摘要 昌平回龍觀至海淀上地地區(qū)自行車專用路為構(gòu)建綠色出行體系提供了良好的工程經(jīng)驗(yàn)和示范作用。從節(jié)能減排的綠色理念出發(fā)，文章介紹了海綿城市建設(shè)在該項(xiàng)目排水工程中的應(yīng)用，重點(diǎn)論述了蓄水池、下凹式綠地兩種排水設(shè)施的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，便于為類似工程提供一定的建設(shè)參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 海綿城市；自行車專用路；蓄水池；排水工程

中圖分類號 TU992;U412.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）14-0056-03

0 引言

海綿城市是指通過加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路、綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式[1]。

近年來，因?yàn)槌鞘虚_發(fā)、氣候等諸多因素的影響，北京、上海等大中型城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，道路徑流面源污染也較為嚴(yán)重，同時(shí)很多城市還面臨水資源極度匱乏的困擾。為解決上述問題，2013年以來，國家陸續(xù)發(fā)布了《關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》、《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》和《城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃編制大綱》等相關(guān)設(shè)計(jì)、建設(shè)指導(dǎo)性文件，用以加大力度積極推進(jìn)海綿城市的建設(shè)工作[2]。2015年國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》中明確要求：城市建設(shè)應(yīng)綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響，推進(jìn)海綿城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改變雨水快排、直排的傳統(tǒng)做法，增強(qiáng)道路綠化帶對雨水的消納功能。

昌平回龍觀至海淀上地地區(qū)自行車專用路（以下簡稱“自行車專用路”）是全國第二條、北京市第一條自行車專用路。工程于2017年開展前期規(guī)劃研究工作，2019年5月31日建成通車。作為北京市2018年、2019年兩年市政府重點(diǎn)工程，自行車專用路的建設(shè)初衷即構(gòu)建從昌平回龍觀到海淀上地地區(qū)之間的綠色慢行出行體系，實(shí)現(xiàn)居住在回龍觀而工作在上地地區(qū)人群點(diǎn)對點(diǎn)通勤的功能需求，為兩地自行車出行提供“專用、連續(xù)、安全、快捷”的慢行交通系統(tǒng)。因此，該工程的建設(shè)對實(shí)現(xiàn)“低碳交通，節(jié)能減排”具有重要意義。為體現(xiàn)“低碳城市”發(fā)展理念，工程在前期設(shè)計(jì)及后期建設(shè)工程中，融入了蓄水池、下凹式綠地、光伏路燈、潮汐車道、立體停車庫等多種綠色元素，既充分利用了太陽能、雨水等自然資源，同時(shí)又減少了工程建設(shè)對周邊自然環(huán)境的影響，大力踐行了“海綿城市”理念。

1 項(xiàng)目概況

“自行車專用路”起點(diǎn)位于北京市昌平區(qū)同成街與文華路交叉路口，終點(diǎn)位于海淀區(qū)后廠村路與上地西路交叉口，路面寬6 m，全長約6.5 km（高架橋段長2.7 km，地面段長2.8 km，現(xiàn)況路改造段長1 km）。設(shè)計(jì)車速20 km/h，沿線設(shè)有養(yǎng)護(hù)工區(qū)1處，服務(wù)區(qū)1處，駐車區(qū)結(jié)合出入口及地鐵站分散設(shè)置[3]。

2 排水方案

“自行車專用路”線位走向主要位于規(guī)劃建設(shè)區(qū)內(nèi)，綜合建設(shè)條件及周邊環(huán)境，全線排水形式分為三部分，K0+000～K2+897高架橋段采用管線排水，K2+897～K5+449地面段采用明渠排水，后廠村路現(xiàn)狀改造段保留利用現(xiàn)狀排水設(shè)施。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，原用地排水屬于同城街、龍域環(huán)路等鄰近市政道路雨水系統(tǒng)服務(wù)流域。全線主要排水下游為同成街現(xiàn)狀市政雨水管線、西二旗北路現(xiàn)狀市政雨水管線和半壁店溝。

該項(xiàng)目作為北京市重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施工程，在排水設(shè)計(jì)方面積極響應(yīng)國家及北京市地方相關(guān)要求，因地制宜，合理分析，采用“滲、滯、排”相結(jié)合的排水措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全線共設(shè)置排水管線2 500 m、植草邊溝2 000 m、雨水滲透井54座、下凹式綠地8 000 m2，充分發(fā)揮了綠地微地形、植草溝等對降雨的積蓄、滯留作用，體現(xiàn)了建設(shè)海綿型城市道路的綠色理念。

除此之外，為更好體現(xiàn)海綿城市理念，“自行車專用路”在建設(shè)過程中結(jié)合沿線景觀方案，增加了雨水花園、透水鋪裝、蓄水池等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了雨水“滲、滯、蓄、凈、用、排”相結(jié)合的多重功能，年收集利用雨水總量可達(dá)8 000 m3。

