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摘要：水资源是当今社会发展中不可缺少的资源，随着经济的快速发展对水资源的消耗也越来越大，这种情况下如何实现对雨水的综合利用，对于保护和科学利用水资源具有重要意义。本文以深圳市光明新区门户区36号路和38号路建设中雨水综合利用为例，探讨雨水综合利用施工及工程应用、项目管理、工程试验的推广意义，以期能够提高市政道路建设中雨水综合利用的水平，实现水资源的循环利用。
关键词：低冲击开发；雨水利用；下凹式绿地；植生滞留槽；排水性沥青
低冲击开发雨水综合利用是最近几年城乡建设部大力推广的一种雨水利用模式，这种模式在雨水径流污染减污、水文循环修复、洪峰流量控制等方面具有重要作用，是现代生态化城市建设重要组成部分。深圳市是我国的“国家综合配套改革试验区”、“创新型城市”和“国家低碳生态示范城市”；光明新区作为深圳市解放思想、落实科学发展观的典范地区，承载了深圳市委市政府建设“绿色新城、创业新城、和谐新城”的厚望，承担着建设国家低碳生态示范市先行区的光荣使命。针对深圳市及光明新区的众多特点，在光明新区门户区南片区市政道路工程中整体实施低冲击模式下的雨水综合利用，将该片区打造成国家级雨水综合利用的开发示范区，以推动市政建设中雨水综合利用的发展，为生态城市的发展增添新的亮点。
一、 项目概况
1、工程简介
深圳市光明新区门户区位于深圳市西北部，片区范围包括广深港客运专线光明站周边约2.7平方公里的片区，为深圳市政府近期重点开发建设的片区。针对门户区南片区良好的土地资源储备和丰富的自然资源特点，以及成片开发的有利条件，深圳市将门户区南片区作为实践低冲击开发的示范区。为配合广深港客运专线2011年中建成通车，36和38号路将同期完成建设（36路(光侨路—23号路) 市政工程为东西走向，总长1109.162M，道路红线宽40\30M，双向四车道，城市Ⅱ级次干道；38号路（35号路—观光路）市政工程为南北走向，总长625米，道路红线宽40米，双向4车道，城市Ⅱ级次干道），其余道路也将陆续启动建设。为了将该片区打造成低冲击开发建设示范区，所有的道路均按照“低碳交通、透水路面、雨水综合利用、绿色照明、新型环保材料”的先进思想，采用低冲击开发雨水综合利用技术进行设计，结合路面结构、景观及绿化设置要求，因地制宜采取入渗、滞蓄、收集回用等各种雨水利用技术措施，从多个不同层面应用了低冲击开发模式下的雨水综合利用技术理念。
2、降水情况
深圳市地处我国的亚热带，气候为典型的亚热带季风气候，降水量较大，是我国降水最丰富的地区。项目区域地貌为丘陵，总体地势为北高南低，东高西低，在区域中部和东部分布有2座山体，未开发建设前该片区雨水径流系数较低。项目区域气候为典型南方气候，具有年降雨量大，但年内分配不均，雨季和旱季雨量相差大；年平均气温高；年蒸发量大；湿度大和地下水位较浅等特点。虽然深圳的降水量十分丰富，但是一直以来却没有有效的利用起来，城区绿化依然要使用淡水（自来水）资源，绿化维护成本高，导致深圳淡水资源利用越来越紧张。
二、项目管理
1、项目设计目的
深圳市光明新区南片区雨水综合利用系统，融合了当今城市建设中雨水综合利用的各种先进技术，在充分考虑到深圳生态城市建设需要的基础上，形成了理念先进、技术先进和创新、经济性好、可行性强、维护方便的雨水综合利用特点。该系统设计的主要目的就是在雨季的时候控制洪峰流量，减少暴雨对城市的损害，同时实现综合径流控制、面源污染控制、雨水收集利用量控制、涵养地下水控制等目的。
2、雨水综合利用目标
根据《深圳市光明新区雨洪利用规划指引》，《深圳市建设项目用水节水管理办法》，《深圳市雨水利用技术规范》（草稿）等相关规定的要求，根据本建设区域的特点，通过建立计算机模型进行详细计算，最后提出适合于本建设区域的可行、高效的雨水综合利用目标： 洪峰控制目标是将现有设计2年一遇的排水设计标准提高到4年一遇排水标准；年综合径流系数控制目标为0.5；面源污染控制目标为：TSS削减50％；COD削减50％；TP削减40％；雨水回收利用目标：道路范围内雨水收集回用量取代15％的杂用水量；社会效应和经济效益十分可观。
