造型式很多, 各城市结合本地区的特点, 都有较丰富的实践经验。雨水口型式一般为平箅式、偏沟式、联合式、立箅式四种, 每一种均可采用单箅、双箅及多箅型式。各型式雨水口的适用条件如下:偏沟式雨水口适用于有立道牙的道路, 且一般无杂物堵塞雨水口井箅的路段;平箅式雨水口适用于无立道牙的道路、广场及地面低洼聚水处;联合式雨水口适用于有立道牙的道路, 径流量较大的路段或可能有杂物堵塞雨水口井箅的情况;多箅式雨水口适用于径流量大而集中的积水区。道路纵断凹折点或广场最低点处采用, 道路较宽为避免单箅雨水口间距过近、支管过多时采用;横截式雨水口为多箅的平箅式雨水口, 只能用于个别纵坡大、横坡平缓、雨水顺路面淌流且流量较大、无重车通行的次要街道及区间路, 或靠路面径流排水的街坊内部道路出口截流以及部分露天地下通道的进出口雨水收集。
4 路面排水设计
4.1 车行道排水设计
城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时, 为了减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除, 通常采取双坡排水方式, 在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水, 并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排入埋设在路面下的雨水主干管内, 最终排入保留水系或河流中。
4.2 人行道排水设计
为便于人行道路面水的排除, 人行道横坡设置时坡度朝向车行道, 降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排人车行道边的雨水口内;当道路位于挖方段时, 通常在道路两侧设置各种形式的挡土墙, 道路两侧应在挡土墙上方设置截水沟, 拦截将要流人人行道上的地表水。此外, 还有少量地表水或地下水会从挡土墙上的泄水孔沿着挡土墙流到人行道上, 然后顺人行道流入车行道边的雨水口内。通过长期观察发现, 大多数在道路两侧设置路堑挡土墙的路段, 人行道上都有沿挡土墙流下的雨水痕迹, 是由雨水携带黄土或铸铁泄水孔生锈而产生。
4.3 路面结构内排水设计
路面面层有一定的孔隙, 除了大部分地表水通过道路纵横坡由雨水口排走以外, 还有少量地表水通过路面孔隙、裂缝等渗入到路面结构内, 降低路基强度, 因此必须采取一定的措施提前排除可能渗入路基内的地表水。
4.3.1 在道路各结构层施工时, 每层均按照道路路面纵横坡度
进行施工, 使得每一层都形成一个排水坡度, 及时将各结构层水沿道路横波排入道路两侧设置的盲沟或排水渠道内, 再通过盲沟将水排入雨水井内。
4.3.2 在面层和基层之间设置乳化沥青下封层, 使得通过缝隙
向下渗入的水分及时沿封层表面向道路两侧排走, 保持道路基层干燥。
4.3.3 设置排水层。在多雨地区或地表水较丰富的地区, 采用设
置排水层的发法将渗入到路面结构内的地表水及时排除, 防止渗入路基, 在路面结构以下路基以上位置设置排水垫层。排水层下设置起隔水、防水作用的土木布, 将由上部渗透下来的地表水有效地拦截在该排水层内。排水层设置一定的纵横坡度 (其纵横坡度分别同道路路面纵横坡度) , 将渗入排水层的水分迅速地排出道路以外。
5 中央分隔带排水设计
道路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水, 可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。
施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。由于道路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔, 因此, 中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距, 一般路段的最大间距为180m。
由以往设计经验可知, 横向排水管长15m左右, 横向排水管坡度为2%。由于施工质量不易控制, 造成横向排水管标高误差或产生淤塞, 从而使上游横向排水管排水不畅, 大量的水流向最低处, 而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺布土布或产生淤塞, 使排水能力严重不足, 从而导致下游中央分隔带积水严重, 有的下雨后几天中央分隔带仍有积水, 使路基长时间浸泡, 影响了路基、路面德尔强度。由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了中央分隔带排水, 造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。
为了解决这些问题, 采用以下办法处理:对于设计底坡小于0.3%的, 采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟, 并于盲沟底部设置软式透水管和每=每隔30~50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗入;中央分隔带每隔30~50m设置一道横向排水管, 将盲沟中的水排出路基以外;在中央分隔带内设置2m厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层, 防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。
在城市道路中, 对于中央绿化带小于等于2.0m路段, 为了降低施工复杂性, 可采用中央分隔带开豁口方式, 即中央分隔带水可通过豁口直接排入路面, 并通过路面横坡排出路基。
6 结束语
城市道路排水设计是一个复杂的工程, 是城市道路设计的重要组成部分。它对于城市道路使用寿命的长短影响很大, 城市道路排水设计应全面考虑路基、路面结构内部和路表面的排水、绿化带处排水、立交排水, 把他们构成了一个综合的排水系统, 从而提高道路的使用性能和寿命。
摘要：雨水口是城市道路上收集雨水的排水设施, 在进行城市道路及排水工程设计时, 需要考虑如何在道路上合理设置雨水口, 本文介绍了城市道路排水的内容, 论证分析了路基排水、路面排水和中央分隔带排水设计等在实践中的应用。
关键词：城市道路,排水设计,路面
参考文献
[1]杨文渊, 钱绍武.道路施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社, 1997.[1]杨文渊, 钱绍武.道路施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社, 1997.
