高架橋雨水收集
由于城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，大量建筑物、硬化道路代替了原來(lái)的自然地面成為雨水下墊面，雨水無(wú)法下滲成為地下水儲(chǔ)存起來(lái)，在枯水季節(jié)向漓江補(bǔ)水;同時(shí)暴雨時(shí)過(guò)快通過(guò)市政管網(wǎng)排入漓江，加大了洪澇災(zāi)害的程度。然而城鎮(zhèn)化是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的進(jìn)程，因此，采取措施把雨水?dāng)r截并儲(chǔ)存起來(lái)，留到用水高峰或者缺水季節(jié)利用是很必要的，這既可緩解甚至解決枯水期缺水問(wèn)題，又可減輕乃至避免洪澇災(zāi)害。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，開(kāi)發(fā)利用雨水等非傳統(tǒng)水源，對(duì)于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
目前非傳統(tǒng)水源的開(kāi)發(fā)利用主要有中水回用和雨水利用，中水回用就是將污水進(jìn)行處理后，循環(huán)使用。建成一個(gè)中水回用系統(tǒng)，要占用大量的空地，前期投入大，投用后成本也過(guò)高，無(wú)法大面積推廣應(yīng)用，而且對(duì)于減輕洪澇災(zāi)害也沒(méi)有直接作用。與中水回用項(xiàng)目相比，雨水收集利用工程運(yùn)行費(fèi)用低廉，可以大大減少用水開(kāi)支，更適合推廣應(yīng)用。
摘要：結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)高架橋下雨水收集利用進(jìn)行分析研究。橋下雨水收集利用系統(tǒng)由砂濾系統(tǒng)，雨水花園，地下儲(chǔ)水系統(tǒng)，自動(dòng)噴灌四大部分組成，有效解決了高架橋下綠化澆曬的問(wèn)題。在保留現(xiàn)狀橋面及路面的前提下，將橋面雨水進(jìn)行收集，處理，儲(chǔ)存及利用。該工程造價(jià)低，貫切了低影響開(kāi)發(fā)的精神，可為高架橋雨水收集利用設(shè)計(jì)提供參考。
城市高架橋橋下一般設(shè)有綠化帶，但是由于橋面的阻擋，橋面上的雨水經(jīng)落水管直接流入雨水管道，無(wú)法淋到橋下綠化帶。若將橋面上的雨水收集起來(lái)，并用于橋下的綠化澆灌，則既能節(jié)約綠化用水，還能節(jié)省人力和物力。高架橋雨水利用，在保證橋面雨水快速排走，保障道路交通安全的前提下，還考慮了雨水的就地利用，通過(guò)滲，滯，蓄，凈，用，排等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市良性水循環(huán)。
項(xiàng)目概況
某市一條南北向的城市快速路，是該市南北交通的主要通道一直，道路全長(zhǎng)為2.575km。
總體設(shè)計(jì)目標(biāo)
1、雨水利用目標(biāo)：滿足高架橋下綠地灌溉水量需求。
2、徑流總量控制目標(biāo)：年徑流總量控制率不低于85%(對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降水量為41.5mm)
3、徑流峰值控制目標(biāo)：在原有的排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下，建設(shè)用地外排雨水高峰流量不得大于開(kāi)發(fā)建設(shè)前的水平。
4、水質(zhì)控制目標(biāo)：初期徑流雨水水質(zhì)依據(jù)深圳市《雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》(SZDB/Z49-2011)第6.1.1條規(guī)定選用，綠化灌溉用水水質(zhì)依據(jù)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB50400-2006)規(guī)定選用。
綠化用水量
根據(jù)綠化用水定額規(guī)定 ，綠化灌溉用水量為1.5～2 L/(m ·次) ，1 ～2 次/d。用水量可根據(jù)季節(jié)做相應(yīng)調(diào)整?？紤]到降雨的不規(guī)律性，為提高高架橋雨水的利用效率 ，按 4 d 用水量對(duì)雨水進(jìn)行收集。3.1.2 高架橋雨水收集利用段水量分析水量平衡分析見(jiàn)表1。
根據(jù)表1計(jì)算結(jié)果，并經(jīng)實(shí)地考察地形，在橋始，未兩端各設(shè)置一套回用系統(tǒng)，每套系統(tǒng)調(diào)蓄水池的容積為80m3，清水池的容積為20m3。
高架橋雨水下滲段水量分析
參照《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南(試行)》第4章表4-3，本高架橋綜合雨量徑流系數(shù)ψ=0.9
