道路雨水生态处理方案

道路雨水生态处理方案

周勇建

（上海城建城市运营（集团）有限公司  上海市   200000）

摘要：道路雨水生态处理方案的实施对生态和环境的保护具有重要的意义。在实地考察后，通过对路面降雨径流水污染的分析，经过植被控制、湿式滞留池、渗滤系统和湿地四种雨水径流有效管理控住措施后，在优化升级的道路两侧径流雨水排水渠，经过污染物收集，分解段、清水排放、清水回用三个阶段，来实现对路面径流雨水中污染物的处理，合理利用径流雨水资源，提高生态道路的环保示范作用。

关键词：生态处理；降雨径流水；排水渠；优化设计

1、引言

由上海市科学技术委员会制定的《上海市建设科技支撑实施方案》，对上海市的发展建设作了详细充分的规划和布置。其中推进基础设施与人居环境生态化发展是方案的主要任务之一。

上海市在近几年已经建成了一批以环保再生材料为路面，用绿色能源风能，太阳能照明的生态道路。在实地考察后，我们发现该生态道路的路面径流雨水排放仍采用传统的明渠排放方式直接外排，认为在环保方面还有很大的提升空间，可以通过对排放渠的优化来实现对路面径流雨水中污染物的处理，合理地利用水资源，来提高生态道路的环保示范作用。故制定以下道路雨水生态处理方案，供有关领导、专家参考。

2、概况

2.1 方案名称

道路雨水生态处理项目

2.2 方案地点

长度500M生态道路

2.3 方案内容

通过对生态道路两侧径流雨水排水渠的优化设计，使其既发挥原有排水功能又具有截留，降解雨水冲刷下的路面污染物的效果。同时运用浅沟渗渠渗透模式，提高水资源的利用率，补充沿路绿化带植物生长所需的水量，体现了对生态和环境的保护。

方案内容主要由：径流水污染概述，处理方式介绍，主要设计参数，工程投资估算四部分构成。

2.4 设计原则

体现绿色环保的生态的理念，促进水资源的循环利用；

运用最新科技手段，净化水质，有效去除路面污染；

处理系统应满足经济性，稳定性，可操作性的要求。

3、道路降雨径流污染

3.1 路面降雨径流水污染简介

降雨径流污染是指降雨淋洗大气、冲刷地面与土壤中的污染物，使其进入地表水和地下水而造成水环境污染[6]。雨强度越大，历时越长，形成的径流量越多，对地表的冲刷也更厉害，势必携带累积于地表上的各种污染物通过下水道或直接进入江河湖泊，对地表水和地下水造成污染[1]。

城市路面径流中的污染物通常有固体物质、营养物质、重金属、油和脂、细菌、除冰盐等[1]。引起路面径流污染的重要污染源是机动车辆的运行，其排放的污染物质如轮胎颗粒、筑路材料颗粒、燃料燃烧排放物、发动机油料和所运送物资的泄漏物等，这些物质晴天累积于路面，雨天即被径流冲刷进入水体[5]。

据调查显示，在城市里，不透水下垫面面积成上升趋势，在同样的降雨情况下，与城郊及农村相比，峰现时间提前，洪峰量提高，对累积于地表的污染物的冲刷更彻底，降雨过程中最初排放的30%的水量就运送了80%的总污染量[2]，因此美国环保局已把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源[3]。

3.2 雨水径流污染的控制

植被控制、湿式滞留池、渗滤系统和湿地是几种雨水径流管理控制的有效措施[1]。研究表明，渗滤系统可以有效去除公路路面径流中的重金属、SS和PAH5；植草渠道对重金属，尤其是对离子状态的重金属有很好的截留效果[4]。

在德国最典型的控制措施是修建大量的雨水池截留处理合流制和分流制管系的雨水，以及采取分散式源头生态措施消减和净化雨水[7]。美国控制非点源污染配套的城市雨水资源管理和污染控制第二代BMP方案更强调与植物、绿地、水体等自然条件和景观结合的生态设计和非工程性的各种管理方法[1]。