城市道路交通系统规划有哪些？ 篇4
(1)城市道路总体布局，交通应在全市范围中均衡分布，道路系统中，一般干道间距为700m1100m，道路网密度为2.81.8km/km2，小城市干道间距500m作用。
(2)我国城市道路按不同功能有三级划分：
1)主干道(全面性)是城市主要客货运输路线，红线宽为40m左右;
2)次干道(区干道)为联系主要道路之间的辅助交通路线，红线宽为30m左右;
3)支路(街坊路)是各街坊之间的联系道路，红线宽为15m左右。
为明确道路性质，可依其功能分为交通性和生活性两大类道路。
(3)城市道路系统规划要结合地形，减少土方工程量;满足各种管线敷设和人防工程要求，防止噪声干扰，
(4)城市道路系统一般归纳为方格棋盘式、环形放射式和自由式几种。这是根据当地的社会、自然和现状条件所确定，按道路系统的基本要求进行合理布局。
(5)城市道路系统由主要道路和辅助道路两类系统组成。主要道路是交通性道路，是解决城市各部分之间和与对外交通枢纽之间的联系，辅助道路是生活性道路，是解决城市分区的生产和生活组织。
(6)通常采用快、慢车分流，客、货分流，过境与市内交通分流，机动车与非机动车分流;开辟步行区、自行车道、快速公共交通专用道等措施。
(7)确定道路红线宽度应根据城市性质、规模和道路系统规划的要求，考虑交通量(机动车、非机动车、人行交通)、日照通风、管线敷设及建筑布置等因素。道路红线宽度是道路、市政横断面中各种用地宽度的总和，其中机动车道占主要部分。一条车道宽度为3.5m，一条快车道宽为3.75-4m，所需车道数视具体情况而定。道路横断面的基本型式有一块板(红线宽40m以下)、两块板、三块板(红线宽40m以上)三种。型式确定应因地制宜。
城市道路雨水系统 篇5
某城市大道边将钢筋混凝土箱涵作为雨水箱涵, 尺寸为3.5*7.5米, 分边为两孔。墙、底板以及顶板厚度均为0.35米, 在浇筑的过程中, 将C25混凝土给应用了过来。
2 施工技术要点
(1) 测量放线:在施工过程中, 沟道引流工作是首先需要做的, 在施工时, 需要进行测量定位放线, 在对箱涵的中心轴线位置和开挖标高进行确定时, 需要综合考虑一系列的因素, 桩点坐标由建设单位来提供, 导线坐标点和水准点在本标段测设, 并且需要经过监理工程师的确认, 同时, 对箱涵的长宽尺寸进行确定, 将图纸的具体尺寸综合考虑进来。
(2) 基础开挖:要从两边来进行基础的开挖, 将机械施工和人工修整相结合的施工方法应用到基础施工中。在开挖的过程中, 需要对坑底的土质变化情况密切注意, 如果基底土不符合相关的设计要求, 开挖工作就需要停止进行, 并且向监理工程师和设计单位及时上报, 监理工程师和设计单位综合考虑, 将一系列的措施给应用过来, 之后方可以继续开挖。当机械开挖到设计基底标高适当距离之后, 通常保持在20厘米左右, 机挖工序就需要停止, 将人工开挖方式给应用过来。在人工开挖的过程中, 基底土是避免扰动的。完成基础开挖之后, 进行必要的自检工序, 对图纸尺寸和标高进行核对, 没有问题之后, 由监理工程师来对其严格验收, 并且记录好基坑开挖检查验收的结果, 没有问题之后方可以开始下一道工序的施工。
(3) 垫层施工:将自拌混凝土应用到垫层中, 在施工之前, 需要结合相关的要求和标准来严格检验施工使用的材料。保证使用到的水泥没有质量问题。在对混凝土进行配制时, 需要严格依据相关的配合比来进行, 在配制的过程中, 需要对每盘的砂石重量和水泥用量严格控制, 并且对水灰比严格控制。在捣筑的过程中, 对垫层的平整度充分重视, 在捣实环节, 利用的是平板震动器。
(4) 箱涵涵体施工:首先是钢筋制作和安装, 要结合图纸设计要求来控制箱涵的钢筋, 购进的钢筋有着齐全的证书, 如出厂合格证、检验报告, 监理工程师需要严格检验所购进的钢筋, 如果钢筋试验不合格, 就不能够在施工现场存放。检验过钢筋之后, 监理工程师给予允许使用的书面文件, 方可以将本钢筋给应用过来。在制作钢筋的过程中, 如果需要焊接, 就需要对焊渣及时清理, 保证焊缝有着光滑平整的表面, 焊缝过渡较为平缓, 要填满弧坑, 保证焊缝可以有效融和钢筋。要严格依据相关的规定来控制帮条尺寸、坡口角度以及钢筋端头间隙, 严格控制焊缝尺寸, 结合本工程的具体情况, 将单面搭接焊给应用了进来, 搭接长度在10d以上。
其次是模板的安装, 验收过底板钢筋之后, 就可以安装底板侧模, 其中, 内侧倒角模的安装时底板侧模安装的重点, 方木的承托利用外墙模来实现, 为了固定内模, 可以将吊挂法以及斜撑法给利用起来。完成了底板混凝土的浇筑之后, 并且强度符合相关要求之后, 方可以进行墙模的安装, 要先将脱模剂刷在模板上。在安装的过程中, 首先要校正底板侧模, 然后将定位模板定义为校正之后的底板侧模, 然后安装墙模板。利用螺栓来拉结墙模, 进行固定, 将方木利用起来, 可以促使木模板的刚度得到强化, 避免有变形问题出现于模板中。在安装墙模板之前, 需要将预制砼块应用过来, 利用钢丝来在墙钢筋外侧进行牢固的绑扎箱涵墙保护层。在安装箱涵顶板模板的过程中, 需要将木支撑发展为钢支撑, 并且将方木条和木模板给利用过来, 在调整的时候, 可以借助于钢支撑上部的可调螺栓来实现, 促使顶板的平整程度符合相关要求。
再次是混凝土施工, 通常将C30混凝土给利用过来, 严格控制混凝土的水灰比, 保证在0.5以下, 在水泥用量方面, 要保证在每米360千克以上, 并且避免将含有氯盐等掺合料给使用进来, 将普通硅酸盐水泥应用进来即可。对于混凝土的生产厂家, 商品混凝土的生产资质是必须要有的, 并且本企业经过了监理单位以及建设单位的口头确认或者书面确认。在采用之前, 还需要抽样检验混凝土生产企业所使用的原材料。在浇筑混凝土之前, 监理工程师需要对其审核, 对浇灌工程量进行申报, 浇灌工作需要在获取到浇灌令之后方可以进行。在浇筑的过程中, 需要预先来洒水湿润模板, 如果混凝土有着较大的自由倾落高度, 在2米以上, 那么为了避免离析问题出现于混凝土中, 就需要将串筒或者溜槽等方式应用进来。
在混凝土养护方面, 浇筑过箱涵混凝土后的12个小时内, 需要进行浇水养护, 可以利用砖砌围护蓄水法来养护顶板混凝土, 进行灌水相互。在养护混凝土墙方面, 可以披挂有着较强吸水性的麻袋, 进行洒水。要对混凝土的养护时间严格控制, 保证在14天以上。
最后是模板拆除工序, 墙混凝土强度达到了相关的设计要求, 就可以拆除掉箱涵的墙模板, 而顶板混凝土强度达到了百分之百, 方可以拆除掉顶板模板。在拆除的过程中, 要首先拆除掉预留的活动板块, 按照相关的次序来进行, 避免对墙体或者板面造成损伤。要对模板采取一系列的保护措施, 以便促使模板的完整性得到保证。
3 结语
通过上文的叙述分析我们可以得知, 城市道路雨水箱涵施工是一项系统性的工程, 需要综合考虑诸多方面的因素。在具体的实践过程中, 需要结合工程具体情况, 严格依据相关的要求和标准来进行设计, 控制每一个环节的质量, 保证工程的整体施工质量。本文以某工程为例, 分析了城市道路雨水箱涵施工技术, 希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献
[1]孙利普, 李川.雨水箱涵施工技术在市政道路工程中的应用[J].江西建材, 2014 (2) :123-125.