2.1 高架橋段

“自行車專用路”途徑回龍觀、龍澤兩座客流量巨大的地鐵站。為避免與地鐵站站前廣場的人流組織交叉，減少對沿線公交停車場、P+R停車場、龍澤客運(yùn)站停車空間的影響，在京藏高速公路以東全程采用高架橋的型式布設(shè)，長度2.8 km，以提高騎行的舒適性與安全性。

（1）高架橋穿越現(xiàn)狀綠地段（K0+003～K0+379、K0+822～K1+337、K2+409～K2+702）

橋面雨水通過雨落管直接接入橋下綠地雨水口，經(jīng)沿線滲透井下滲接入蓄水池。全線共設(shè)置蓄水池6座，總有效容積760 m3，可實(shí)現(xiàn)81 mm降雨量（2年一遇最大24 h降雨量）基本不外排，超標(biāo)的雨水溢流進(jìn)入同城街雨水系統(tǒng)。

同時(shí)，為避免冬季橋面冰雪融水沿雨落管直接流入綠地從而破壞土壤植被，在雨落管的落地處設(shè)置了溢流式雨水口，并將其與下凹式綠地連接。冬季橋面的冰雪融水沿雨落管接入雨水口內(nèi)，儲存后由人工清理；夏季橋面雨水沿雨落管落入雨水口后溢流至下凹式綠地，當(dāng)綠地下滲吸水飽和后，雨水通過溢流井溢流至現(xiàn)況排水系統(tǒng)內(nèi)。

（2）高架橋穿越地鐵車站、停車場段（K0+379～K0+822、K1+337～K2+409）

在雨落管的末端設(shè)置了雨水口，橋面雨水通過雨落管接入橋下現(xiàn)況市政雨水設(shè)施（地鐵、公交場站現(xiàn)狀雨水口，京藏高速主、輔路現(xiàn)狀雨水口等）。

2.2 地面段

“自行車專用路”地面段全長2.8 km，主要位于龍域環(huán)路西北側(cè)紅線外，龍域環(huán)路現(xiàn)狀有1條梯形漿砌塊石排水邊溝，標(biāo)準(zhǔn)段上口寬約1.5 m。根據(jù)《回龍觀舊村改造雨污水排除規(guī)劃》（2007年），該條排水邊溝的功能是防止龍域環(huán)路以外的雨水進(jìn)入回龍觀舊村范圍，起到攔截外部客水的作用。為保證“自行車專用路”使用安全，防止客水沖刷，該段排水邊溝隨該工程改建至“專用路”的右側(cè)，如圖1所示。

結(jié)合沿線的地形情況和環(huán)境特點(diǎn)，“自行車專用路”地面段的海綿城市設(shè)施分為2個(gè)系統(tǒng)：右側(cè)設(shè)置梯形生態(tài)植草邊溝，總長2.0 km；左側(cè)設(shè)置2～4 m寬下凹式綠地，總面積8 000 m2。

右側(cè)設(shè)置的梯形生態(tài)植草邊溝，主要功能為城市防洪，以滯、滲、排為主，攔截專用路外側(cè)綠地排水，避免客水影響道路的正常使用，下游接入半壁店溝河道。

左側(cè)設(shè)置的下凹式綠地，主要收集專用路和綠地自身雨水，以滯、滲為主。沿下凹式綠地縱向每間隔100 m左右設(shè)1座溢流雨水口，就近接入龍域環(huán)路現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)，保障超量雨水順利排除，如圖2所示。

2.3 蓄水池

2009年，原北京市路政局結(jié)合綠化工程開始建設(shè)蓄水池，收集路面雨水，干旱時(shí)用于綠化灌溉。目前，在平谷、房山、延慶等偏遠(yuǎn)山區(qū)公路已建設(shè)15處，每年可收集利用雨水近3萬噸，解決5萬到7萬株喬木灌溉用水。不僅極大縮短了水車運(yùn)距，還達(dá)到了節(jié)水、用水及時(shí)的作用，充分體現(xiàn)了對雨水的蓄積和利用的功能作用。

參照公路蓄水池的功能，“專用路”全線共設(shè)置蓄水設(shè)施6處。蓄水池為海綿城市建設(shè)內(nèi)容之一，不僅可以節(jié)約用水，還能起到補(bǔ)充地下水資源的目的。降雨發(fā)生時(shí)，橋面雨水和綠地內(nèi)超出下滲能力而形成徑流的雨水溢流進(jìn)入管線系統(tǒng)后流入蓄水池[4]。降雨過后，蓄水池內(nèi)收集的雨水可用于澆灑綠化、沖洗排水渠道等，充分體現(xiàn)了綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。

