20世紀60年代，日本開始收集利用路面雨水。在我國干旱地區，收集路面雨水主要用于農業灌溉。將城市路面作為集流面，蓄積的雨水經過蓄水和排水設施可用于城市環境及地下水補灌。

 

1、路面類型選擇

不同的路面材料和路面結構收集雨水的效率不同，據《甘肅省干旱半干旱地區雨水集蓄利用技術指南》原土翻夯路面集水效率為23％，瀝青混凝土路面的集水效率為70％，水泥混凝土路面為75％。水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面各有其優缺點，應根據氣候水文條件，土基狀況，交通量大小、城市規模及經濟等方面因素綜合選定。需要指出，水泥混凝土路面在抵抗水損害和凍融破壞能力等方面優于瀝青混凝土路面。

 

道路坡度越大，其集流效率也越大。據甘肅實驗，當混凝土面的坡度為1/50時，集流效率為40％~50％，坡度為1/9時，集流效率達68％~80％。城市道路為利于排水，設計了一定的道路橫坡，有利于路面雨水的蓄積。

 

目前在許多城市停車場，交通量小的道路和人行道處廣泛使用透水路面。透水路面是在保證道路運營安全的情況下，使雨水進入路面結構，滲透到路基或土壤中，實現雨水貯蓄或回灌地下水，多孔瀝青路面、草皮磚和無砂透水混凝土路面是常見的透水路面型式。透水路面可以發揮表層土壤對雨水徑流的凈化能力。

 

多孔瀝青路面結構，其上層瀝青混合料選用粗骨料，瀝青重量比為5.5％~6.0％，孔隙率為12％~16％，厚6~7cm，瀝青層下面設兩層碎石，上層碎石粒徑1.3cm，厚5cm，下層碎石粒徑2.5-5cm，孔隙率38％~40％，其厚度視所需蓄水量而定，主要用于貯蓄雨水并延緩徑流。

 

草皮磚是帶有各種形狀孔隙的混凝土塊，開孔率可達20％~30％，因在空隙中可種植草類而得名。多用于城區各類停車場、生活小區及路邊。其中草皮磚中生長的草類的葉、莖、根系能延緩徑流速度，延長徑流時間。

 

無砂混凝土路面就是沒有細集料的混凝土，粗集料被水泥素漿所包裹，由于沒有細集料填充粗集料的孔隙，因而無砂混凝土具有相當大的孔隙率。為保證路面的透水性，無砂混凝土路面的水灰比應控制在0.35~0.45，孔隙率要求：＞15％，同時在混凝土澆筑期間嚴格控制壓實的程度。由于無砂混凝土路面的強度較低，常應用于載重小的輕型路面。在美國的弗羅里達州，無砂混凝土路面用來排除停車場、人行道和道路路肩的暴雨徑流。

 

通過人工鋪設的各種形式的城市路面，蓄積的雨水要實現進一步利用，還需要設置合理的輸排水系統和滲透設施。

 

輸排水設施

 

近年來我國的城市水澇災害頻發，顯示出污水與雨水合流排放的排水系統已經與大規模城市化發展不相適應，因而很多國家都積極利用城市雨水，新型的城市雨水排水系統見下圖。

 

為有效攔截路面徑流中的污染物，“”開發研制了適用于城市道路雨水入水口的截污套件，能夠有效攔截隨雨水中粒徑＞2mm以上的顆粒狀固體污垢，提高路面雨水的水質。在加拿大和美國的許多城市使用水質型雨水口，在雨水進入排水管道和徑流控制設施之前，用來去除道路徑流中的沉積物和油類。

 

道路雨水蓄存

 

雨水蓄存常用的形式有地表蓄水池和地下河道、地下水庫等。蓄水設施還應包括沉沙池、攔污柵、進水口、出水口等附屬設施。

利用城市建設，景觀水池可以設計為蓄存雨水的地表蓄水池。利用透水地面可以收集局部地域內的雨水徑流。在透水路面下依次鋪設礫石層、土工織物，下面以干凈的碎石作為基底蓄水層，利用城市路面的地下空間來貯存雨水，構成地下河道或地下水庫。通過雨水滯留，達到減少峰值流量與延緩匯流時間的目的，從而減少水澇災害的發生。

 

道路雨水利用

 

1、直接利用

城市路面集蓄的雨水經過自然凈化和水質處理后，可用于城市清潔和人們生活所需的部分用水，例如：用于城市消防、廁所沖洗、城市綠化、草坪灌溉，成為城市中水的可靠水源。

 

2、間接利用

利用透水路面將城市的雨水直接攔蓄入滲或通過一定的滲漏過濾裝置，回灌地下水，可補充地下水量兼有防洪作用。為增大雨水的入滲量，除采用透水性好的路面外，還可通過設置合理的滲透管溝，滲透井，滲透池等滲透設施，來提高雨水滲透效率。

例如，在道路兩旁或道路中央分隔帶處，在地下埋設多孔材料制成的滲透管渠，管材四周填充粒徑20~30mm透水性好的碎石或其他多孔材料，通過道路路拱橫坡，雨水匯集于滲透管溝，再通過多孔管材向四周土壤層滲透。其主要功能是在滿足管涵泄流基本需求的基礎上，實現雨水下滲和側滲，在雨水管涵滿流時，向外透出水中氣體。新型雨水管涵底部采用廢棄碎石等輔料達到節省原材料和凈化城市環境作用。

 

在城市新開發區和新建小區內，可以采用滲透池的形式。通過開發區和生活小區的硬化路面收集雨水徑流，經過排水設施排入滲透池，其既能提供較大的儲水空間，又可設計為人造濕地，起到滲透，調節，凈化，改善景觀等功能。

 

效益分析

 

1、有利于城市生態環境建設，減少水土流失

城市路面雨水可用于城市綠地灌溉、城市清潔等方面，因而會產生良好的環境效益；景觀蓄水池可以形成城市新的水生態景觀；雨水徑流入滲利用，阻緩了地面沉降，可以使更多雨水滲入地下增加淺層土壤的含水量，從而調節城市氣候，遏制城市熱島效應，抑制城市沙塵和揚沙天氣的發生。

 

干旱、半干旱地區由于地表土層薄，保水保肥能力差，降雨產生的徑流引發城市水土流失。通過城市道路對地面雨水蓄積利用，不僅提高了地表抵抗水流沖刷能力，而且減少城市的水土流失，減少泥沙對河流淤積的影響，提高了河道的行洪能力。

 

2、有利于城市防洪排澇，減輕市政排水的壓力

利用蓄水池和地下水庫，貯存了大量雨水資源，不僅減少了城市排水所需雨水管道、雨水泵站等排水設施和資金的投入，而且有利于城市的防洪排澇，減輕了城市河道的行洪壓力。

 

3、有利于緩解城市水資源不足，控制非點源污染

雨水利用減少了路面雨水徑流直接排入河道的水量，減緩了徑流中污染物的積累。雨水蓄集后再采取簡單的水質處理措施，可以大大減少降雨徑流產生的非點源污染，改善城市河道水質狀況。此外，雨水入滲利用可以充分利用土壤的凈化能力。

 

結論

 

利用城市路面收集雨水，使道路排水和雨水利用相結合，既保證了城市的防洪安全，又起到緩解路面積水和城市道路的水毀破壞，保證城市交通暢通的作用。同時，采取蓄排設施有效地利用城市化增多的雨水徑流，使路面雨水資源化，還可以解決城市水資源短缺和污染問題，從而對城市化的發展起到積極的推動作用。

 

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