[2]何丽香, 王发明.市政道路排水工程管道施工技术分析[J].中国新技术新产品, 2010 (15) :66-68.
城市道路雨水系统 篇6
1. 管理体制不够完善到位, 市政规划完全脱节了水利修建的实质
针对城市排水设施建设上, 因为相关领导不能充分认识到城市排水设施建设的重要性, 从而把持着追求政绩工程、面子工程以及形象工程的错误观念, 将“地上”建设首要对象, 却完全忽略了“地下”的建设发展。
2. 排水设施方面的滞后建设
硬化地区面积在城市中逐年加增, 在城市排水设施建设上经费不到位或跟不上节奏等情况更是屡有发生。表面上看, 城市的建设日星月异, 实则排水设施方面大部分仍沿袭着几十年不变的模式和标准。有的道路明明竣工已久, 然排水设施却未完善。有的尽管在道路修建之际便将排水方面纳入工程的任务, 但实际过程却不受重视。轻则应付差事, 重则迟迟不予实施。还有的甚至直接降低排水体统建设的标准面, 只讲究应急而根本不做长久考虑。
3. 排水系统的老旧
城市内涝的多发区和重灾区往往都集中在老城区一带, 因其至今还沿用着早年建设时的排水系统。这些没有及时处理的陈旧系统在完全脱节了现代建设标准的情况下, 难免造成小规格管沟和少量雨水口等管道的破损和淤塞现象频繁发生, 直接大大阻碍了正常的排水能力。不仅难堪强降雨的重负, 就连地面都会满溢出大面积的积水。
4. 内渠和河湖的储水功能下降
除了道路排水设施, 城市的内渠和河湖同样也是调蓄雨洪的重要措施之一。尤其是当强降雨超过了道路排水系统所能承载的能力范围时, 内渠和河湖就可派上的用场。通过暂时性储存或直接排流, 从舒缓雨水的高峰起和降低道路被淹没的概率上来减轻排水系统的压力。然而, 随着城市规模的不断扩张, 原有的内渠和河湖也在不断的改造规模中所剩无几。纵是有留下来的, 亦是面积大大缩减, 甚至基本丧失了调蓄的功能。
5. 排水系统的管理不妥善
排水设施的长期疏于管理, 造成内涝灾害上更是起到了“推波助澜”的负面作用。尤其那些中小型城市, 在排水管沟上绝大部分还是合流制系统。久而久之, 很容易就会造成同一管沟的雨水在泄流时, 沉淀物无法被完全冲走, 最终积存在内的现象逐渐产生。而且即便是分流制的雨水沟, 降雨初期所沉淀下来的污物也会随着日积月累而形成淤塞。不仅减小了排水管沟的水流面积, 还会因为阻力的加赠而直接降低排水量。所以, 针对排水管沟的定期梳理和查看是关键。可是一般问题不突出或严重后果没造成之前, 此项任务几乎很少被重视。
二、雨水管道问题上的分析和对策
1. 改造旧排水管沟
(1) 出现故障或老化的排水管沟在未改造之前, 最好先将疏通清理等措施工作做到位, 将现有的排水设施充分发挥出应有的作用来。对于老旧的排水管沟, 尤其是老城区一带, 加以改造和调整, 及现代技术来提升排水管沟应有的排水能力。从某个角度来说, 这是防范内涝的重要举措。当然, 在实施改造之际, 最好与老城改造系统全面结合。在市政专项规划和统筹制定方案下, 按照本地区要求标准上设计出符合的排水设施。 (2) 若条件允许的情况下, 对于城市排涝最薄弱的环节——低洼地段, 可结合老城区一样的排水改造措施加以整修。能被填高的地段, 则一定填补到地面的标高, 从而消除易涝点。不具备可填高条件的地段, 则要加强低洼地段的排水设施使汇入的雨水及时被排出, 或者直接设法将周围排入而来的水拦阻。
2. 建设雨水调蓄设施
雨水调蓄池的建设, 是减少雨水冲击的又一个途径, 尤其是在排水系统难以全面大规模的改造的情况。调蓄池增加, 不仅可以对雨洪资源起到大量利用的作用, 同时还能解决内涝的燃眉之急。而调蓄池的建设最佳位置, 最好沿河地段。如此不仅可以对内河蓄水及时处理, 同时还方便了周边绿化带的浇灌途径。对此, 许多国家对雨水利用上存在着共同性的看法。对于雨水的直接排放和流失方面, 他们通过制定的相关法规来从实际意义上对城市水环境和生态环境做好有效的改造, 并号召倡导对雨水储存和利用意识。在国内, 通过对内河的全新整治改造和河湖的调蓄水性能的有效利用, 内涝控制方面亦起到了不错的效果。比如曾经是内涝高发区的成都市, 在对20多条城中河渠大力改修后, 其中的绝大一部分, 在近几年明显行洪能力有所提高, 原先的十年一遇城市内涝直接降低至20年一次。不仅如此, 还为主城区干道的排水创造了优良的条件, 从根本意义上发挥出城市排洪的重要作用。
3. 雨水管道设计步骤要严谨把握
在进行雨水管道设施实施之前, 首先一定要对实施地区的各种原始资料, 诸如地形图、城市和工业企业的发展规划、地质等作以全面搜集和整理, 并依此作为实际设计上的基础参考数据。最后, 在结合实际情况进行工程设计。 (1) 排水流域和管道定线要划分清楚。 (2) 将设计管段划分出来, 并对各个管段的汇水面积作以初步计算。 (3) 确定各排水流域的平均径流系数值和重现期以及地面集水时间。 (4) 计算单位面积净流量的同时, 不要忘记对雨水干管的水力求值, 尤其是各管段的设计流量。 (5) 在确定管道控制点的深埋之前, 各个管段所需的管径、坡度、流速、官底高及管道埋深等值一应做好明确的计算。 (6) 将设施工程图绘制出来, 最好平面和纵断面各一张, 以便于程序井然, 思路清晰地往下施工。
三、城市道路改造中雨水管道设计方案分析
1. 工程概况
本工程为某市区支路雨水管线, 线路总长度为2.5 km, 道路路面宽度为25 m。根据市政管线综合设计方案和《公路排水设计规范》要求, 将雨水干管道布置在道路B端西侧。在工程雨水道路设计中, 根据以往的设计经验。在此段工程中, 每隔30 m的长度设置一个单篦雨水口, 并将雨水口分别设置在道路的两侧。并且还应该注意雨篦应低于路面1~2 cm, 其中此段雨水管线设计的平面简图如图1所示。
2. 雨水参数的设置
