基于海绵城市的城市道路改造设计

周湾路设计案例
2. 雨洪管理
快车道路面径流通过开口路牙进入侧分带 植草沟系统；慢车道和人行道路面径流通 过立篦式路牙进入雨水花园或通过人行道 暗涵进入道路两侧15米绿化带内设置的生 态化雨水沟（采用植草沟或多塘形式）
在植草沟系统和雨水花园系统内，雨水通 过入渗，输送、溢流的方式得到净化、调 蓄和蒸发。同时，生态沟防山洪能力按20 年一遇设计，排水系统按50年一遇进行灾 害性评估。
LID组件
雨水花园
植草沟
人行道暗涵
周湾路设计案例
3. 雨洪管理
道路横断面的设计 在道路专业允许的范围内需要预 留雨水花园和植草沟的设置空 间，可以是侧分带、人行道，也 可以是道路外侧绿化带。
植草沟设计 可以是渗透式的植草沟也可以是 传输型的植草沟，其下凹深度和 坡度以及溢流口的高度均需经过 汇水计算确定。周湾路有5米宽 的绿化侧分带，设置草沟在雨洪 管理效果上和景观效果上都是非 常合适的。
为了更好的解决这两个问题，我们决定采用LID 技术。设计的核心思想是利用下渗式植草沟，通 过收集、下渗、过滤、调蓄、排放、溢流的过程 管理降雨径流。期望通过将排水与景观结合的方 式，发挥生态和排水的双赢功能。本次示范段项 目覆盖范围645米。
金山湖大道设计案例
3. 雨洪管理措施
金山湖大道的原始设计是依据现行国家法律，规 范和标准。流域径流通过道路收集口直接汇入到 地下混凝土雨水管渠（采用短历时暴雨强度公 式，5年一遇重现期计算管渠尺寸，管渠尺寸在 400mm~600mm），然后直接排放入紧邻道路 的河道。设计没有考虑减少面源污染和控制雨水 峰值。
3.1 自然排水系统替换原有绿化带
金山湖大道的自然排水系统为两侧布置的截面是 3.5米宽、0.2~0.3米深的生态草沟。单侧自然排 水系统的长度约590米，坡度沿道路纵向坡度设 置，有两处高点和两处低点，形成三处雨水花园 和出水口。
生态草沟混合土壤采用透水性土壤、水洗砂、水 洗碎石由上至下配置而成，并在草沟内种植本地 的常绿乔木和灌木。通过道路横坡设置和路牙开 口，使路面雨水自然收集进入生态草沟。
污染物 TSS
TP
溶解性P
TN
NOb x
Cu
Zn 细菌
去除率 93% 83%
70%
92% 90% 70% 86%
—
我们的目标是使河道湖泊的水质可以保持在《地 表水环境质量标准》(2012年国家环保总局)在IV 级以上，满足景观用水要求。
金山湖大道设计案例
5. 径流比较
我们使用SWMM5软件对自然排水系统进行数学 建模，分别采用用1年一遇、2年一遇、5年一遇 短历时（2小时）雨型和10年一遇、20年一遇、 50年一遇长历时（24小时）情况下进行模拟，对 比无LID设施情况下排水管渠系统。
3. 雨水花园
雨水花园的布置 经计算与划分，结合所需雨水收 集口的位置和现状法桐的位置， 避让现状电话亭消火栓等障碍 物，需要景观专业的紧密配合。
雨水花园的效果 结合法桐的透水混凝土树池、树 台以及适合雨水花园生长的耐短 期侵泡的绿色植物。
解放南路改造设计案例
4. 雨水花园大样效果图
促排盲管； 透水土壤； 镂空路牙； 耐水植物； 泄水通道； 合适的标高设计； 是雨水花园设计的 关键。
4. 施工照片
周湾路设计案例
LID设施整体按照30年一遇暴雨事件设计，重点考虑 初期雨水的处理和年径流总量控制率，年径流总量控 制率最终大于92%。
金山湖大道设计案例
2. 道路概况
道路长约4.7公里，红线宽32-40米，道路西侧有 一条规划20米宽水系。此处原地貌为长江河漫 滩，地块高程较低，历史上一直是内涝等灾害的 频发地区，同时由于景区建设，周边水系水质要 求也不断提高。
Байду номын сангаас
金山湖大道设计案例
3.4 开孔、开口路牙代替传统路牙
我们认为通过漫流、渗流、散排的方式让径流汇 入自然排水系统是较为合适的，这样可以减少集 中入流对自然植被和土壤的冲刷，也能更好的收 集雨水径流。所以我们对快车道段路牙进行了 30cm间隔设置方式，同时对慢车道路牙进行了 开孔设置。
间隔和开口的尺寸根据宽顶堰公式计算，设定最 高堰顶水头5mm，而其径流量根据汇流面积采 用本地短历时暴雨强度公式计算。
本案例LID设计研究考虑三个方面： 1、保证排水安全，在现有传统雨水排水设计 抵御2年一遇重现期雨水的基础上，通过蓄、 渗处理达到10年一遇标准，并提出提出对50年 一遇雨洪的应对措施； 2、净化水质。通过生态化处理后，基本消除 初期雨水污染，道路雨水可直接排入河湖，保 护河湖水质。 3、增加蓄水，加大入流，消减洪峰，变雨水 为资源，改善生态环境。
