地面透水铺装优缺点

透水铺装对地表径流的影响及对城市的意义

目录

透水铺装对地表径流的影响及对城市的意义 (1)

1.透水铺装的概念 (2)

2.透水性铺装材料的生态特征 (2)

3.透水性铺装材料应用的必要性 (2)

4. 透水路面及透水铺装材料的介绍 (3)

4.1 透水路面的设计原理 (3)

4.2 不同透水材料制成的透水路面 (4)

4.2.1 透水性混凝土路面 (4)

4.2.2 透水性沥青路面 (5)

4.2.3 透水砖 (6)

5.透水性铺装材料的生态优点 (7)

5.1 透水性铺装的生态及环境优势 (7)

5.2维护城市土壤生态环境的平衡 (8)

5.3良好的防洪排水性能 (8)

5.4改善光环境的作用 (8)

5.5具有吸音作用 (8)

5.6环保、优化城市环境 (8)

5.7美化环境 (9)

5.8经济效益显著 (9)

5.9有效治理河流治污 (9)

5.10 有很好的储水性 (9)

5.11 透水铺装对于城市地下水资源保护的作用 (10)

5.12 透水铺装对于城市广场及市区热、湿环境的改善作用 (10)

5.13 透水铺装对于城市地表土壤生态环境的改善作用 (10)

5.14 透水铺装对于城市防涝的作用 (11)

6.透水铺装代替一般铺面的优势 (11)

6.1 补充地下水源 (11)

6.2减少积水 (11)

6.3减少噪音 (11)

6.4缓解热岛效应 (11)

6.5防止内涝 (11)

7.透水铺装对雨水径流的控制 (12)

1.透水铺装的概念

城市建设在创造人类生活空间的同时也改变着大自然原有的生态环境。城市化的重要特征之一就是原有的天然植被不断被建筑物及非透水性硬化地面所取代,从而改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性,城市硬化地面占整个城市区域面积相当的比例,因而,其生态效益的好坏对于城市生态环境起着至关重要的作用,选择生态效益良好的硬化地面铺装是改善城市广场及市区生态及物理环境的重要方面。传统的城市道路、广场的硬化地面设计主要关注其耐久性等技术性能指标及视觉美观方面的要求,因而大量的使用非透水性铺装作为铺装结构。但是非透水性铺装存在明显的生态环境缺陷,生态效益偏低。与非透水性铺装相比,透水性铺装很好地体现了“与环境共生”的理念,它在营造良好的城市声、光、热等物理及生态环境方面具有独特的优势。发挥城市绿化、水体及铺装的生态环境的综合效益, 是改善城市人居环境的重要途径。透水铺装是一种新兴的城市铺装型式，通过采用大空隙结构层或排水渗透设施使雨水能够通过铺装结构就地下渗，从而达到消除地表径流、雨水还原地下等目的。因其具有涵养水分、改善人居环境和提高交通安全舒适性等功能而具有良好的发展前景。

2.透水性铺装材料的生态特征

现代城市的发展使得城市建成区不断扩张，城市内各种基本建设使原有自然的土壤表面被以水泥、柏油等为材料的不透水的人工铺装所封闭，从而引发了诸如地表径流增加、地下水补给减少、城市水体受到污染以及城市小气候恶化等问题。尤其是由于地表径流系数的增加，大量雨水不能渗入土壤而直接排放，在分流制排水体制中会造成对城市水体的污染，在合流制排水体制中则会加大城市的排水压力，并严重影响城市污水处理厂的正常运行。近年来，在全国各地快速城市化的背景下，上述问题口趋凸现，这显然与建设“资源节约型，环境友好型”社会的目标是相悖的。

透水铺装材料本身的多孔隙特性，为其过滤净化雨水、存蓄滞留雨水、消纳周边雨水提供了良好的条件。一方面存蓄在透水铺装内部的雨水若通过收集系统进行收集，则可以得到大量的优质水源，既能够增加本地水资源可用量，又能够减少雨水净化处理的措施，降低投资和运行费，为城市提供更多的替代水源;另一方面，透水铺装的强入渗能力，可以帮助消纳周边不透水硬化面积产生的径流，起到控制区域雨水径流的作用，既为城市景观布局提供了更宽松的规划条件，又能够达到削减径流，截污减排的目的。因此，研究透水铺装入渗雨水收集技术，以及透水不透水铺装立体组合技术将挖掘更多的雨水利用潜力，进一步完善透水铺装雨水控制利用技术，为城市雨水利用提供更多的措施。

3.透水性铺装材料应用的必要性

人类在创造为自己创造生存空间，建设城市时，也在改变着大自然的环境，破坏着大自然的循环与平衡。城市化的重要特征之一就是原有的天然植被不断被建筑物及非透水性硬化地面所取代,从而改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性，从而破坏了大自然中水和气的原有循环，因而产生了很多负面问题。

(1) 硬化地面使雨水从地面流失或者被阳光蒸发掉, 阻断了降水直接补充地下

水的途径, 使城市地下水难以得到补充,，造成城市地下水位下降。影响地表植物的生长；

(2)不透气的地面很难与空气进行热量、水分的交换。对空气的温度、湿度的调

节能力差，且由于硬化地面的高反射率, 使它在大量吸收、储存了太阳辐射热之后, 又将热量反射释放出来,使城区的温度比郊区和乡村高2～3℃，产生“热岛现象”；

(3)不透水的道路容易积水，降低道路的舒适性和安全性；

（4)当短时间内集中降雨时，雨水只能通过下水设施排入河流。大大加重了排水设施的负担。并且雨水挟带路面的污染物注入江河造成二次污染，在城市里形成一种有雨洪灾、无雨旱灾的矛盾局面。

（5）不透水铺装严重地破坏了城市市区地表土壤的动植物生存环境,改变了大自然原有的生态平衡。包括城市广场、建筑、道路等设施在内的城市下垫层代替了大自然原有的森林、绿地和田野,形成了“城市荒漠”,野生动植物逐渐失去了其赖以生存的环境而不断减少以致濒临灭绝。

（6）暴雨季节内涝频发，当短时间内集中强降雨时，不透水路面导致排水不畅，雨量过度集中造成路面积水、内涝，路面积水，影响行车安全，甚至造成交通瘫痪。我国城市基础设施发展滞后的状况使得暴雨时城市排水设施不能有效满足排水及防洪的要求，市区硬化地面常常出现雨水蓄积和漫流现象，这是我国很多城市夏季产生城区内涝的重要原因。不透水地面只能依靠表面汇水系统及城市排水管网排除地表降雨，在暴雨时这种地面径流急剧增高，很快出现峰值，流量急升急降。

（7）城市道路交通生态缺陷车辆在不透水路面行驶噪声较大，雨天易形成积水飞溅，无雨天易形成扬尘，危害人的健康。

4. 透水路面及透水铺装材料的介绍

4.1 透水路面的设计原理

透水型路面与普通路面最大的不同就在于透水性，而影响路面透水性的主要因素就是孔隙率。据一项关于沥青混合料的孔隙率与透水性的关系研究显示，8%的孔隙率是沥青路面透水性急剧增长的拐点，见图1。

图1 沥青混凝土透水系数-孔隙比

因此，如果设计的是不透水的密级配沥青路面，孔隙率应＜8%且不能太接近，最好在4%左右。若设计是透水的开级配大孔隙沥青混凝土，孔隙率应＞8%，实