(1) 汇水量的计算
在雨水管道设计中流量的计算公式主要采用
其中, q为设计降雨强度, 为综合径流系统, F为汇水面积。此公式主要根据极限强度理论, 采用等流时线法得到雨水径流量的公司, 此公式也是市政工程雨水管道设计计算中常用的基本公式。
在计算降雨强度时, 可以采用
在公式2中, A1、C以及b、n主要是地方参数, 而t为设计降雨历时, P为设计重现期。
(1) 在管道设计中, 重现期P的选择主要根据此工程的地形及其重要性, 一般其值设置为0.33~5年, 甚至为10年或者20年。而在城市道路雨水管道设计中, 其重现期的选择一般情况根据城市的规模和道路的等级一般设置在0.5~5年。
(2) t值的设置, 在工程设计中, 对于排水管道计算时, 其降雨历时一般为
其中主要是指道路雨水集水时间主要是指管道内雨水流行的时间, 而m主要是暗管折减时间。由于不同地方降雨量不同, 地方规范也不尽相同, 其中本地区的降雨强度计算主要根据以下公式进行分析。
在上述公式中, 其重现期P选取1年。而在雨水管道设计中, 雨水口的设计不存在关内流行时间, 所以t=1t。
(2) 泄水量的设计计算
在雨水管道设计中, 对于泄水量的计算目前还没有统一的计算公式。目前, 都是根据当地设计规范和经验公式进行计算, 其中常用的雨水口泄水能力经验公式为:
在此公式中, W主要是指雨水篦进水孔口面积, 而C为孔口系数;H主要是指雨水篦上的水深, 通畅为0.04~0.06 m;K为孔口阻塞系数。但是在实际施工中或者运行中, 雨水口的泄水能力还和雨水篦的材料以及道路情况有很大的关系。所以在工程设计以及施工中, 还应该综合考虑城市道路情况以及材料的选择, 以保证设计的合理性和准确性。
通过对本工程进行计算可以得知, 此段道路的汇水面积为F=9 000 m2。由于汇水距离的较短, 所以集水时间选择1t=5 min, 径流系数为0.9。根据上述公式, 计算出汇流流量Q为0.262 m3/s。经过计算得知, 雨水篦上的水深设置为0.04 m。通过根据泄水量计算公式, 计算出泄水能力为1.69 m3/s。由于所设计的雨水口的泄水能力过大, 所以在具体的施工中应增加雨水口间距, 减少雨水口数量, 这样才能达到要求。
3. 雨水管道干管和支管的连接
在城市道路雨水管道设计中, 对于干管和支管的连接可以从以下几种情况进行分析:第一, 雨水管道支管从中间位置接入;第二, 是雨水管道支管从干管起端接入。其中对于第一种而言, 由于雨水支管不能接在管底或者管顶平接接入, 同时还应该保证支管管底标高应比干管的管底标高高出20 cm。只有这样, 才能实现雨水支管起端埋深的要求。而对于第二种, 在设计中, 雨水支管接入干管应根据管底平接设计。如果在雨水干管起端, 并应用管底平接之后。只有保证支管底和检查井内流槽底部平, 才能有效避免从雨水支管中带入杂物进入流槽内沉积。
在城市道路雨水管道工程具体的设计中, 还应该综合考虑实际情况进行合理选择和合理的设计, 以达到既能够保证管道内水流良好的条件, 这能够有效避免淤积现象的发生。另外, 还应该满足经济要求。
四、结语
在城市发展的基础上, 内涝问题更是层出不穷。如何控制和降低灾害率, 如今已是一个严峻且无可回避的难题。只有重视问题、加强管理、根据实际情况保证排水管道设计的可行性, 才能有效解决问题, 才能为市民带来良好的生活环境和工作环境, 才能促进城市进一步发展。
参考文献
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城市道路雨水系统 篇7
1 国内外城市径流污染控制法律法规及政策背景
美国联邦政府于1972年颁布了清洁水法, 并建立了国家污染物排放清除系统NPDES, 对点源水污染制定“排放许可证制度 (NPDES) ”来进行控制。随后, 认识到仅对点源污染进行控制并不能有效保证美国的水体水质, 于是1987年通过修正案 (section319) , 将NPDES扩大到非点源水污染。美国环保署 (EPA) 开始和各州、郡政府以及管理合作机构合作共同推进全国性的雨水污染控制方案, 这个方案的实施分为2个阶段:第一阶段从1992年10月开始生效, 要求对所有工业活动区域, 以及建筑活动区大于2hm2和人口超过10万的地区的雨水排放进行污染控制;第二阶段从2003年开始实施, 要求所有多于1万人口的社区群体的排水要求都要符合这些法规, 并且对面积大于0.4hm2的建筑活动区进行雨水控制。为达到这些排水法规的要求, 各州郡需要通过最大日污染负荷量或者满足水质标准情况下水体能接受的总污染量来计算出允许排放的污染排放总量。将目光转向欧洲, 到2000年, 大部分的欧洲国家都制定了各自的地表水质量法规。欧盟议会与理事会的代表经过12年的协商和修缮, 终于2000年7月颁布实施了“水框架指令” (WFD) , 其用于在欧盟各成员国之间实行统一准则, 来调节和控制地表水和地下水污染。WFD包含了雨水管理政策的不同演变阶段, 并建议从末端治理措施转变为预防及综合管理方法来减少径流污染[1]。至此, 世界上许多发达国家和发展中国家认识到非点源污染对其地表水体的影响, 并制定了措施针对减少径流污染负荷。一般而言, 绝大多数国家地表水质的污染范围和污染程度通常跟其经济发展程度挂钩。
放眼国内, 我国现行的法律法规对于雨水资源的管理还处于起步阶段, 强制性规定不足。仅在《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》等法律法规中提及要对雨水资源进行综合管理, 而对于非点源污染控制则无相关法令要求。
2 径流水质分析
