刘永竞
北京冠亚伟业民用建筑设计有限公司 北京市 100053
摘要：随着我国的城镇化建设快速发展，雨水径流污染等城市水问题日益凸显，亟待建设科学的城市雨洪管理系统．建设“海绵城市”是未来城市雨水系统建设的重要发展模式，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，根据需要，在必要的时候将蓄存的水释放出来，并加以合理再利用。在海绵城市建设中，环保型雨水口的主要用途体是可以有效的排除路面径流雨水以及对初期雨水污染有突出的减控效果这两方面上。对减轻城市内涝、防止冲蚀和保持水量平衡的海绵城市理念有着重要作用，本文针对环保型雨水口类设施在建设海绵城市中对雨水控制与利用方面的作用给出了以下几点分析阐述。
关键词: 环保雨水口；雨水控制与利用；海绵城市
一、概述
雨水口在城市排水管网系统作为收集地表径流雨水的基础型设施，是雨水管网系统上收集雨水的常见构筑物。在一次降雨过程中，城市街道路面上的雨水首先要经过雨水口后，再通过雨水口支管接入到城市雨水管网系统。如果雨水口的排水功能不足，会导致局部道路表面形成大量的积水，尤其是道路低点，而大范围的积水会对行驶车辆造成不可估量的安全隐患。路面结构材料通常为沥青混合料，由于积水带来的长期浸泡会对其造成剥落，引起局部路面下沉，使路面的表层强度降低，渗入路基，降低路基土的强度，造成路基结构性破坏。从而引发一系列交通问题。由此来看，在管网系统合理布置的前提下，雨水口排泄水量程度对于城市整体防汛排涝和城市道路路面的结构安全性来说，都是至关重要的。环保型雨水口是在我国建设“海绵城市”背景下的新型实用成果。环保型雨水口在设计人员合理布置后，遇小雨时能够有效净化初期雨水，遇大雨时又不会影响径流雨水的顺畅排放，并且具有良好的承重性能等特点，在城市道路与建筑小区的雨水排除系统中发挥着重要的作用。
二、海绵城市建设的必要性
由住建部的调查数据显示，在2008-2010年间，我国62%的城市发生过内涝，并且内涝灾害呈现逐步上升趋势。内涝灾害中74%的城市最大积水深度超过50mm,超过90%的城市积水深度超过15mm，城市内涝给当地的居民造成严重的经济损失，甚至人员伤亡等严重后果。城市内涝已经成为国内甚至国际重点关注的问题之一。要想解决城市雨洪问题须综合考虑，而这并不是传统排水管网提标扩容建设、设置单一功能与形式的调蓄设施等能独立完成的。新时期大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”，是党中央，国务院确定的一项重大战略。我国的城市雨水利用近几年发展较快,20世纪80年代末到90 年代中，北京、上海、大连、哈尔滨等许多城市相继开展城市雨水利用研究。2006 年10 月，国家“十一五”科技支撑计划重点项目“雨洪资源利用技术研究及应用”正式启动，该项目将在技术、政策、理论等方面对我国的雨洪利用提供支撑；在2013 年12 月召开的中央城镇化工作会议上，习总主席曾经提到要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。2015 年10 月，国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》，部署推进海面城市建设。因此，城市因地制宜的制定排水防洪内涝规划，将收集、排除、调蓄等系统结合到一起，以经济性、合理性为前提，以控制排水防涝的总量为基本，统筹城市雨水管渠系统、低影响开发雨水系统和超标雨水径流排放系统这三个贯彻海绵城市技术路线的要点之间的关系，对于推进新型城镇发展，保护和改善城市生态环境，促进生态文明建设具有重要意义。
三、环保雨水口在雨水工程设计中的应用