根據(jù)《海綿城市建設(shè)指南》第 4 章式 (4 —1) ，計(jì)算得到一跨 的高架 橋 (S = 25 ×L )下應(yīng)具有的調(diào)蓄容積 即控制容積 ：V = 10日 道路總面積 = 10 × 4 1 .5 × 0 .9 × ‘s/10 00 0 = 0 .037 35S 133 。雨水花園調(diào)蓄能力按單位面積控制降雨量為0.5 m 計(jì)算 ，至少需 0 .075S m 。因此下滲段雨水花園面積應(yīng) 占高架橋 面積 的 7.5%左右 ，實(shí)際下滲段雨水花園面積取高架橋面積的 10% ，滿足需要。
道路改造分段
根據(jù)水量分析、現(xiàn)場(chǎng)地形、道路縱坡等，擬分為四段進(jìn)行改造，其中I段、Ⅳ段 (大部 )采用雨水收集利用工藝，Ⅱ段、Ⅲ段 (大部 )采用雨水下滲工藝，具體見(jiàn)表2。
雨水收集利用及下滲工藝
該工程分段分別采用雨水收集利用 (砂濾 系統(tǒng)+ 雨水花園 + 地下儲(chǔ)水處理系統(tǒng) + 自動(dòng)噴灌) 及雨水下滲(砂濾系統(tǒng) + 雨水花園)工藝。
1、雨水收集利用工藝
雨水經(jīng)過(guò)高架橋現(xiàn)狀落水管進(jìn)入砂濾系統(tǒng)，溢流后進(jìn)入雨水花園(水力停留時(shí)間為48~72h)，經(jīng)生物處理后(超標(biāo)雨水溢流進(jìn)入市政管道)，下滲進(jìn)入地下儲(chǔ)水系統(tǒng)，用一體化玻璃鋼雨水池保存，使用時(shí)通過(guò)過(guò)濾凈化系統(tǒng)深度處理后達(dá)到回用水的質(zhì)量要求，連接自動(dòng)噴灑系統(tǒng)，進(jìn)行自動(dòng)綠化澆曬。
2、雨水下滲工藝
雨水經(jīng)過(guò)高架橋現(xiàn)狀落水管進(jìn)入砂濾系統(tǒng)，溢流后進(jìn)入雨水花園(水力停留時(shí)間為48~72h)經(jīng)，生物處理后下滲補(bǔ)充地下水(超標(biāo)亅溢流至道路，排入雨水邊井)。
工藝方案
1、砂濾系統(tǒng)
利用礫石對(duì)雨水進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的雨水溢流進(jìn)入雨水花園。前端砂濾系統(tǒng)主要過(guò)濾較大顆粒的污染物。砂濾系統(tǒng)見(jiàn)下圖
雨水花園
通過(guò)人工挖掘的淺凹綠地，匯集并吸收來(lái)自高架橋的雨水，通過(guò)植物，沙土的滲透，過(guò)濾作用使雨水得到進(jìn)一步凈化并最終滲透進(jìn)入地下儲(chǔ)水系統(tǒng)。超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的降雨將通過(guò)雨水花園中的溢流口排放進(jìn)入市政排水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為48~72h，植物選擇耐旱，耐澇，無(wú)需永久灌溉的植物雨水花園(收集利用段)見(jiàn)圖3.
雨水花園的特點(diǎn)：
1、能夠有效地去除徑流中的懸浮顆粒，有機(jī)污染物以及重金屬離子，病原體等有害物質(zhì)
2、通過(guò)合理的植物配置，能夠?yàn)槔ハx(chóng)與鳥(niǎo)類提供良好的棲息環(huán)境。
3、通過(guò)其植物的蒸騰作用，可以調(diào)節(jié)環(huán)境中空氣的濕度與溫度，改善小氣候環(huán)境。
4、雨水花園的建造成本較低，且維護(hù)與管理比草坪簡(jiǎn)單。
一體化玻璃鋼雨水池
水池系統(tǒng)通常有鋼筋混凝土池，一體化玻璃鋼雨水池，本工程采用一體化玻璃鋼雨水池，一體化玻璃鋼雨水池可以進(jìn)入內(nèi)部清掃垃圾，不需要反沖洗，100%蓄水空間。即埋即用，綜合造價(jià)低，強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，整體成形，絕無(wú)滲漏。
調(diào)蓄水池容積為80m3，規(guī)格為ф3.0m*11.0m，設(shè)曝氣裝置和潛水提升泵各一套。
斜板沉淀池內(nèi)包括折流板混凝反應(yīng)區(qū)、側(cè)向流斜板分離沉淀區(qū)和出水穩(wěn)流區(qū)，規(guī)格為ф2.6m*3.2m。折流板混凝反應(yīng)區(qū)的設(shè)置，視雨水污染的實(shí)景情況確定，嚴(yán)重時(shí)可加投如聚合氯化鋁，硫酸鋁等藥劑，側(cè)向流斜板分離沉淀區(qū)的功能是固液分離，澄清雨水，出水穩(wěn)流區(qū)采用穿孔多孔管集水。
清水池儲(chǔ)存處理后的水供綠化噴灌等回用，規(guī)格為ф2.6*3.8m，與斜板沉淀池合為一體，清水池內(nèi)設(shè)曝氣裝置一套。
結(jié)語(yǔ)
1、保留現(xiàn)狀橋面及路面的前提下，將橋面雨水收集，處理，儲(chǔ)存及利用，貫切了低影響開(kāi)發(fā)的精神，在雨水就地利用，涵養(yǎng)地下水的同時(shí)，有效地節(jié)省了人力，物力，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。
2、采用砂濾系統(tǒng)+雨水花園的工藝對(duì)雨水進(jìn)行滲透，過(guò)濾，建造成本低，維護(hù)管理方便。
3、采用雨水收集利用工藝處理的雨水，出水水質(zhì)達(dá)到綠化用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可用于高架橋下綠化噴灌，采用雨水下滲工藝處理的雨水，有效去除了徑流中的懸浮顆粒，有機(jī)污染物等，可用于涵養(yǎng)地下水。
