首页

  1. 首页
  2. 市政给排水论文
  3. 内容

城市道路设计中的雨水利用

城市道路设计中的雨水利用
 张 建
石家庄设计研究院
 
引言
雨水循环是自然界水循环系统中的重要环节,对调节、补充地区水资源和改善、保护生态环境、增加市政排水系统排放能力、减少洪涝,起着极为关键的作用。在城市范围内,可有目的地采用各种措施对雨水资源进行保护利用,主要包括:收集、储存和净化后的利用;探讨市政雨水管道设计中分离雨水的重要作用.
 
近年来,随着水资源供需矛盾的日益突出,越来越多的国家认识到雨水资源的价值,并采取了很多有效措施、因地制宜的进行雨水综合利用。
存在问题:
1.绿化带降低,无法进行初期弃流。不同于湿地,无汽车污染物。
2.可以在在主干管进行后期截留,措施简便。
3.旧小区、道路往往雨污分流不彻底。(分段式储水池,适合在新建雨、污水分流的道路上设置,减少污水混入机会)。
社会效益和生态效益。
1国内外雨水利用现状
    德国和日本已走在城市雨水收集、处理系统技术的最前面,而且发展非常迅速,目前已建立各种城市雨水收集、处理和应用系统;我国的城市雨水处理和应用方面起步较晚,特别是处理和综合利用方面。
我国的雨水资源十分丰富,年降水量达61900亿m3,是我国可利用的重要的淡水资源之一,但对城市雨水处理和综合利用方面还很不完善,虽然有部分地区建立了雨水收集系统,但还未对城市雨水进行综合处理应用。部分成熟的雨水利用技术从屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用到控制有一系列的定型产品和组装式成套设备。
一、在市政雨水管道设计中,根据已往城市道路设计,雨水管道水力计算中暴雨强度、径流系数较大(路面硬化多),不考虑两侧单位及道路的雨水利用,计算得到的管径往往偏大。管径大时,不得已采用雨水方沟,不但延长工期,还使水资源白白浪费,增加了城市道路积水和交通拥堵的可能。今年我国多地发生暴雨时交通堵塞,虽然与管道系统老旧、不完善有关,但是如果重视雨水利用,从源头上减少管道的雨水量负担,才是根本的解决办法。
可以考虑以下一些措施,在投资不用加大很多的情况下,实现雨水利用:
1.   人行道雨水较干净,无需初期截留费用,直接采用透水设计。我市很多道路采用了此种设计,收到了较好效果。人行道结构:
   彩色混凝土透水砖                  6cm
   粗砂                              3cm
   级配碎石                          30cm
2.   城市大部分机动车道是沥青混凝土道路。雨水污染较严重,采用初期雨水分流的方法(参照附图),降低雨水污染。也可以结合小区内污水处理设施,处理后再应用。  
通过市政排水设施,增加截流管和阀门,排除管底泥沙,截取中段较洁净雨水。因为初期路面雨水杂质多,经过一段时间雨水冲刷,特别是大雨期间,雨水杂质含量降低,雨水经过简单处理,就可以增加利用价值。
3.   在机动车禁行的小路,雨水比较清洁,利用雨水口挂篮等简单方式过滤分流可就近收集排入绿地。
4.   道路设计中的雨水支管,初期雨水污浊,可以关闭阀门。在雨水较干净时打开,流入集水池。(见附图)
5.   入集水池的管道设为倒坡,可以防止杂物流入。
6.   倒虹吸管下部沉淀杂物。进水管设格栅,阻挡杂物。
管道分流雨水设计如附图。
附图1(平面)                             附图2(管道纵断)
 
7.   现代城市道路设横断面计中,绿地所占比例较大,种植树木不多,草地比较普遍,便于设置集水池及污水净化设施,以便灌溉使用。
所以可以具体问题灵活解决。在城市主干道上建立雨水利用设施就很方便。因为管线明确,雨污水管道同期建设完备,基本实现了雨污分流。两侧接入用户一般是大型商场、居民小区,很少有工厂等污染大户。减少了雨水管道错误接入污水的可能。
城市主干道两侧绿化带内,沿道路长度方向分散设置多个集水池。可以适应雨水量大、集中等特点。与市政雨水排水设施就近配合:雨水排入雨水口,集中流入雨水管,管道分段收集雨水,分段排入集水池。而且雨水可就地利用,灌溉绿地。

道路分隔带内种植树木,树木可以过滤、吸收雨水。还可以净化、湿润空气,增加树荫,降低城市温度。现代道路设计重视增加车道通行能力,尽量增加道路宽度,甚至挤压、取消分隔带,不利行车安全、道路设施设置、公交优先设置,更不利植树。所以应该合理设计道路断面,分隔带最小宽度应该在2.5m以上,便于设计雨水利用。
8.    现代不少城市保留有古代渠道,当时是排泄污水的重要途径。因为污染少,基本上是生活污水,可以直接排入渠道。虽然现代大城市有规定,必须雨污分流,但很难做到。
现代渠道设计不能补充地下水,因为设计上采用了土工膜等防渗设计。现代水资源短缺,经常还需从他处补水几亿立方米。因为城市大雨时,渠道沿途打开阀门,排泄雨水,渠道担负了泄洪职能。但沿途各区情况复杂,很多旧污水管道接入雨水管道,最终污染了渠道景观用水。一年内不得多次已清理渠道、换水。所以雨水利用是从源头减少雨水排泄量,是根本的解决办法,是城市设计今后应该充分重视的课题。
9.    灰水排放管道,增加了市政雨水排放能力,还可以用后期雨水冲洗储水池。
10. 广场透水砖可以采用以下图案,避免采用不透水的花岗岩及大理石砖。注意透水砖不应该使用凹凸不平的普通便道砖,应该平整、美观、视觉颜色以质朴为主。采用何种环保材料,还有待深入研究。
 
二、居民小区安装简单的雨水收集和利用设施,雨水通过这些设施收集到一起,经过简单的过滤处理,就可以用来建设观赏水景冲刷路面,或供小区居民洗车和冲洗马桶,这样不但节约了大量自来水,还可以为居民节省大量水费。
小区中水处理工艺流程有三种类型:1、生物处理方法;2、物理化学处理方法;3、物理处理方法。其中,物理处理的方法在目前的工程实践中可操作性低,不推荐使用。
生物处理方法适用于可生化性较好的废水,从原水水质可以看出,其水质稳定,BOD5 / CODcr 的比值大于0.5,生化性好;而且,废水中含有大量的溶解性固体物质,更宜采用生物处理方法去除。
在市政道路排水设计中,可以注意与绿地、小区雨水池相配合,并且利用小区污水处理设施,将部分雨水处理后,可以排入附近渠道,以补充景观用水。
三、结束语
雨水能起到调节、补充地区水资源和补给地下水资源的作用。针对目前雨水造成的径流污染,雨水的收集、处理和综合利用技术成为我国急需解决的问题。
特别是市政雨水管道设计,对于雨水的分流、再利用还有很多工作可以做。充分利用雨水,还可以减少雨水管道管径及市政建设投资、维护等一系列费用。因为市政雨水管道承担了大部分城市雨水泄流任务。是为市区道路两侧用户服务的,必将在雨水利用中起到更大作用。
合理的规划雨水处理和利用设施,不仅能解决现存的径流污染问题,也为生活和工业用水提供水源。但要合理、有效利用雨水资源,还需要根据不同地区的具体情况深入研究。
 
 
 
2013-11-13

相关文章

回到顶部
请复制以下网址分享
城市道路设计中的雨水利用
http://m.civilcn.com/geipaishui/gpslw/szgps/1388129310242426.html