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