3、项目技术设计
常用的雨水综合利用技术的发展主要分为两个阶段：第一阶段是最佳管理措施技术（BMPs），第二阶段是最新的低影响开发技术（LID）。本次设计通过对常用的BMPs和LID技术适用性进行分析，并利用雨水综合利用的优化和决策系统（BMPDSS软件）进行模拟和优化配置，最后（按土壤、坡度、地下水等集水区特点和经济性、景观性、维护及公众接受度等因素）提出本区域内的雨水综合利用规划方案。项目实际采用的雨水综合利用技术主要为：透水沥青路面；植生滞留槽，LID树池；渗透井-管沟，渗透沟-洼地；袖珍雨水湿地；干/湿植被草沟，过滤草沟；雨水收集装置。
三、雨水综合利用系统及施工
1、绿化带雨水综合利用
绿化带雨水综合利用是为解决绿化带植物养护的技术问题，同时利用绿化带的集水作用补充地下水。在36和38号路的绿化带施工当中，要避免外部雨水径流直接进入雨水综合利用范围，造成雨水综合利用设施的损坏。为此，技术人员通过优化雨水综合利用系统和合理布置利用设施的方法解决。
1.1、雨水综合利用系统
道路施工范围内绿化带的下沉处理分为两种情况，针对中央绿化带和车道两侧绿化带在汇集雨水方面的作用作不同形式的处理。道路集雨范围内雨水综合利用的系统流程可示意见图一。
图一：道路雨水综合利用流程示意图
在36、38号道路中央绿化带施工当中，要求中央绿化带两侧立缘石高出路面25厘米，绿化带面层低于立缘石10厘米，技术人员在中央绿化带中间隔80米左右设置溢流排放口（平箅式雨水口），溢流口顶高程低于立缘石5厘米，将来不及渗透的雨水通过溢流雨水口排入雨水管道系统
中央绿化带（９米）的道牙高于道路路面；立缘石高于路面25cm，而绿化带内土壤表层要低于立缘石，在道路和侧立缘石之间安装透水平石，这样既能解决绿化带雨水径流流入的问题，又能在绿化带内存贮一定的雨水，透过设置的砂、石、土渗透层等作用补充地下水。为了解决不能渗透的雨水排除问题，技术人员在绿化带设置了渗透井，使多余的雨水能够及时排入（溢流）雨水管道系统。
道路两侧绿化带均建成下凹式绿地（见图二），车道边立缘石高于车道边10cm，绿化带面层低于车道边约22－25厘米。人行道雨水径流通过路面直接排入下沉式绿化带，车行道雨水通过在道路和侧立缘石之间安装透水平石汇集进入绿化带。在绿化带内设置渗透井（溢流井）和透水管，透过设置的砂、石、土渗透层等作用增加雨水的滞蓄和下渗，将来不及入渗的雨水溢流排入市政雨水管道系统。
图二 下凹式绿化带与路面高程示意图
1.2、雨水综合利用设施布置
在36、38号市政道路绿化带内采用的雨水综合利用技术主要有：植生滞留槽，LID树池；渗透井/管沟；过滤草沟。绿化带内雨水利用设施的典型布置见图三。
图三：雨水综合利用设施布置图（局部）
２、路面排水沥青施工
车行道采用排水性路面结构，能利用开级配抗滑磨耗层OGFC的孔隙储存部分雨水，减缓雨水汇流时间，起到降低洪峰流量的作用。排水性路面雨水可通过磨耗层的连通空隙将雨水排向路面边缘的雨水收集系统，通过与雨水综合利用措施结合，将雨水直接补充地下水，減少城市热岛效应；也可将收集的雨水用作灌溉用水，或经处理后作为生活用水和饮用水。
由于OGFC混合料使用高粘度改性结合料，与普通沥青混合料相比，施工工艺的最大区别是要求施工温度比普通沥青混合料高出30℃左右，并且初始碾压要求使用较大吨位的碾压设备，最好在20 t以上。为了避免将胶结料振提到表面，确保表面空隙不被胶结料堵塞，不能振动碾压。其他的工艺要求与普通沥青混合料基本一致。
３、透水人行道铺装
在人行道铺装上面，该工程采用了环保透水性连锁型彩色道板，为保证透水效果，基层采用级配碎石，要求空隙率达到8～10%。具体结构如下：
面层：C30彩色透水性砖6cm，厚6cm
调平层：中粗砂，厚3cm
基层：级配碎石，厚20cm
这种结构不仅能够减轻雨季道路排水的负担，还能在人行道上形成一个微型“蓄水池”，有利于增加地表相对湿度、保持土壤湿度，还能通过渗透补充城市的地下水资源，改善城市的地表植物和土壤微生物的生存条件和调整生态平衡，达到调节城市气候，降低地表温度的目的。