各国学者对国内外对城市道路及开放空间下垫面径流进行大量研究, 结果表明, 雨水径流水质污染状况十分严重, 尤其是初期径流污染严重程度甚至超过生活污水。TSS、COD、重金属、营养物等是城区路面雨水中的主要污染物, 其浓度随着降雨及路面污染物累积状况的不同而发生随机变化, 对水环境造成严重影响。表1对国内外近年来城市道路和开放空间径流水质的一些研究结果进行了归纳总结[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11], 其中所选几种污染物浓度数值均为场次降雨污染物平均浓度EMC。
2.1 径流污染物负荷的监测办法
本文总结了基于表1中的过往文献中影响径流污染物负荷监测的三个主要因素, 即监测点的地形特征、水文特征和径流样本特征。监测点的地形特征特征包含了下垫面材料类型, 不透水区域面积比, 年平均日交通量 (AADT) , 排水区域和土地利用情况。通过总结现有文献中水文方面的数据发现, 降雨事件场次和场总降水量数据是常见的, 而最大降雨强度, 场降雨前干期时间, 和实时流量的报道相对较少。径流样本特征值包括采样方法, 分析技术和水样保存时间。在径流水样采集过程中采样方法主要为自动加权混合采样或瞬时采样两种。采样方法、分析技术以及检测范围的选择这三点均能显著影响后续检测数据分析。
2.2 悬浮颗粒物
悬浮颗粒物 (TSS) 是城市不透水下垫面径流中主要的污染物之一, 也是径流中大部分污染物质 (如C0D、TN、TP、重金属、多环芳烃等) 所依附的载体。径流中颗粒物的浓度、形态影响着其他污染物的性质和分布。同时颗粒物对于雨水径流水质和溶解性污染物的化学反应过程具有重要作用。因此, 颗粒物在雨水径流中受到广泛关注。径流中颗粒物主要来自于大气干湿沉降、地表人类活动、地表水侵蚀等。而具体到场降雨情况下, 径流中颗粒物组成受到天气状况、交通密度、工业状况以及与土壤的接近程度等因素的影响。
粒径是表征颗粒物性质的重要参数之一, 颗粒物的全部性质都与粒径有关。更重要的是, 雨水控制利用措施的结构设计、运行及维护主要取决于径流当中所携带颗粒物的粒径大小;而对径流污染的净化效率则取决于与污染物相关的颗粒物的粒径大小。城市降雨径流输送过程中颗粒物粒径变化范围很大 (1~1000μm) 。Kobriger[12] (1984) 通过对美国不同地区地表径流中颗粒物粒径分布进行研究得出, 90%径流颗粒物的粒径<88μm;边博[13]等人在对国内城市径流颗粒物的监测当中也得出了类似的结论, 并认为径流中5~40μm粒径段的颗粒的体积分数最大。在各种研究当中, 不同采样点和采样方法的会导致采集径流样品中颗粒物粒径大小不同, 颗粒物的均一性也有所差异。如等对韩国西海岸地区停车场径流颗粒物粒径分布研究[14]认为, 106~500μm的颗粒物是径流颗粒物污染的主要组成。在产流过程中径流颗粒物的粒径分布在很大程度上取决于径流流速, 流速越大, 则径流携带颗粒物的平均粒径分布越大, 而径流流速取又是决于降雨条件 (降雨强度、降雨量和降雨历时) 及地形条件的。又研究显示, 在场降雨事件中, 径流颗粒物的粒径分布均呈现明显的时间变化特征, 随着降雨时间的推移, <45μm的径流颗粒物比例逐渐增加[15]。
2.3 重金属
在现有的国内外雨水径流研究文献中大多数研究聚焦于测定径流中镉、铬、铜、铅和锌的浓度, 而对于铝、砷和铁的浓度测定比较少。观察表1数据可知, 每个地区和国家之间, 重金属污染物含量的有着较为显著的差异。造成国内外重金属成分含量差异可能原因有两个: (1) 欧美发达国家由于多年的积累拥有广泛的数据资料。 (2) 大部分国内径流特征数据采集于高度城镇化地区。
一份加州交通局的数据统计分析显示, 年均日交通量是用地类型、流域面积、总累积降雨量, 和前期晴天时间外的又一个影响重金属污染物浓度的因素。如年均日交通量大于6万的城市高道路径流中的重金属浓度要明显高于年均日交通量小于3万的道路[16]。
重金属在径流中的赋存形态及其分布特征是当前研究的热点。多份研究结果表明重金属与径流中的固体物质显著相关, 尤其与悬浮固体物中小颗粒的浓度密切相关, 一般来说, 颗粒越小则污染物金属浓度更高。对于重金属在径流中的赋存形态则可通过观察表1里的现有数据可得出, 径流中Pb、Cd和Cr大部分是以颗粒形式存在, 而Zn、Cu则以溶解态存在的比例相对大一些。重金属的赋存形态决定其环境毒性的大小。国内外有很多城市区域降雨往往呈酸性, 路面径流中的重金属在驻留时间、径流酸碱度以及固体特性和含量等因素作用下往往能够进入溶解相。而溶解态重金属具有较颗粒态更强的生物可给性, 对环境的危害更加严重。
2.4 COD和营养物质
不同的研究中针对不同研究目的, 选择性监测地表径流中的COD以及营养物质包括硝酸盐 (NO3-) , 亚硝酸盐, 铵, 总凯式氮, 总氮, 磷酸盐和总磷。在特定的环境中, 氮和磷元素可以从游离态转化为颗粒附着态, 或从一种溶解形式为另一种溶解形式, 这其中的机理比较复杂, 所以大多数研究并没有测量全部形式的氮和磷元素成分, 最通常选择监测径流中TN和TP两个指标来表示径流中营养物质的污染特征。道路径流中测定出的氮和磷元素的通常来源于交通和非交通源这两种。然而, 交通因素对径流中氮、磷的含量的贡献作用相比于从自然环境中来源 (如周边的土壤和植被) 要少[17]。
通过表1对国内外道路雨水径流COD、TN、TP进行对比分析可知, 我国城市道路雨水径流中COD和营养物的含量水平明显较高, 这与我国城市环境状况总体较差有关, 同时也表明我国实施道路径流污染控制的必要性和紧迫性。
据表1当中有限的数据显示, 大部分检测到的磷都是颗粒态的。当然, 这种情况并不普适于所有的监测点, 如在加州太浩湖的3个高速测量点检测发现的90%的磷都是溶解物形式[18]。多项研究共同发现, 径流中COD也多是以颗粒态形式存在;而对于径流中TN的赋存形态研究存在较大的差异, 总的来说径流中TN在径路颗粒物之中的累积效应不如前两者大。