每个雨水花园面积约10平米。雨水花园的基础建 设方法类似于以上所描述的自然排水系统，但其 表面不种植植物，以一层厚粒径河卵石铺面代 替，目的是沉积并阻拦来自植草沟径流的泥水和 悬浮垃圾，减少溢流雨水对下游水系的污染。雨 水花园表面河卵石需要定期清洁维护，以保证它 的使用功效。
（位置）
雨水花园
（平面）
（断面）
金山湖大道设计案例
3.3 透水混凝土替换原有人行道铺装
为了增加降雨入渗，透水路面的人行道使用的越 来越多。近年来，透水路面人行道也采用在了上 海世博园、北京奥林匹克体育场等处。
在金山湖大道的人行道铺装设计也考虑了透水路 面的技术，我们采用彩色透水混凝土作为人行道 的面层铺设，并在面层结构下设置盲管导流。这 样在雨天保证降雨能够快速入渗，并使得行人步 行时不湿滑、更安全 。
LID设施整体按照50年一遇暴雨事件设计，重点考虑 初期雨水的处理和年径流总量控制率。
改造前照片及断面
解放南路改造设计案例
2. 雨洪管理措施
解放南路的现状路面排水设计是依据现行国家法 律，规范和标准。路面径流通过慢车道收集口直 接收集并排入到地下混凝土雨水管道，最终直接 排放入河道。设计同样都是没有考虑减少面源污 染和控制暴雨峰值。
金山湖大道设计案例
4. 水质比较
本项目的入渗式植草沟使径流在进入的源头和传
输途径中能够就地处理，代替原有直接收集降雨
的雨水口，能够较好的对初期雨水中SS、TP、 TN以及重金属等物质的去除（参考数据来自
污染物去除效率数据参见下表：
《城市面源污染的控制原理和技术 urban
diffuse pollution control principles & technologies》尹澄清 等著）。
径流总量削减量图
解放南路改造设计案例
1. 简介
解放南路位于镇江市老城区中心，是一条老城区最重 要的南北向综合性干道，本次设计以路面、道路横断 面改造为主，同时需要保留现状道路两侧种植的 20~50年树龄的法国梧桐树。
在这个案例研究中，我们利用了老路路面及断面改造 的契机，在有限的中心城区道路空间内增加了雨水花 园LID措施，通过渗透、滞留、溢流排放相结合的方 式对道路路面汇水区径流进行了创新管理，在老城城 区道路的LID改造之路上走出了实验性的一步。
结果显示新建的自然排水系统在减少径流总量和 削减径流峰值方面优于原传统设计。同时，通过 一个50年一遇的极端的事件模拟，可以看出自然 排水系统消除了暴雨径流的第一个峰流也减少了 径流体积总量，最大峰值的减少约54%，径流体 积约为46.7%。
径流峰值削减量图
金山湖大道设计案例
金山湖大道设计案例
解放南路改造设计案例
5. 现场照片 （尚未完工）
摄于2015年6月29日 10:30（暴雨）
周湾路设计案例
1. 简介
周湾路位于镇江市官塘新城，是新城中心南北 向综合性干道，全长6公里。周湾路全段采用 雨水生态化处理措施，道路雨水必须经侧分带 生物植草沟和人行道雨水花园后方可排入市政 雨水管。
金山湖大道设计案例
1. 简介
金山湖大道区域内自然环境优美，人文景观丰富，规 划以休闲旅游、低密度居住和高档商务为主。
在这个案例研究中，我们利用金山湖大道的道路绿化 侧分带建立生态植草沟和雨水花园，利用渗透、滞留、 传输相结合的方式对道路和周围汇水区径流进行管 理，沿着道路没有布置纵向排水管道，径流通过植草 沟和雨水花园传输，收集至排水横管排放到河道。
改造后的排水设计增加了LID的生态渗排方式， 通过雨水收集口以及现状法桐的结合，设置若干 的雨水花园，作为收集、入渗、排放雨水径流的 通道。开孔路牙成为径流进入雨水花园的通道， 雨水花园中的泄水口成为传统雨水篦的替代。
LID组件
雨水花园
泄水口
开口路牙
改造后断面 （未给予充分的LID设施空间）
解放南路改造设计案例
为了减少雨水从生态草沟内溢出，在水洗碎石层 铺设盲管，连接到道路最低处雨水花园溢流口下 的集水井；为了降低下渗雨水对道路路基的侵 泡，沿生态草沟沟槽侧面和底面放置土工布并刷 沥青层防护。
金山湖大道设计案例
3.2 雨水花园的建设
通过使用金山湖大道交叉路口的两处道路低点, 设置三个小型雨水花园用来调蓄植草沟收集的雨 水并溢流排放。
LID组件
本示范段的设计是应用LID的生态排水方法，将 入渗式植草沟作为收集和输送雨水径流的通道， 能够减少径流峰值流量，并且大大减少径流面源 污染物直接排放到景区水系。根据方案比选和现 场勘察，提出将四个LID组件引用在金山湖大道 示范段的设计和施工中。
自然排水系统
雨水花园
透水混凝土
开口路牙
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