四、雨水综合利用的远期规划
依据片区开发建设规划，结合近期道路工程的建設，在地块中也先期设置了一些低冲击开发的工程项目，起到与市政道路排水系统的有效衔接，保证片区近、远期的排水通道完整，作为今后整个片区的低冲开发试验的重要组成部分。
1、沿麒麟山体周边依托山体地势建造一些雨水滞留塘，并与市政道路雨水利用系统相结合，容易收集雨水、可以处理面源污染和减少水土流失，还可以提升周边景观，有很好的效果。沿麒麟山体的滞留塘等雨水利用设施与水保、山体公园建设等工作一并实施。
2、在门户区用地及市政系统规划时，尊重现状地势和自然排水系统，保留了麒麟山体南侧、大外环立交北侧的现状排水明沟作为作为南部地块近期和远期的排水通道，并且与周边山体、地块景观结合采用生态明渠的断面形式。在局部低洼地势设置了小型雨水湿地，上、下游与与生态明渠衔接，即提升了周边景观环境，也起到雨水滞蓄、下渗等综合利用目的，也便于排水系统的维护管理，可谓一举多得。
３、雨水收集利用
为体现传统意义的雨水收集利用，在门户南片区设置3座雨水收集池，通过市政雨水管网收集部分雨水进行储蓄和回用。由于本次市政工程设计是独立的市政道路雨水综合利用，雨水收集回用目前只能是考虑市政道路的冲洗和浇洒，用水用户单一，所需杂用水量少。因此收集池建议存水时间设计为5-6天，设计最大的雨水收集池总容积为3000m3，结合道路冲洗情况，总收集池容积为定位2800m3。
五、结论
深圳市光明新区门户区36号路和38号市政道路建设中实施雨水综合利用，是雨水综合利用在城市道路建设中的一次有益的实践，这不仅预示着雨水综合利用系统不仅可以在城市建设中大范围的应用，在局部地区的雨水利用当中也可以实现，极大的拓展了雨水综合利用理论的应用范围。同时，通过在城市道路工程的应用实践，检验综合利用技术中的不足，并作出相应的改正，使之不断的完善。同时，深圳市光明新区门户区36号路和38号路建设中雨水综合利用系统的建成并投入使用为该技术的普及应用积累了经验，为这一技术的全面推广提供了一个可供借鉴的案例，并将推动这一技术的应用和发展。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：低冲击开发；雨水利用；下凹式绿地；植生滞留槽；排水性沥青
低冲击开发雨水综合利用是最近几年城乡建设部大力推广的一种雨水利用模式，这种模式在雨水径流污染减污、水文循环修复、洪峰流量控制等方面具有重要作用，是现代生态化城市建设重要组成部分。深圳市是我国的“国家综合配套改革试验区”、“创新型城市”和“国家低碳生态示范城市”；光明新区作为深圳市解放思想、落实科学发展观的典范地区，承载了深圳市委市政府建设“绿色新城、创业新城、和谐新城”的厚望，承担着建设国家低碳生态示范市先行区的光荣使命。针对深圳市及光明新区的众多特点，在光明新区门户区南片区市政道路工程中整体实施低冲击模式下的雨水综合利用，将该片区打造成国家级雨水综合利用的开发示范区，以推动市政建设中雨水综合利用的发展，为生态城市的发展增添新的亮点。
一、 项目概况
1、工程简介
深圳市光明新区门户区位于深圳市西北部，片区范围包括广深港客运专线光明站周边约2.7平方公里的片区，为深圳市政府近期重点开发建设的片区。针对门户区南片区良好的土地资源储备和丰富的自然资源特点，以及成片开发的有利条件，深圳市将门户区南片区作为实践低冲击开发的示范区。为配合广深港客运专线2011年中建成通车，36和38号路将同期完成建设（36路(光侨路—23号路) 市政工程为东西走向，总长1109.162M，道路红线宽40\30M，双向四车道，城市Ⅱ级次干道；38号路（35号路—观光路）市政工程为南北走向，总长625米，道路红线宽40米，双向4车道，城市Ⅱ级次干道），其余道路也将陆续启动建设。为了将该片区打造成低冲击开发建设示范区，所有的道路均按照“低碳交通、透水路面、雨水综合利用、绿色照明、新型环保材料”的先进思想，采用低冲击开发雨水综合利用技术进行设计，结合路面结构、景观及绿化设置要求，因地制宜采取入渗、滞蓄、收集回用等各种雨水利用技术措施，从多个不同层面应用了低冲击开发模式下的雨水综合利用技术理念。