3 径流污染物初期冲刷效应
在降雨径流污染物排放过程中, 初期雨水携带了这场降雨所产生大部分污染负荷, 这一现象被称为初期冲刷效应。针对初期冲刷, 国外一些发达国家已经开展了30多年的研究, 针对城市道路的径流初始冲刷已经在很多的报道, 不同干期条件下降雨事件或跨季节降雨事件研究都有相应较多的研究。这对评价公路径流对环境的影响, 径流中污染物累积、排放和迁移过程的模拟, 污染负荷估算以及控制措施的设计和实施提供了必要的数据和指导。虽然污染物的初始冲刷可以用浓度初期冲刷或质量初期冲刷两种方式表示, 但是浓度方法较为简单直接, 通常在研究报告中, 作一个污染物浓度和时间图表来表征, 并在图表上附加降雨强度。初期冲刷效应的研究不仅局限于对于最常规的径流水质指标, 如TSS、TN、图片、COD等, 其研究范围还延伸到至径流颗粒物的粒度分布和毒性物质的方面。Li Yingxia[19]等在颗粒物初始冲刷的研究中发现, 初期30%的径流量会冲刷排放90%的粒径小于<20mm微粒。而另外一项针对径流中毒性物质的研究表明[20], 径流中有毒性物质的浓度最大值也与降雨事件的初期阶段有关。
但是查阅大量相关文献可发现, 基于污染物质量的初始冲刷量并没有固定的表达方法。部分学者曾提出利用特定的质量比例来定义初期冲刷效应, 例如Bertrand[21]等人给出了一个具体的定义, 暴雨初始阶段的30%的径流量, 带走80%污染物质量。其他研究学者也提出了一些类似的定义。质量初期冲刷概念及量化描述方法似乎比浓度初期冲刷更科学合理, 但随着研究的深入和大量试验数据的积累, 一些研究者发现, 现实中也只有极少数事件中的某些污染物的冲刷能够达到这一标准。这说明在不同研究条件下, 采用固定的比例来界定初期冲刷现象也有不足。Kayhanian[22]等提出了污染负荷初期冲刷率MFFn的概念用以定量研究路面径流中污染负荷的初期冲刷。即当雨水径流初期污染物的累积输送速率大于径流量累积输送速率时, 降雨初期占径流总量较小比例的雨水径流中挟带了占次降雨污染负荷较大比例的污染物时, 认为存在初期冲刷。MMFn理论可以广泛应用于任何暴雨的初期降雨阶段。研究者可以在任何径流量、污染物组分不同的情况下确定出基于污染物质量的初始冲刷量。例如, MFF20=2.5即表示事件初期20%的径流量排放了50%的污染负荷, 只有当MFFn值大于1时, 才存在初期冲刷效应, MFFn值越大初期冲刷越明显。根据MFFn值, 污染物质初期冲刷效应比较明显的有COD、TP、DOC以及铜和锌[23]。
之后车伍[24]等人提出, 根据冲刷发生和取样点的位置不同, 可将对径流的初期冲刷研究和讨论区分小汇水面源头冲刷和管渠冲刷两种典型的不同条件。相较于屋面、路面、停车场等硬化小汇水面很容易观测到较明显的初期冲刷现象, 初期冲刷现象在较大汇水区域的管道汇流中常常被减弱, 甚至完全被掩盖, 这是由于管道沉积物状况及其冲刷作用、管网拓扑结构、汇流时间、各小汇水面污染物累积及源头冲刷作用、不同小汇水面径流在管道中的混合等诸多因素共同叠加, 形成复杂的“管渠冲刷”现象。
目前对公路径流污染控制和治理一般采取源头拦截并处理初期径流的方法, 根据初期冲刷理论对径流处理设施的结构进行优化, 其规模可以显著缩小, 节约占地空间及建造成本。
4 径流污染指标相关性
研究发现, 径流污染指标之间存在很显著的相关性, 这为道路雨水径流水质的检测、定量分析及制定有效的控制措施等提供依据, 也将减少检测指标的数量, 节约分析成本, 并为污染源辨别和建模带来了可能。表2中列出, 一些前人研究当中雨水径流TSS、DOC与其他污染物之间的相关系数[25-28】, 可以看出, 雨水中的多数污染物赋存于悬浮颗粒物中, 溶解性污染物含量较少。因此可以通过沉淀和过滤的方式去除雨水中的SS从而径流当中的其他污染物也可得以去除。又由于污染物主要吸附于细颗粒物表面, 所以污染物与粒径的相关系数随着颗粒粒径的增加而变小。
5 我国在径流污染控制中存在的不足与改进
我国径流污染控制中存在的不足: (1) 缺乏雨水径流污染控制意识, 无论是管理部门、科研部门, 还是公众, 普遍存在对雨水污染意义认识不足的问题, 对雨水问题的研究还多集中在水量的控制上, 而雨水污染控制技术的研究和应用都很薄弱, 在城市规划和建设过程中缺乏对与水污染控制统筹考虑。 (2) 缺少基础性研究和全面的数据分析, 雨水对环境、资源的影响研究不足, 对雨水转输过程当中, 径流携带污染物的动态迁移转化缺乏全面系统的监测分析。 (3) 雨水污染控制技术的研究程度较低, 没能像发达国家一样形成径流污染控制的产业链, 缺乏相应的设备和从业人员。 (4) 缺乏强制性配套的法令法规、政策对径流污染进行管理。
城市道路雨水系统 篇8
现代快速的城市化进程,给道路的雨水系统带来了不同程度上的压力,城市道路的雨洪问题日渐被暴露出来。
(1)城市道路存在大量不透水路面。城市道路中大量不透水路面导致积水点分布范围广、数量多。车行道通常是沥青路面或混凝土路面,人行道铺装大多采用混凝土砖、花岗岩等透水率低的材料。这些材料往往是道路雨水径流系数增大,内涝时间提前的主要因素。
(2)雨水管网设施难以满足排水需求。目前城市道路雨水径流大多通过雨水口、窨井等设施排入雨水管网中,但实际往往由于路面上的悬浮颗粒、植物树叶、垃圾等造成雨水设施的淤堵,雨水口自身设计的不合理也导致雨水径流难以排出。另外,加上管道干径过小、管网设施老化等原因,每遇强降雨天气,道路积水现象在许多城市中成为了常态。
(3)道路绿化实际截流蓄水能力偏低。传统的道路绿化景观以设计微地形的手法,将绿化隆起,雨水随之自然排向道路市政排水系统中。
