基于LID设施的市政排水设计要点研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

基于LID设施的市政排水设计要点研究

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：杨阳

[导读] 摘要：近些年，随着社会发展，人们生活水平提高，对市政要求不断提高。

        苏交科集团股份有限公司江苏南京 210017
        摘要：近些年，随着社会发展，人们生活水平提高，对市政要求不断提高。为了提高我国市政排水设计水平，文章首先基于LID理念分析了新型雨洪管理模式的构建载体、设计步骤、适用范围等，然后分析了城市典型LID设施的作用及设计要点，最后以某城市道路为工程依托，探讨了LID设施对地表径流总量和径流峰值的改善效果，研究成果能够为类似的市政排水设计提供理论指导。
        关键词：LID设施；市政排水；雨水系统
        引言
        近年来，随着极端天气频发，一些城市频繁遭遇强降雨，导致内涝灾害严重，局部交通瘫痪，严重影响交通出行，甚至危及人民群众生命安全。因此在市政排水工程设计中引入了低影响开发（LowImpactDevelopment，简称LID）理念，以完善传统排水工程设计方法，为新建市政道路有效避免上述问题提供新思路。笔者拟以排水工程设计为例，讨论用LID理念指导市政道路排水工程设计，分析低影响开发控制目标的可达性。
        1 LID理念
        低影响开发理念英文简称为LID理念，以城市暴雨优化管理措施为基础，进行延伸与完善。该理念下，设计策略的目标确定为维持或恢复区域开发之前水文机制，运用分布式节流和生物滞留池、绿色屋面、渗透铺设、植被浅沟、雨水花园等措施，尽量减少不透水的表面面积，同时要把汇流路径进行延长，增加汇流的时间，运用这些措施，减少径流存储和入渗以及地下水累积，从而能实现海绵城市中“慢排缓释”以及“源头分散”的目标。
        2 LID理念概述及国内应用现状
        20世纪90年代，美国正式提出了LID理念。LID理念的宗旨为尊重自然，尽可能恢复开发区域原有的水文状况，最大程度减小城市开发建设对自然条件的破坏，寻求城市建设与环境保护的平衡。
        通过LID措施应用方法的构建，使现行的绿色建筑评价标准、方法得到改进，进而促进了绿色建筑的推广建设。探索了LID措施的比选方法和选址布局，对LID措施进行了适建性分析，评价了LID措施对降雨的控制效果和经济效益。然而，目前国内的应用研究还主要集中在LID单一措施适建性分析、应用效果模拟等方面，与市政道路排水工程设计结合性不高，导致排水系统的设计和实施存在一定的问题，使设计方案不尽理想。所以，LID理念应用于市政道路排水工程设计，既是现实所迫，也是大势所趋。
        3城市典型LID设施的设计
        3.1透水路面设计
        由于透水型路面铺装材料孔隙性较大，可以使雨水较快渗入地下，从而减小地表积水。按照铺设系统是否有径流存储区，可将透水型路面分成多孔铺设、储存式透水铺设、非储存式透水铺设。多孔铺设型透水路面在城市道路中的应用较广泛，其储存区域、孔隙率等参数应按照当地降水量与降水频率计算得到，路面施工时是先在路基上摊铺碎石层来储存径流，然后再铺设孔隙较大的多孔沥青混合料（车行道）、低标号混凝土（车行道）、透水地砖（人行道）等，以确保地表径流渗入碎石储存层。
        3.2绿地和花坛渗透的排水
        绿地和花坛的渗透能力比较强，并且植物的根系可以净化雨水径流中杂质和悬浮物，避免雨水冲刷造成的水土流失，有着美化环境的作用。因此，以海绵城市为主体的城市雨水排水设计中可以增加绿地和花坛的覆盖面积，从而提高雨水的管理和利用，让屋面径流以及地面径流流进到绿地和花坛中，实现自然渗透。如果采用绿地设计，就一定尽量降低绿地高程，以便更好的提升贮水能力。一般可以在绿地中设计出顶宽为1m到2m的倒三角形浅沟，在沟中种植绿草，就能很好地滞留和贮存地面径流和屋面径流。
        3.3渗透溢流井
        人行道和非机动车道的雨水，流入机非隔离带下沉式绿地进行调蓄及利用土壤自然渗透，土壤饱和后再溢流入渗透溢流井中，渗透溢流井井底入渗饱和后雨水通过井中的溢流管接入市政雨水管道内，约每40m设置1组渗透溢流井。渗透溢流井使用PE成品井，井径为600mm，井深为900mm，井盖颜色与绿地相符。井盖和井体承载能力不小于15kN。渗透溢流井如图1所示。

        图1渗透溢流井示意图
        3.4生态树池和生态滞留池设计
        生态树池属于点状生态滞留设施，适用范围较广。生态树池内一般种植当地适用性强的树种，上部会铺1m左右种植土，种植土的下部依次布置反滤层、砾石层、渗水管等，其主要作用是在不影响道路交通的前提下汇集机动车道、非机动车道、人行道的雨水径流。生态树池的平面位置应当根据城市规划、道路等级及功能等确定。生态滞留池也是沿道路走向布置线形下凹式排水池，形状规则，底部会种植绿化植物，主要用于绿地区域小但道路景观要求高的核心商圈道路、人行步道等。生态滞留池的作用是控制地表雨水流向、净化水质，改善道路景观。
        3.5借助渗透井（池）排水
        渗透井的构成为，集水井地面运用碎石进行填充。这样就能将集中的雨水，直接渗透进入地下。地下的渗透井通常在井内填充砾石或者砂砾，其中可以贮存雨水，并经过一段时间慢慢渗入到地下。如果有一些土地面积可以利用的时候，并且该土地的渗透性比较好，可以设计地面渗透池。地面渗透池的大小不定，还可以设计多个小渗透池联合应用，一般看城市中的地形而定。季节性的渗透池中，可以设置一些植被，这些植被的作用有两个方面，一方面可以抗洪，一方面可以抗旱，具体发挥的作用，以渗透池中的水量而定。
        结语
        文章分析了低影响开发的雨洪管理模式、典型LID设施设计及其对地表径流的削减效果，主要得到以下几个方面的结论：（1）低影响开发（LID）设计理念的核心促使地表雨水自然下渗，使城市开发后雨水径流与开发前基本保持一致；（2）典型的城市LID设施有植草沟、透水路面、生态树池、生态滞留池、人工湿地等，在进行设计时应当重点考虑当地水资源及城市规划；（3）随着降雨重现期的增加，添加LID设施前后地表径流总量和径流峰值均不断增加，且LID设施对其有明显的降低作用。
        参考文献：
        [1]王建龙，王明宇，车伍，等.低影响开发雨水系统构建关键问题探讨[J].中国给水排水，2015，31（22）：6-12.
        [2]王红武，毛云峰，高原，等.低影响开发（LID）的工程措施及其效果[J].环境科学与技术，2012，35（10）：99-103.
        [3]赵宇.低影响开发理念在城市规划中的应用实践[J].规划师，2013，29（S1）：42-46.
        [4]王建龙，车伍.低影响开发与绿色建筑[J].中国给水排水，2011（20）：17-20.
        [5]王琼珊，刘晓梅，赵冬泉.低影响开发措施比选及适建区域分析[J].中国给水排水，2014（3）：96-100.