（1）蓄水設(shè)施選址

蓄水池選址首先要考慮自“行車專用路”周邊的地形地貌、匯水面積、流經(jīng)路徑、路側(cè)條件、林木資源分布以及安全因素，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。該項(xiàng)目位于北京市昌平區(qū)回龍觀和上地地區(qū)，屬于城市建成區(qū)，周邊為生活配套相對成熟的居住區(qū)和地鐵13號線，因此蓄水池設(shè)置在“專用路”與13號線之間的綠地內(nèi)，大部分位于高架橋段。蓄水池的中心樁號分別為K0+100，K1+220，K1+850，K2+100，K2+800，K3+610共6處。

（2）蓄水設(shè)施容積

專用路全線路面、橋面可收集水面積28 000 m2，綠地可收集水面積29 869 m2。根據(jù)北京市《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB11/685—2013），雨水收集回用系統(tǒng)收集總徑流量重現(xiàn)期宜按1～2年取值，即對應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量為45～81 mm。本著最大化收集利用雨水，同時(shí)節(jié)約投資的目的，該工程取規(guī)范上限值。蓄水設(shè)施容積：

（28 000×0.9+29 869×0.15）×0.9×81/1 000=2 163m3

其中，路面匯水系數(shù)及雨水回用系數(shù)取值0.9，綠地回水系數(shù)取值0.15，設(shè)計(jì)降雨量取高限81 mm，根據(jù)計(jì)算結(jié)果最終設(shè)計(jì)取值2 200 m3（0.72 m3/延米）。

（3）蓄水設(shè)施型式

蓄水池采用分體式PP模塊型式，PP模塊單體尺寸為1 000×500×400 mm，模塊孔隙率為0.95，單體與單體之間采用橫向蝶形連接。PP模塊可以人工任意拆卸，有效降低開挖及回填，具有儲水量大、施工簡便、循環(huán)使用、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

每座蓄水池設(shè)置進(jìn)（取）水井1座、清掃檢修井1座，預(yù)留下泵取水和下井檢修的條件。蓄水池長20 m，寬3 m，高1.6 m，深0.7～1.5 m不等，有效容積為760 m3。

蓄水池底部做防滲處理，頂部加蓋，進(jìn)水口設(shè)置防污物篦子，另一端設(shè)置溢水口，當(dāng)雨水量過大時(shí)，要有可排水路徑，防止雨水無控制而外溢損壞路基。

（4）蓄水設(shè)施施工

蓄水池坐落在原狀土層或經(jīng)處理后承載力滿足要求的土層上，采用20 cm碎石墊層，夯填度不大于0.9，基底地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)值不小于120 kPa。

基槽周邊回填時(shí)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，從蓄水池底部向上對稱分層回填，壓實(shí)系數(shù)不小于0.94，兩側(cè)壓實(shí)面高差不得超過300 mm?；靥钔林胁坏煤杏袡C(jī)物、凍土及大于50 mm的磚石等硬塊。頂部回填土應(yīng)分層壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不低于0.9[5]，現(xiàn)場實(shí)施照片如圖3所示。

（5）蓄水池造價(jià)

蓄水池的造價(jià)估算如表1所示[6]。

“自行車專用路”于2019年5月31日通車試運(yùn)營，建成后正值北京汛期，降雨頻繁，每次降雨后對蓄水池儲水量進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)6個(gè)蓄水池每次收集雨水總量共約700 m3，蓄水池儲存的雨水可用于道路清洗、綠化灌溉，增加蓄、用設(shè)施后，每年可有效利用雨水約1.4萬噸，大大節(jié)約了清水資源，可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)域雨水徑流控制率90%以上。

3 結(jié)語

昌平回龍觀至海淀上地自行車專用路為北京市第一條自行車專用路，其建設(shè)對緩解地鐵交通壓力，鼓勵(lì)綠色出行，改善出行結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提升城市品質(zhì)，滿足人們對美好生活的獲得感具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對推動北京乃至全國的綠色交通體系建設(shè)具有積極的促進(jìn)作用和示范意義。

“專用路”蓄水池、下凹式綠地等排水蓄水設(shè)施的建設(shè)，為海綿城市理念的推廣提供了實(shí)際應(yīng)用依據(jù)，同時(shí)也是對北京市總體規(guī)劃關(guān)于海綿城市建設(shè)要求的貫徹落實(shí)，可起到很好的工程示范效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

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[2]呂永鵬，莫祖瀾，謝勝.《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建和應(yīng)用規(guī)程》解讀[J]．給水排水，2020（5）：149-153．

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[6]昌平回龍觀至海淀上地地區(qū)自行車專用路工程可行性研究報(bào)告[R]．北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，2019．

收稿日期：2024-05-10

作者簡介：陳明哲（1981—），男，碩士研究生，高級工程師，研究方向：道路與鐵路工程。