渗滤系统要占用大量的土地资源，结合我国土地资源紧张的形式，该系统在大部分城市来说是不现实的。通过低绿地、浅沟渗渠渗透或蓄水池储存，是几种比较可行的方法[8]。

4、生态道路径流雨水处理方案说明

4.1雨水生态处理方案说明

4.1.1 处理系统的构成（图示请见附图）

处理系统由以下几部分构成，包括：

污染物收集，分解段：收集径流水中夹带的固体颗粒及有机物，重金属等污染物，通过消化菌种逐渐分解去除水中的有机污染物，固体杂质由人工清除。

清水排放设施:对降雨后期污染较低水量汇集排放。

清水回用设施:通过带式渗透层，将渠内清水逐渐渗透至路边绿化带，适量补充植物的生长用水。

拟通过如下安排对排水渠的优化调整：

将排水渠出水口垒高，抬高渠内水位使具有0.4m深的静止区，通过加设隔板达到混合沉淀的作用，并投加菌种构成污染物收集，分解段；

于静止水位上方加设溢流槽导入排放井，构成清水排放设施；

于500m路面沿排水渠至绿化带横向铺设四条带式渗水层，形成清水回用设施，渗水层由土工布及大颗粒鹅卵石构成。

4.1.2处理流程简介

雨天，路面径流的雨水汇入两侧的排水渠，通过渠内隔板的作用，使初期带有大量污染物的雨水经隔板在排水渠内通过水流自然扰动将泥沙等固体污染物截留于排水渠底部，达到收集污染物的目的，随进水量的增加，后期污染较轻的雨水经溢流槽排入河道达到疏水的作用

[9]。

平日，渠内积累的雨水在消化菌种的作用下使渠内富集的有机物逐渐分解，泥沙可通过人工定期清除，达到去除污染物，保护天然水体的目的，同时，排水渠内的积水通过带式渗透层缓慢向路两侧绿化带渗透，补充了植物的生长用水[9]。

雨水生态处理设施以此方式连续运作，既可去除部分路面污染物，同时也合理利用了水资源，达到保护道路周边生态环境的目标[9]。

4.2 主要设计参数

3.2.1污染物收集，分解段

PVC隔板：1000m长×350mm宽×50mm厚     

3.2.2清水排放设

溢流槽与PVC隔板联体

3.2.3清水回用设施

土工布：8m×0.5m，上下两层共8组

鹅卵石：8m×0.5m×1.5m，4组，共24 m³

5、工程投资估算

5.1 编制依据

材料是参照生产厂家提供的设备基价计入；

安装工程按照《全国统一安装工程预算定额上海市估价表》（2000）；

5.2 雨水生态处理投资估算

雨水生态处理投资估算表

综上，本工程合计投资为68250元整。

8 结语

本文通过对排放渠的优化设计来实现对路面径流雨水中污染物的处理，即对生态道路两侧径流雨水排水渠的优化设计，使其既发挥原有排水功能又具有截留，降解雨水冲刷下的路面污染物的效果。同时运用浅沟渗渠渗透模式，提高水资源的利用率，补充沿路绿化带植物生长所需的水量，体现了对生态和环境的保护。

参考文献

[1]孙常磊. 西安城市雨水利用分区及不同下垫面雨水径流水质研究多通道加速度传感器在振动位移测量中的研究[D].西安理工大学,2005.

[2]顾正斌. 北方城市道路雨水资源化利用及其效益分析研究[D]. 河北工程大学,2007.

[3]刘兰岚. 上海市中心城区土地利用变化对径流的影响及其水环境效应研究[D].华东师范大学,2007.

[4]汪鸿山. 透水性路面净化层去污效果评价[D].长安大学,2001.

[5]陈莹. 公路路面径流污染特性及其对受纳水体水质影响的探讨[D].哈尔滨工业大学,2010..

[6]胡虎. 公路桥面排水系统设计探讨[Z].湖南交通科技,2007

[7]李青云. 北京典型村镇降雨径流水文、水质及污染特性的研究[D].北京交通大学,2011

[8]郑远,贾璐,杜豫川,孙立军. 道路路表径流污染处理体系研究[Z].城市道桥与防洪,2007.

[9]陈振兴. 公路选线生态适宜性分析与生态修复技术应用研究——以东山环岛生态旅游公路为例[Z].福建交通科技，2018.

作者简介：姓名：周勇建，（1991年1月  32岁  大学本科  工程师） 单位：上海城建城市运营（集团）有限公司，地址： 上海市黄浦区打浦路600号，上海，邮编： 200063，