吳婧寧
(廣州市公用事業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,廣東廣州510230)
隨著我國城市的發(fā)展,城市道路發(fā)生巨大的變化,城市道路面積也逐漸增大?,F(xiàn)有的雨水排放模式已不能滿足要求,因此,需要新的雨水控制技術(shù)來解決上述問題,本文提出的防洪新技術(shù)不僅可以解決上述降雨問題,而且還可以有效控制降雨,因此,該技術(shù)的引入具有重要的研究價(jià)值。
雖然我國大部分城市道路都進(jìn)行了改造,但相應(yīng)的排水系統(tǒng)卻沒有發(fā)生變化,很難滿足目前街道排水的需要,經(jīng)過長期的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)這種方法很難滿足城市道路的排水要求,因此存在一些問題。
在城市可持續(xù)發(fā)展的過程中,大量的天然土壤不斷被硬化土取代,這也導(dǎo)致道路土壤硬化程度的提高。城市垃圾防滲面積增大,綜合流量系數(shù)增大,加速了暴雨的收斂,增加了始、出口洪峰。此外,道路排水必須對周圍區(qū)域進(jìn)行排水,這直接增加了道路排水壓力和變形。城市道路的建設(shè)提高了城市路面的硬度,改變了道路的吸水性能,雨水難以吸收,只能在道路上流淌并在低洼地段堆積,使城市道路的排水壓力驟增,給道路帶來更大的挑戰(zhàn)。
城市徑流污染是道路的主要污染源之一。城市徑流污染是我國第二大污染,也是城市環(huán)境的重要組成部分。雨水最終通過人行道進(jìn)入土壤,但在此過程中,容易受到道路環(huán)境的影響,污染地下水的流動。道路水流對環(huán)境污染最大,這種污染最終會損害人類健康。市政道路的建設(shè)嚴(yán)重污染道路周圍的水,這是因?yàn)榈缆酚晁兄亟饘俸褪臀廴?,雨水和車輛沖刷產(chǎn)生的泥石流和污染物對城市供水系統(tǒng)有嚴(yán)重影響。地表水污染日趨嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅水資源和生物生存。
目前,我國仍是一個水資源相對稀缺的國家,每年城市缺水60億m3。隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,地下水資源的過度開發(fā)和缺乏互補(bǔ)性給城市水資源帶來一些問題。水資源短缺已成為非常嚴(yán)重的問題,但道路雨水仍通過城市雨水管網(wǎng)排放。水資源的實(shí)測值和取水量經(jīng)常被計(jì)算出來,但人們看不到問題所在,水資源仍然被浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國實(shí)際用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過110億m3,必須充分利用現(xiàn)有水資源。事實(shí)上,城市的雨水沒有被考慮在內(nèi),導(dǎo)致雨水流失。城市排水系統(tǒng)、水環(huán)境和污水處理廠面臨越來越大的壓力。
盡管我國近年來取得巨大進(jìn)步,但它也付出了污染的代價(jià)。我國的排水系統(tǒng)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)污水到管道排水的發(fā)展階段。傳統(tǒng)道路排水系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足越來越被人們了解。此外,土壤硬化直接影響雨水的吸收。有鑒于此,城市在排水道路時(shí)必須采取排水措施。因此,需要采取新的排水措施來解決存在的問題。如何將防洪新技術(shù)引入城市排水系統(tǒng),在公路建設(shè)中協(xié)調(diào)環(huán)境與排水的關(guān)系,已成為城市排水系統(tǒng)面臨的難題之一[1]。
城市化的發(fā)展伴隨著高新技術(shù)的發(fā)展。因此,可以利用信息技術(shù)對城市道路排水系統(tǒng)進(jìn)行研究,尋找更適合的排水系統(tǒng)。因此,有必要詳細(xì)研究防洪、排水等方面。廢水污染和雨水回收等公路建設(shè)中的一些問題和現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,引起公路水系設(shè)計(jì)的重視。修復(fù)道路建設(shè)造成的破壞,有效保證城市發(fā)展的可持續(xù)性和穩(wěn)定性。
雨水防洪保護(hù)利用是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性工程,主要涉及水資源化、防洪、排水等方面。
為了解決我國水資源短缺的問題,必須采用科學(xué)的方法利用雨水資源,使雨水利用成為防洪新技術(shù)的重要組成部分。在保護(hù)和節(jié)約用水的同時(shí),大大減少雨水對城市排水系統(tǒng)以外的影響,減少了水資源的污染,保護(hù)了我們的生態(tài)環(huán)境。需要三種不同的利用方式:直接利用、間接利用和綜合利用。雨水資源化利用是以節(jié)約水資源、改善城市環(huán)境為主要目標(biāo)的多目標(biāo)綜合性新技術(shù)。減少環(huán)境污染和水污染。雨水資源的利用不僅限于對雨水的提取、回收和處理,而且還改善兩者的結(jié)合。雨水的形成和管理可以通過各種人工生態(tài)措施儲存和輸送雨水,有效減少人工地下水資源的利用和破壞,保證城市水資源的良性循環(huán),其內(nèi)容如表1所示。