2 道路景观设计结合雨水花园的意义
(1)生态效益。雨水花园应用于城市道路中,一方面通过绿化隔离带行道树池、路侧绿带的植物、土壤覆盖层,以排为主对雨水进行净化、去污,将道路初期雨水径流中的COD、SS、重金属、石油等主要污染物过滤,达到降低径流污染的目的。另一方面,利用湿生植物种植进行有效蓄水,补充地下水,改善道路小气候环境,净化城市空气。
(2)经济效益。1减少雨水径流量,使水体自然循环,从而一定程度上控制雨洪的效果,减轻雨水管网排水压力,进而减少排水设施老化带来的建设和维护费用;2将雨水自然净化再排放的过程,会减少雨水处理再利用所带来的工程费用;3提高道路景观的观赏价值,增加周边地块的市场价值。
(3)社会效益。结合湿生植物造景,创造的多样道路景观。以人为本,满足人们对观赏性和娱乐性水环境的需求,增加公众的参与性。在休闲娱乐的同时,增强节水意识,改变对雨洪的态度。
3 具体设计策略
庐州大道作为合肥滨湖新区绿色道路建设示范路,新建路段全长约3.7km。按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,从节地、节水、节能、节材、保护环境等五个角度出发,将雨水花园与城市道路景观结合设计,打造可呼吸的绿色生态路。
(1)雨水花园优先介入道路设计。在这个新建项目中,雨水花园可以提前与道路中的市政管网设计联系起来,形成一个完整的雨水径流排放体系,不仅节省项目后期的资金重复投入,而且能使项目设计精细化、人性化。
(2)雨水花园结合市政设施设计。路缘石上设置有排水孔,或设置分段式路缘石,雨水径流会通过路缘石上的排水孔或从路缘石之间排至雨水花园内。溢水口与城市雨水管网连接,保证下凹绿地及雨水种植池内雨水的质量、截污与饱和后的排放。在路侧绿带中树立雨水花园标示牌,起到推广和科普教育作用。
(3)完善雨水径流系统。侧分带因有市政雨水管,设计下凹式绿地,雨水溢出时便与路面径流一起排入雨水篦子内。人行道雨水,一方面通过透水铺装材料自然下渗,另一方面排入行道树池中的雨水花园内,通暗埋溢水口径流到路侧绿地。路侧雨水花园自然净化下渗雨水,多余溢出的水将排入市政管网内(图1)。
4 主要设计要素
(1)地形。庐州大道化形式属于四板五带式,在设计时,充分了解项目的水文条件及季节变化后,在侧分带及路侧绿化中设计下凹式地形,尤其是8m的路侧绿带的雨水花园应与周边地块地形相衔接,挖掘人的活动所利用的过程和要素。一方面,用景石消化横向或纵向地形;另一方面,让游步道和汀步石穿越下凹式地形,从而增加人的参与性和景观趣味性。
(2)雨水种植池。将行道树池设计成联体式的雨水种植池,将传统的行道树池加长设计,池内种植湿生草本植物和耐水湿行道树。在重要的路口处开口,不仅提高交通安全性,而且达到缓解道路径流的排水压力。
(3)透水材料。1透水基础。下凹式绿地的基础层都是由透水材料组成:蓄水层下面设计50mm的卵石覆盖层、400mm厚的种植土(掺拌10%的细砂,15%的泥炭土)、透水土工布、250mm的碎石垫层等;2透水铺装。人行道铺装采用透水砖,非机动车道面层采用透水混凝土材料。由于透水铺装属于多孔介质材料,其较强的孔隙渗透能力,所以它能够有效减少雨水径流量,补充地下水,减轻城市排水系统的负担。研究表明,透水铺装径流削减能力为40%~90%,比无收集措施时提高约10%,洪峰削减能力在20%~80%。
(4)植物种植。1植物选择需要本土化。国外植物品种很难引进国内,而且昂贵。在设计过程中,根据与国外品种对应植物的科属,来选择国内本土的适用品种。并且经过植物的驯化和实验过程进行推广和实用;2多用耐涝耐旱湿生植物。雨水种植池、下凹式绿地中会存在满水期与枯水期交替现象,因此植物既要适应水生环境,又要有一定的抗旱能力;3特色搭配提高去污性和观赏性。不同植物的合理搭配可提高对水体的净化能力,从植物根系等特性、常绿落叶品种比例、层次密度等方面去着手考虑,来实现自我的技术价值。
5 结束语
综上所述,随着雨水花园的应用,人们会认识到其对于城市生态环境的改善、雨洪调节还有景观效益都有着出色的表现。庐州大道利用雨水花园将打造出滨湖新区第一条“海绵城市”试点市政道路,它的建成必将促进城市绿色生态建设的进一步发展。
参考文献
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城市道路雨水系统 篇9
结合湖南省株洲市老城区(湘江东边)排水系统的规划和管理,分析排水系统体制的选择,雨水排水系统的规划建设,及雨水排水管网的管理中应该引起重视的问题、问题产生的原因和相应的解决方案。
1 排水系统体制的选择
一般来说,城市新区在规划时都会采用雨污分流的排水体制。而老城区由于历史原因和市政建设经费短缺,一般采用的都是雨污合流的排水体制。但是,城市新区由于规划和建设不协调、污水管网没有统一管理、住宅区排水系统与市政排水系统衔接混乱和污水管道质量问题等,使原来按分流制规划和建设的雨水系统实际变成了合流系统,污水处理厂原水不足,雨水排放对受纳水体造成严重的污染。
如深圳市是新建城市,其排水工程的规划与建设完全采用分流制。但1990年深圳市排水管理部门在对特区内开发建设最早的罗湖、上步两区约25%的雨水管道进行抽查时,发现有260余处较集中的污水排入点,由此推断整个雨水系统有千余处被接入污水,实际情况是两区的雨水、污水系统几乎已全部混流。深圳市已对市区内作为受纳水体的多条河流和湖区进行了截流,收到了一定的成效[3]。
株洲市老城区地形东南高,西北低,属典型丘陵地带。老区被自东向西的5条天然溪港路所切割,即枫溪港、建宁港、白石港、铜塘港、霞湾港,它们将各自汇流区雨水汇集排入湘江。随着城市建设发展,5条溪港也就自然形成了株洲市的“天然”排水系统。随着城市的快速发展,接入溪港的污水量不断增加,直接造成了溪港水质的不断恶化,发臭的水体对周边居民的日常生活也造成了不小的影响。为了改善溪港水质,株洲市结合霞湾、龙泉两个污水厂的建设,对霞湾港和建宁港的合流管道进行了截流。