本人通过对若干条现状道路已投入使用的传统型雨水口观察中，发现雨水口内部的物质种类多样，不仅有落叶、余水和土壤，还可能会有一些生活垃圾，如包装袋，塑料瓶等。可见降雨径流污染具有范围广、来源复杂的特点，这不仅对雨水管网排除雨水会造成一定的影响，还会对城市水环境治理工作带来极大挑战。而环保型雨水口是一种集沉砂、除污（和防臭）功能于一体的用于收集地面雨水的专用构筑物，相比于传统型雨水口，主要在篦子下方增设截污框、截污吊篮、土工网带、截污挡板等截污装置，设计要求截污装置过水能力须大于雨水口支管过水能力。使初期雨水中的部分大颗粒悬浮物和漂浮物就会被有效拦截。有效减轻屋面、路面等初期径流污染负荷，改善径流水质，实现对径流雨水的源头净化。在刘名文等多为专家发表的《环保型雨水口的分类模拟与效果评价》中，概化提出了３类环保型雨水口，即弃流型、截流入渗型和人工填料型雨水口。弃流型雨水口将一部分高质量浓度污染物的雨水径流交由污水处理厂进行处理，因此具有较高的径流及污染物削减效果，但这会导致污水处理厂负荷的增加，需要综合考虑下游污水处理厂的处理能力；人工填料型雨水口的处理效果仅次于弃流型雨水口，但在长期运行过程中，需要对人填料进行定期维护与管理，增加了后期维护成本；截流入渗型雨水口虽然处理效果不突出，但其能够直接利用周边绿地土壤削减及净化雨水径流，后期维护成本较低．因此，在实际应用过程中，要综合考虑道路的污染程度、绿色基础设施状况、建设及维护成本等方面，选取合适的环保型雨水口．
根据市面上最新的环保型雨水口专利成果显示，目前正在推广和应用一种更为新型的渗透环保一体化雨水口，按照一定的开孔率在雨水口的侧壁和底部加工渗透孔，或将雨水口底板替换为人工填料等等，人工填料有颗粒直径大、孔隙度高、蓄水能力较差的特点，其下渗能力不会随着下渗量的增加而发生太大的变化，有稳定的下渗能力，使雨水口成为具有渗透作用的环保型雨水口，并与雨水弃流井、渗透井、渗透管渠等设施联合组合成渗排一体化系统。
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市政道路排水系统的任务就是及时地汇集并排除降水形成的地面径流,消除地面积水对人们的影响和减少积水对路面及路基结构的破坏,雨水口是道路排水系统的重要构筑物。在海绵城市建设中，道路两侧的植草沟、生物滞留带等绿色海绵设施在推广应用中存在一定限制，因此，环保型雨水口是海绵型道路建设的重要技术手段，它能够有效调控道路雨水径流，特别是对初期雨水径流污染具有良好的控制效在本人参与设计的为2019北京世园会交通市政配套工程中的部分道路工程中，在结合地勘土质及地下水位等条件作为前提下，为控制利用道路红线内非机动车道及人行道汇集雨水，采用了环保型雨水口及雨水入渗等技术，通过在两侧隔离带内设置植被浅沟、渗透检查井及环保型雨水口等设施，达到加大入渗、蓄集雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染等作用，最终实现雨水的综合利用。
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环保型雨水口兼具传统雨水口简单的结构、又相对低廉的安装及养护成本。一般在使用三个月左右的周期内做一次截污装置的清理工作，在定期进行维护时，维护人员把截污挂篮取出，将重力干化的截留物清除并清洗干净，即可放回雨水口中重复使用。随着环保型雨水口日益广泛的投入到海绵城市建设，截污设施也在实际使用情况进行不断优化，比如采用一体成型材料降低施工难度，或在雨水口连接管前增设无沙混凝土透水墙，雨水经沉砂斗通过无砂混凝土透水墙，以截留初期雨水中的大量泥沙。该工艺做法须大雨后加以维护管理，避免过量沙土将透水孔隙完全堵塞。另外，还有部分新型产品在多篦雨水口壁墙之间加设竖向的防臭隔板，设计要求防臭隔板下沿须低于雨水口支管管内底，进一步加强拦截雨水中漂浮物效果。此外，在前期雨水工程设计过程中，应有与环保型雨水口应用相配套的下游雨水管渠系统的总体规划设计，以最大程度发挥其作用。
四、总结
综上所述，在当前的时代背景下，海绵城市理念已成为未来城市发展的主要方向。环保型雨水口作为雨水排除系统中重要的基础设施和组成部分，在设计及施工人员日益广泛的应用和不断对其优化和开发中，为建设海绵城市中对雨水控制与利用方面起到了重要的作用。
五、参考文献：
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