图1 西咸新区五大新城规划位置图

图2 西咸新区沣西新城“海绵城市”试点建设区域

2试验研究

从2012年初开始，西安市政设计研究院有限公司联合西安理工大学以及沣西新城管委会，开展了“西咸新区沣西新城雨水净化与利用技术研究及应用示范”。分为理工大学校内中试试验研究（见图3）和沣西新城试点项目现场试验研究及示范（见图4、图5）两部分。研究结果表明，生态滤沟、雨水花园技术对雨水径流总量削减达80%-90%，并对氮、磷、重金属等污染物去除效率在30%～90%不等，有效削减径流和控制面源污染。试点区域“海绵城市”道路充分应用前期研究结论进行设计。

图3 雨水花园中试试验装置实景图

图4 同德佳苑小区生态滤沟和雨水花园研究设施设计图

图5 同德佳苑小区生态滤沟和雨水花园研究设施实景图

3工程设计

按照国家“海绵城市”建设试点要求,结合道路断面、周围环境及两侧用地规划，本区域内市政道路均按“低影响开发（LID）”理念进行设计，采用的主要技术有生态滤沟、雨水花园、透水路面等，典型“海绵城市”道路横断面设计见图6。

图6 典型“海绵城市”道路横断面图

3.1

生态滤沟

设计将两侧较宽的分隔带作为生态滤沟进行雨水利用，平面、剖面设计见图7、图8，实景图见图9。生态滤沟纵坡与道路纵坡一致，约40m布设一组溢流口。设计选用钟罩式溢流口，可满足不同流量下的溢流要求，同时可避免杂物堵塞。

图7 生态滤沟平面图

图8 生态滤沟剖面图

图9 生态滤沟和溢流口实景图

为保证雨水尽量就地下渗，在生态滤沟溢流口下游设置挡水土埂，防止径流直接超越至道路凹点。

为了使路面雨水快速汇流入绿化带内，设计在道牙上按照计算径流量进行开孔，约20m设置一处进水口，每处连续2～3个路缘石开孔，或采用道牙直接断口的形式，见图10。

图10 进水口设计图

在进水口处绿带内设置拦污槽，内装填级配砾石，承接进水口雨水，拦截雨水中携带的树叶、垃圾等杂物，同时起到均匀布水的作用。拦污槽下部采用钢筋混凝土挡墙支撑，并防止雨水进入绿化带与路面结构层缝隙内，设计图和实景图详见图11、图12。

图11 拦污槽及挡墙设计图

图12 进水口拦污槽及挡墙实景图

3.2

植草沟+雨水花园

利用道路红线外绿带，结合景观设置植草沟和雨水花园，主要收集人行道及道路外侧部分用地散排雨水。设计将人行道坡向道路外侧，雨水排入外侧绿带。绿带内设置植草沟，深度0.3m，雨水在植草沟内下渗，未及时下渗的雨水转输至雨水花园内进行集中消纳，雨水花园深度0.8m，见图13。植草沟+雨水花园平面布置结合景观绿化进行设计。

图13 雨水花园平面图及实景图

3.3

透水人行道

在未设置管廊的人行道下采用全透水人行道，并在车行道与人行道之间铺设防渗土工布，见图14。

图14 透水人行道结构图及实景图

3.4

路基防护

为了保证路基安全，防止流入下凹式绿地内的雨水横向渗透侵害路基，在生态滤沟与道路结构层之间设置防水砖墙+防水土工布，考虑试点区域地表层为黄土层，具轻微湿陷性，砖墙高度设置为1.2-1.5m，见图15。

图15 防水砖墙剖面图和施工实景照片

针对局部湿陷性黄土层较厚的区域，为确保路基不受雨水侵害，同时避免植被根系长期浸泡，生态滤沟侧向、底部均采用PE防水土工布，见图16，底部铺设砾石和盲管，收集饱和雨水，排至雨水管道，防止雨水长时间滞留。

图16 防渗型生态滤沟剖面图和施工实景照片

4实际运行效果

2016年7月24日，一场突如其来的暴雨袭击了西安及周边区域，暴雨造成了城市道路积水，地铁停运。当晚一个小时内38.9mm的强降雨量，沣西新城海绵城市试点区域内，没有出现连片积水。据沣西新城管委会海绵技术中心监测：在7月24日的强降雨过程中，同德佳苑小区内设置的两座雨水花园通过汇集来自屋顶及地面径流雨水，雨水平均削减率为70.5%。秦皇大道和沣景路共汇集径流雨水约5600立方米，约有3200立方米径流雨水通过绿化带下渗、蓄滞等功能被消纳，彰显了海绵城市建设的阶段性成效暴雨后秦皇大道生态滤沟和同德佳苑小区雨水花园照片见图17。

图17 暴雨后生态滤沟、雨水花园实景照片

本文详细内容参见2017年12月《中国给水排水》第24期 《陕西西咸新区海绵城市LID市政道路设计》，作者黄宁俊1，张斌令1，王社平1、2，邓朝显3，周文献1，刘超1， 1,西安市政设计研究院有限公司；2,西安建筑科技大学环境与市政工程学院；3.陕西省西咸新区沣西新城管理委员会

黄宁俊，张斌令，王社平，等.陕西西咸新区海绵城市LID市政道路设计[J].中国给水排水，2017,33（24）：61-66.

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