虽然分流制排水系统在理论上能全面保证污水不影响受纳水体水质,但国内外的经验表明,在用户端或市政管网规划建设中都或多或少地存在合流的问题。结合实际情况、当地自然条件、受纳水体环境要求和现有设施情况、资金因素、管理水平、动态发展等因素,实事求是,科学地确定区域排水体制。雨污兼合系统作为过渡性措施,是防洪与排水相结合、市政排水与建筑排水相衔接、污水与雨水有机统一的较经济、现实的排水系统体制[2]。
2 雨水排水系统的规划建设和雨水排水管网的管理
2.1 雨水排水系统的规划建设
排水规划作为城市总体规划的一个重要组成部分,以服从总体规划为前提,但是又具有其自身的特殊性。如城市总体规划受城市发展规模、经济状况、发展速度等因素的影响,一般以20年左右作为一个时段来进行规划。排水规划所采用的基础资料和设计标准应符合总体规划中的相关内容,比如暴雨强度,人口密度,排水量标准等。但是由于排水管网埋深大,基建费用高,系统具有不可逆性,难以互为调节,一旦形成以后更新改造困难大。又由于排水系统钢筋混凝土管使用寿命一般可达50年以上,如果完全按照总体规划确定的年限来进行水量计算,那么经过20年以后,当管道通过的流量无法满足新的总体规划中排水量要求的情况下,则需要新增设管道系统或废除旧有管道系统重建,而前者因地下管网拥挤实施起来相当困难;后者又导致不能充分利用已建管网的剩余价值。所以作为排水规划,建议其规划年限应该超越总体规划年限,以40年～50年作为一个规划时段,具体实施时,以标准的城市总体规划作为依据,将计算好的排水管网的管径放大2级～3级,这样就可避免上述情况的发生。
以株洲市老城区为例,随着城市建设快速发展,土地的大量开发利用,使地表表面渗流和调蓄能力下降,从而地表径流量大为增加,再加上天然干渠河床的自然淤积或冲刷,使其水流条件遭到严重破坏;同时,大量建设项目的兴建,市政排水设施被盖压或围压的现象愈来愈严重;排水体制发展的历史原因,对人口增长排污量估计不足,而市中心特别是芦淞区三角叉一带人口剧增,使原有排水系统标准降低。每遇暴雨时,市区内受到洪水的威胁,内渍现象严重,给企业和市民造成了严重的经济损失,影响城市的正常工作、生活秩序。
2.2 雨水排水管网的管理
由于雨水排水管网是一个系统工程,不同于城市中的其他管网,自身特点鲜明,制约条件诸多,而且与污水管网又有着千丝万缕的联系,因此从雨水排水管网系统的规划到建设实施、到最终的维护管理都需要作为一个有机的整体来考虑对待,任何一个环节的不协调都会使其应有的使用功能难以得到充分的发挥。同时,雨水排水系统规划和管理受到城市防洪、水资源规划等方面的制约,而这些方面的规划和管理是由水利部门制定和实施的;城区建筑的建设,包括建筑雨水的收集和排放,又是由建设相关部门审批和验收管理的;市政工程中其他管线对雨水管网的建设和管理也造成了不小的制约,客观上造成了雨水排水系统的多头管理,使得雨水排水系统的规划建设和管理难以做到系统全面。从株洲目前的管养体制来看,市政管理处和各区建设局负责市区管辖区域城市道路排水管网的日常维护。排水公司负责污水处理,水利部门负责泵站的抽排,排水干渠的日常维护出现真空,无单位管养。
株洲老城区的排水设施,特别是20世纪80年代前建设的排水设施,排水标准较低,排放能力不够,部分区域街道甚至无配套排水设施,自然形成排水明沟,由于资金等原因尚未改造。同时,城市中心区房地产开发加速,为减少成本,片面追求经济效益,未按整体规划设计施工,随意压占排水设施,甚至在排水设施上直接建市场、建商品住房。由于得不到有效监管,垃圾、废渣任意丢弃在排水设施内,加剧了管渠的淤积。
3 解决方案
3.1 雨水排水系统的规划建设
1)应该对城市水资源和水环境、城市防洪排渍等相关管理部门的职能进行适当调整,或者形成定期的会商机制,对雨水排水系统体制的选择和规划建设的相关影响因素进行系统分析和预测,合理确定排水系统的分区和污水处理厂的布局,以及排水系统的分期建设计划。
2)排水管网规划宜有超前意识,应该考虑城市发展过程中多种不确定因素的影响。如雨水管网规划设计时应该根据总体规划考虑一定的污水量的接入,将计算好的排水管网的管径放大2级～3级,并设计一定的水质保证工程措施。
3)加强对排水用户水质的监测,鼓励用户投资建设污水处理设施。
4)加强施工过程的质量管理与控制。
3.2 雨水排水管网的管理
1)加强地下管渠的疏导工作:
对于明渠暗沟部分,对症下药,淤积严重地段应该清淤、拉直,部分地段断面拉宽,砌筑侧墙,加设底板;对管线瓶颈处,需下大力气进行改造,扩大管径,加设管道,才能使问题得到彻底解决。
2)加大执法力度,严格查处违法侵占和损坏排水设施行为。
结合城市的拆违工作,对严重影响排水排渍的建筑,必须拆除。对人为破坏排水设施的人和事,按谁损坏谁负责的办法解决,对城市排水设施淤积和堵塞的,要加收排水设施损害补偿费。对城市建设中涉及到排水设施“拆、改、移、废”应根据《湖南省城市市政公用设施管理办法》的规定,在领取《建设工程规划许可证》,经市政工程管养部门勘察、核准后,方可施工。
3)不断理顺和完善管理体制。
城市主排渠是排水设施的重要组成部分,应该明确专职管理部门进行管理,并拨付专项资金用于排渠的管养工作。
4)建立健全排水设施管养信息系统。
利用信息化管理全面、系统、动态地记录排水设施的“拆、改、移、废”。这是个复杂度大的系统工程,应当及时、有效地组织有关专家、科研单位、管养单位进行专题研究。
参考文献
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