本工程中,浅层蓄渗设施设置在高架景观隔离带下,分为截流池和蓄渗池两部分。论文大全,雨水直接利用。
截流池采用小孔弃流原理,在DN200的蓄渗装置进水管管底设Ф100的弃流孔,将初期水质较差的雨水截流于池中。截流池有效高度为0.4m,底部设粗砂垫层。雨水渗透至地下,而颗粒等杂质可被截流。
浅层蓄渗装置由上至下分别由植被层(草皮)、基质层、隔离过滤层、贮水层、渗滤层等组成。
(1)植被层:主要考虑草皮、草坪、地被植物、攀援植物等,不包括小型乔木、灌木等下面不考虑设置贮水设施。
(2)基质层:选择满足植物生长条件,具有一定渗透性能、蓄水能力和空间稳定性的材料。基质改良土主要由田园土、排水材料、轻质骨料和肥料混合而成,厚度30cm~60cm。
(3)隔离过滤层:一般采用既能透水又能过滤的聚酯纤维无纺布等材料,用于阻止基质进入排水层。隔离过滤层铺设在基质层下,搭接缝的有效宽度应达到10cm~20cm。
(4)蓄水层:一般有混凝土、块石、PE(聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯)等材料类型,利用材料之间的空隙在暴雨时短暂贮存雨水,暴雨过后再下渗,多余的雨水通过溢流外排。
(5)渗滤层:为促进雨水的下渗,在蓄水层下设置级配下渗层,厚度约100mm,采用砾石,粒径为8-16mm,以促进雨水下渗,同时作为蓄水结构的基础。
单元浅层蓄渗设施的平面布置图和竖向布置图分别如图2和图3所示。

图2单元浅层蓄渗设施平面布置图
Fig. 2 Plan drawing of shallowinfiltration equipment

图3单元浅层蓄渗竖向布置图
Fig. 3 Vertical drawing of shallowinfiltration equipment
3.3 蓄渗装置计算
降雨过程中,蓄渗设施容纳高架道路产生的雨水径流,径流发生集蓄、蒸发、下渗、溢流外排等多种水流运动,形成较为复杂的水量平衡体系,延缓高架道路径流外排时间,增加雨水入渗补充地下水。
假设蓄渗设施及其服务区域是一个封闭区域,高架径流通过渗透、蒸发、蓄积等途径被处理,超出蓄渗能力的雨水排入市政管道。因此,计算时段内,存在水量平衡关系如式(1)所示。论文大全,雨水直接利用。
(1)
式中:P0——降雨总量;
U0——初始蓄水量,在计算中取0;
D——径流损失量,按1mm计;
E——蒸发量,较小,可忽略;
S——下渗量;
U1——结束时绿地蓄水量,即蓄渗设施的调蓄容量;
Q——溢流外排量。
下渗量S计算可通过式(2)计算。
S=60K∙J∙T(2)
式中:K——土壤稳定入渗速率,m/s,本工程中取1×10-6m/s。J——水力坡度,垂直下渗,取J=1;
T——计算时段,min。
青虹路(SN1路-SN3路)高架全长600m,道路面积为13200m2,设计80%的高架道路雨水进行蓄渗处理,根据上海市降雨特性,采用式(1)和式(2),计算得到调蓄雨水量U1为30mm,蓄水层有效高度取0.4m,孔隙率为0.8,所需蓄渗装置面积为1238m2。
3.4 效益分析
本工程采用在高架道路地面景观隔离带下设置蓄渗装置的方式,就地处理了5倍于装置面积的高架道路全年80%的路面径流,如扩大雨水蓄渗的收集面积,可有效提高削减该区域径流量,提高排水标准,减轻排水系统运行负荷。
4. 结语
雨水综合利用的推广,除了传统理念的转变和技术进步外,关键在于政府相关政策的扶持,采取强制性和优惠性并举的措施,有利于雨水综合利用工作的健康发展。
上海市政府目前尚未出台有关雨水回用的政策,建议虹桥综合交通枢纽等大型公共设施的管理部门可以先参考国内外的一些做法[5,6],结合区域建设的实际情况,推陈出新、因地制宜。
具体可包括:
(1)区域内新开发建设的基建项目,在报建时,必须同时上报使用回用水的设计内容,大型公共设施中可同时设置饮用水管和回用水冲厕水管,未提交以上内容的基本建设规划不予审查;
(2)大型公共设施周边的园林绿化浇灌、景观水池水体置换、能源中心冷却补充水、市政道路压尘降温用水等低水质用户必须使用回用水;
(3)在广泛宣传再生水的基础上,利用经济杠杆,合理调整区域内部自来水价格,给回用水的推广有价格竞争的空间;
(4)成立回用水运作机构,在政策的指导下,以市场经济模式,开展回用水的运作。
(5)加大对回用水的宣传力度,增强全民节水意识,有利于回用工作的开展和建设生态城市。
参考文献:
[1]上海市水利工程设计研究院.上海虹桥综合交通枢纽水系整治工程水系布局与规模论证[M]. 2007.06.
[2]上海水务规划设计研究院.虹桥综合交通枢纽地区排水专业规划[M]. 2007.05.
[3]赵昕,刘鹏.国家体育场雨水收集池设计[J]. 给水排水,2006,32(9):73~76.
[4]邹伟国,张辰,陈嫣.城市雨水浅层地下蓄渗技术及其应用研究[J]. 给水排水,2008,34:145-148.
[5]北京市规划委员会.北京市水利局《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》[M]. 2003.03.
[6]ThomasN. Debo, Andrew J. Reese. Municipal Stormwater Management Second Edition[M]. NewYork: LEWIS PUBLISHERS,2003.
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