雨水滲透渠
雨水滲透渠是一種通過人工設(shè)計(jì)的溝渠結(jié)構(gòu),利用滲透原理讓雨水滲入地下,從而補(bǔ)充地下水、減少地表徑流和緩解城市內(nèi)澇的基礎(chǔ)設(shè)施。它是海綿城市建設(shè)中重要的 “滲” 類技術(shù)措施之一,具有生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
一、結(jié)構(gòu)與類型
基本結(jié)構(gòu)
雨水滲透渠通常由以下部分組成:
表層覆蓋層:一般為透水性材料(如礫石、草皮),用于過濾雨水中的雜質(zhì),防止堵塞下層結(jié)構(gòu)。
滲透層:由透水性較好的砂、礫石或多孔混凝土等材料構(gòu)成,促進(jìn)雨水下滲。
排水層:鋪設(shè)礫石或碎石,形成排水通道,引導(dǎo)雨水向四周滲透,同時(shí)避免積水。
反濾層:位于滲透層和土壤之間,防止土壤顆粒進(jìn)入滲透層造成堵塞(可選)。
常見類型
傳統(tǒng)型滲透渠:采用天然土壤滲透,適用于土壤滲透性較好的區(qū)域(如砂質(zhì)土)。
改良型滲透渠:通過人工改良土壤(如添加礫石、有機(jī)質(zhì))或鋪設(shè)透水性材料,提升滲透效率,適用于土壤滲透性較差的區(qū)域。
組合型滲透渠:結(jié)合植被緩沖帶、雨水花園等其他海綿設(shè)施,形成復(fù)合系統(tǒng),增強(qiáng)雨水凈化和滲透能力。
二、功能與作用
雨水管理
減少地表徑流:通過滲透作用降低雨水徑流量,緩解城市排水系統(tǒng)壓力,減少內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。
補(bǔ)充地下水:將雨水回灌至地下,提升地下水位,改善生態(tài)環(huán)境。
水質(zhì)凈化
表層覆蓋層和滲透層可過濾雨水中的懸浮物、重金屬、油污等污染物,通過土壤和微生物作用進(jìn)一步凈化水質(zhì)。
生態(tài)效益
調(diào)節(jié)局地氣候:增加土壤濕度,促進(jìn)植被生長(zhǎng),改善城市熱島效應(yīng)。
保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng):減少雨水對(duì)河流、湖泊的沖擊負(fù)荷,維持水體自然循環(huán)。
經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益
降低市政管網(wǎng)建設(shè)成本:減少對(duì)傳統(tǒng)排水管道的依賴,尤其適用于新建城區(qū)或改造項(xiàng)目。
提升城市韌性:增強(qiáng)應(yīng)對(duì)極端天氣(如暴雨)的能力,保障城市可持續(xù)發(fā)展。
三、設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)
選址要求
土壤滲透性:優(yōu)先選擇土壤滲透系數(shù)較高(如>10?? m/s)的區(qū)域,避免黏土層或地下水水位過高的地段。
周邊環(huán)境:避開建筑物基礎(chǔ)、地下管線等,防止?jié)B透導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全問題。
地形條件:利用自然地形坡度引導(dǎo)雨水匯集,減少動(dòng)力能耗。
設(shè)計(jì)參數(shù)
尺寸:根據(jù)匯水面積、降雨量和土壤滲透能力確定渠道寬度、深度和長(zhǎng)度。例如,滲透渠的滲透速率需大于設(shè)計(jì)暴雨的徑流速率。
坡度:通常設(shè)置 0.3%~5% 的縱向坡度,確保雨水順暢流動(dòng),避免淤積。
排水能力:結(jié)合排水層厚度和礫石粒徑,計(jì)算滲透渠的最大排水能力,防止溢流。
施工注意事項(xiàng)
基礎(chǔ)處理:清除表層雜物,夯實(shí)基層土壤,確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
材料選擇:使用耐腐蝕、透水性好的材料(如級(jí)配礫石、透水性混凝土),反濾層可采用土工布或砂層。
維護(hù)通道:預(yù)留檢修口或觀察井,便于定期清理沉積物和檢查滲透性能。
四、維護(hù)與管理
定期清理
清除表層落葉、雜物和沉積物,防止堵塞滲透層。
檢查排水層是否淤積,必要時(shí)進(jìn)行沖洗或更換填料。
性能監(jiān)測(cè)
監(jiān)測(cè)滲透速率:通過降雨后水位變化評(píng)估滲透能力,若速率下降需分析原因(如土壤壓實(shí)、污染堵塞)。
檢測(cè)地下水水質(zhì):避免受污染的雨水滲入地下水,影響水源安全。
植被管理
種植耐澇、根系發(fā)達(dá)的植物(如草本、灌木),增強(qiáng)過濾效果,同時(shí)美化環(huán)境。
控制植物生長(zhǎng)高度,防止遮擋雨水匯集路徑。
五、應(yīng)用場(chǎng)景
城市道路:在人行道、非機(jī)動(dòng)車道下方設(shè)置滲透渠,收集路面雨水,減少路面積水。
居住區(qū):結(jié)合綠化帶、庭院設(shè)計(jì)滲透渠,處理屋面和硬質(zhì)地面雨水,改善居住環(huán)境。
公園與廣場(chǎng):與景觀水體、生態(tài)濕地結(jié)合,打造多功能滲透系統(tǒng),提升區(qū)域生態(tài)價(jià)值。
工業(yè)園區(qū):處理初期雨水污染,減少工業(yè)廢水對(duì)周邊水體的影響,符合環(huán)保要求。
六、典型案例
德國(guó)柏林滲透渠系統(tǒng):通過道路兩側(cè)的碎石滲透渠和地下排水網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)雨水高效滲透和利用,顯著降低內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。
中國(guó)深圳光明新區(qū)滲透渠項(xiàng)目:結(jié)合生態(tài)草溝和滲透鋪裝,年徑流總量控制率達(dá) 85% 以上,成為海綿城市建設(shè)示范工程。
總結(jié)
雨水滲透渠通過 “滲、滯、蓄” 的綜合作用,實(shí)現(xiàn)雨水的自然循環(huán)利用,是可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(SUDS)的核心組件。其設(shè)計(jì)需結(jié)合地域氣候、土壤條件和城市規(guī)劃,兼顧功能性與景觀性,為緩解城市水問題提供生態(tài)化解決方案。