2、降水情况
深圳市地处我国的亚热带，气候为典型的亚热带季风气候，降水量较大，是我国降水最丰富的地区。项目区域地貌为丘陵，总体地势为北高南低，东高西低，在区域中部和东部分布有2座山体，未开发建设前该片区雨水径流系数较低。项目区域气候为典型南方气候，具有年降雨量大，但年内分配不均，雨季和旱季雨量相差大；年平均气温高；年蒸发量大；湿度大和地下水位较浅等特点。虽然深圳的降水量十分丰富，但是一直以来却没有有效的利用起来，城区绿化依然要使用淡水（自来水）资源，绿化维护成本高，导致深圳淡水资源利用越来越紧张。
二、项目管理
1、项目设计目的
深圳市光明新区南片区雨水综合利用系统，融合了当今城市建设中雨水综合利用的各种先进技术，在充分考虑到深圳生态城市建设需要的基础上，形成了理念先进、技术先进和创新、经济性好、可行性强、维护方便的雨水综合利用特点。该系统设计的主要目的就是在雨季的时候控制洪峰流量，减少暴雨对城市的损害，同时实现综合径流控制、面源污染控制、雨水收集利用量控制、涵养地下水控制等目的。
2、雨水综合利用目标
根据《深圳市光明新区雨洪利用规划指引》，《深圳市建设项目用水节水管理办法》，《深圳市雨水利用技术规范》（草稿）等相关规定的要求，根据本建设区域的特点，通过建立计算机模型进行详细计算，最后提出适合于本建设区域的可行、高效的雨水综合利用目标： 洪峰控制目标是将现有设计2年一遇的排水设计标准提高到4年一遇排水标准；年综合径流系数控制目标为0.5；面源污染控制目标为：TSS削减50％；COD削减50％；TP削减40％；雨水回收利用目标：道路范围内雨水收集回用量取代15％的杂用水量；社会效应和经济效益十分可观。
3、项目技术设计
常用的雨水综合利用技术的发展主要分为两个阶段：第一阶段是最佳管理措施技术（BMPs），第二阶段是最新的低影响开发技术（LID）。本次设计通过对常用的BMPs和LID技术适用性进行分析，并利用雨水综合利用的优化和决策系统（BMPDSS软件）进行模拟和优化配置，最后（按土壤、坡度、地下水等集水区特点和经济性、景观性、维护及公众接受度等因素）提出本区域内的雨水综合利用规划方案。项目实际采用的雨水综合利用技术主要为：透水沥青路面；植生滞留槽，LID树池；渗透井-管沟，渗透沟-洼地；袖珍雨水湿地；干/湿植被草沟，过滤草沟；雨水收集装置。
三、雨水综合利用系统及施工
1、绿化带雨水综合利用
绿化带雨水综合利用是为解决绿化带植物养护的技术问题，同时利用绿化带的集水作用补充地下水。在36和38号路的绿化带施工当中，要避免外部雨水径流直接进入雨水综合利用范围，造成雨水综合利用设施的损坏。为此，技术人员通过优化雨水综合利用系统和合理布置利用设施的方法解决。
1.1、雨水综合利用系统
道路施工范围内绿化带的下沉处理分为两种情况，针对中央绿化带和车道两侧绿化带在汇集雨水方面的作用作不同形式的处理。道路集雨范围内雨水综合利用的系统流程可示意见图一。
图一：道路雨水综合利用流程示意图
在36、38号道路中央绿化带施工当中，要求中央绿化带两侧立缘石高出路面25厘米，绿化带面层低于立缘石10厘米，技术人员在中央绿化带中间隔80米左右设置溢流排放口（平箅式雨水口），溢流口顶高程低于立缘石5厘米，将来不及渗透的雨水通过溢流雨水口排入雨水管道系统
中央绿化带（９米）的道牙高于道路路面；立缘石高于路面25cm，而绿化带内土壤表层要低于立缘石，在道路和侧立缘石之间安装透水平石，这样既能解决绿化带雨水径流流入的问题，又能在绿化带内存贮一定的雨水，透过设置的砂、石、土渗透层等作用补充地下水。为了解决不能渗透的雨水排除问题，技术人员在绿化带设置了渗透井，使多余的雨水能够及时排入（溢流）雨水管道系统。