表1 直接利用、間接利用和綜合利用
一般而言,雨水循環(huán)利用應(yīng)通過各種人工生態(tài)措施改善雨水的形成、輸送和儲存,以減少生產(chǎn)和人類生活對城市排水系統(tǒng)的不利影響;在更加生態(tài)的環(huán)境中發(fā)展水循環(huán),創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。也就是說,要選擇雨水處理形成的生態(tài)路徑,加強(qiáng)雨水的儲運(yùn),還必須達(dá)到城市排水的目的,建立良好的城市水循環(huán)系統(tǒng),合理利用資源[2]。
目前,城市洪水越來越頻繁,防洪必須成為城市雨水排放調(diào)查的新研究重點(diǎn),防洪成為城市雨水管理系統(tǒng)的重要組成部分。生物防洪水庫等設(shè)施可以有效降低洪水風(fēng)險(xiǎn),提高城市防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)。最重要的措施是調(diào)節(jié)雨水流量,有效利用城市的不同功能進(jìn)行雨水排放。所有這些都已得到利用,也可通過雨水來源(如土壤滲透性)加以控制。例如,建造生物處理池來處理雨水。
減少污水污染是城市雨水利用和防洪的重要組成部分。除有效排放和利用雨水外,還應(yīng)控制廢水污染。因此,必須在新的防雨防洪技術(shù)中增加這一要素,以確保城市地下水不受污染,必須采取各種措施來實(shí)施這一技術(shù)非技術(shù)措施。主要包括三個技術(shù)方面:源頭控制、中間控制和最終控制。源頭控制主要包括集水區(qū)、雨水花園、雨水抽取和滲透設(shè)施的選擇中間措施包括系統(tǒng)過濾系統(tǒng)和雨水收集系統(tǒng);最終控制包括沉淀、過濾、排水、濕地雨水池、植被過濾帶等。
3.1.1 雨洪排水系統(tǒng)
目前,世界上大多數(shù)國家都在道路排水中采用新的雨水防洪技術(shù)。我國繼續(xù)使用溝渠、管道等傳統(tǒng)排水系統(tǒng)作為道路排水系統(tǒng),控制道路污水的排放,減少其與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。在雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,采用最新的科技措施,做好排灌工作,提高城市排水系統(tǒng)的能力。有關(guān)部門必須采取一定的強(qiáng)制性措施,統(tǒng)一城市道路建設(shè),完善排水系統(tǒng)功能。
3.1.2 城市排水體系設(shè)計(jì)
城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的原則。設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)、水循環(huán)等相關(guān)因素,并與排水系統(tǒng)相結(jié)合。應(yīng)避免環(huán)境受損,避免廢水污染,以便雨水能夠成功補(bǔ)充地下水。
城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要取得初步效益,因此,新的雨洪處理系統(tǒng)必須滿足我國城市的排水需求,這不僅擴(kuò)大了技術(shù)的應(yīng)用范圍,同時(shí)也減少了相關(guān)數(shù)據(jù)不足造成的設(shè)計(jì)問題。
新的道路排水系統(tǒng)本身就是一個跨學(xué)科的技術(shù)內(nèi)容。它要道路設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)變角色,采用先進(jìn)的技術(shù)理念,有效整合不同學(xué)科的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)科學(xué)應(yīng)用。
國外對防洪防雨新技術(shù)的研究相對較長。雨水利用技術(shù)規(guī)范相對簡單,對雨水防治新技術(shù)沒有規(guī)定和指導(dǎo)。因此,我國必須加強(qiáng)防雨防汛技術(shù)的研究,制定相應(yīng)的法律和策略,有效運(yùn)用防雨防汛技術(shù)。
雨季采用城市道路作為防洪閘,人行道可采用透水性的路面,兩側(cè)綠化帶可改為凹面綠化帶,既能完全滲透雨水,又能攔截部分污水污染,充分利用現(xiàn)有條件,避免大規(guī)模的洪水集中,既節(jié)約成本,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,又具有防洪功能。特別是作為城市的日常交通通道,滿足人們的舒適和交通需求。同時(shí),它還具有防洪的功能。這不僅體現(xiàn)道路的價(jià)值,也有助于城市抵御洪水。
簡而言之,要想知道什么樣的排水系統(tǒng)最適合當(dāng)前的城市道路,必須根據(jù)當(dāng)前的道路條件來決定。新的雨水和防洪系統(tǒng)不僅需要滿足排水的需求,同時(shí)還應(yīng)該有效利用雨水。因此,在建立新的雨水防洪系統(tǒng)時(shí),必須設(shè)計(jì)并實(shí)施上述規(guī)定。新的雨水防洪系統(tǒng)的容量不僅能滿足城市排水的需要。同時(shí),它也符合我國可持續(xù)發(fā)展和水資源保護(hù)等基本國策的要求。