道路两侧绿化带均建成下凹式绿地（见图二），车道边立缘石高于车道边10cm，绿化带面层低于车道边约22－25厘米。人行道雨水径流通过路面直接排入下沉式绿化带，车行道雨水通过在道路和侧立缘石之间安装透水平石汇集进入绿化带。在绿化带内设置渗透井（溢流井）和透水管，透过设置的砂、石、土渗透层等作用增加雨水的滞蓄和下渗，将来不及入渗的雨水溢流排入市政雨水管道系统。
图二 下凹式绿化带与路面高程示意图
1.2、雨水综合利用设施布置
在36、38号市政道路绿化带内采用的雨水综合利用技术主要有：植生滞留槽，LID树池；渗透井/管沟；过滤草沟。绿化带内雨水利用设施的典型布置见图三。
图三：雨水综合利用设施布置图（局部）
２、路面排水沥青施工
车行道采用排水性路面结构，能利用开级配抗滑磨耗层OGFC的孔隙储存部分雨水，减缓雨水汇流时间，起到降低洪峰流量的作用。排水性路面雨水可通过磨耗层的连通空隙将雨水排向路面边缘的雨水收集系统，通过与雨水综合利用措施结合，将雨水直接补充地下水，減少城市热岛效应；也可将收集的雨水用作灌溉用水，或经处理后作为生活用水和饮用水。
由于OGFC混合料使用高粘度改性结合料，与普通沥青混合料相比，施工工艺的最大区别是要求施工温度比普通沥青混合料高出30℃左右，并且初始碾压要求使用较大吨位的碾压设备，最好在20 t以上。为了避免将胶结料振提到表面，确保表面空隙不被胶结料堵塞，不能振动碾压。其他的工艺要求与普通沥青混合料基本一致。
３、透水人行道铺装
在人行道铺装上面，该工程采用了环保透水性连锁型彩色道板，为保证透水效果，基层采用级配碎石，要求空隙率达到8～10%。具体结构如下：
面层：C30彩色透水性砖6cm，厚6cm
调平层：中粗砂，厚3cm
基层：级配碎石，厚20cm
这种结构不仅能够减轻雨季道路排水的负担，还能在人行道上形成一个微型“蓄水池”，有利于增加地表相对湿度、保持土壤湿度，还能通过渗透补充城市的地下水资源，改善城市的地表植物和土壤微生物的生存条件和调整生态平衡，达到调节城市气候，降低地表温度的目的。
四、雨水综合利用的远期规划
依据片区开发建设规划，结合近期道路工程的建設，在地块中也先期设置了一些低冲击开发的工程项目，起到与市政道路排水系统的有效衔接，保证片区近、远期的排水通道完整，作为今后整个片区的低冲开发试验的重要组成部分。
1、沿麒麟山体周边依托山体地势建造一些雨水滞留塘，并与市政道路雨水利用系统相结合，容易收集雨水、可以处理面源污染和减少水土流失，还可以提升周边景观，有很好的效果。沿麒麟山体的滞留塘等雨水利用设施与水保、山体公园建设等工作一并实施。
2、在门户区用地及市政系统规划时，尊重现状地势和自然排水系统，保留了麒麟山体南侧、大外环立交北侧的现状排水明沟作为作为南部地块近期和远期的排水通道，并且与周边山体、地块景观结合采用生态明渠的断面形式。在局部低洼地势设置了小型雨水湿地，上、下游与与生态明渠衔接，即提升了周边景观环境，也起到雨水滞蓄、下渗等综合利用目的，也便于排水系统的维护管理，可谓一举多得。
３、雨水收集利用
为体现传统意义的雨水收集利用，在门户南片区设置3座雨水收集池，通过市政雨水管网收集部分雨水进行储蓄和回用。由于本次市政工程设计是独立的市政道路雨水综合利用，雨水收集回用目前只能是考虑市政道路的冲洗和浇洒，用水用户单一，所需杂用水量少。因此收集池建议存水时间设计为5-6天，设计最大的雨水收集池总容积为3000m3，结合道路冲洗情况，总收集池容积为定位2800m3。
五、结论
深圳市光明新区门户区36号路和38号市政道路建设中实施雨水综合利用，是雨水综合利用在城市道路建设中的一次有益的实践，这不仅预示着雨水综合利用系统不仅可以在城市建设中大范围的应用，在局部地区的雨水利用当中也可以实现，极大的拓展了雨水综合利用理论的应用范围。同时，通过在城市道路工程的应用实践，检验综合利用技术中的不足，并作出相应的改正，使之不断的完善。同时，深圳市光明新区门户区36号路和38号路建设中雨水综合利用系统的建成并投入使用为该技术的普及应用积累了经验，为这一技术的全面推广提供了一个可供借鉴的案例，并将推动这一技术的应用和发展。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。