摘要:公路工程是重要基礎(chǔ)設(shè)施,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)原有的環(huán)境、沿線居民影響極大,當(dāng)?shù)匦迯?fù)水體利于環(huán)境保護(hù),探索在工程建設(shè)中利用生物、綠被植物滯留凈化雨水,提高水生態(tài)自我修復(fù)構(gòu)建微循環(huán)。

關(guān)鍵詞:公路工程;生態(tài)植物;海綿式;微環(huán)境

引言

公路工程是國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施,建設(shè)公路的目的是為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活服務(wù),公路工程建設(shè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)原有的環(huán)境造成破壞,影響著公路沿線所經(jīng)過(guò)村鎮(zhèn)、城市的居民生活,應(yīng)堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè),發(fā)揮規(guī)劃控制的引領(lǐng)作用,體現(xiàn)科學(xué)的先進(jìn)性和權(quán)威性。特別是道路沿線雨量少,有化工、工業(yè)廠區(qū)的地方,宜按低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則因地制宜進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),保證原有綠植坑塘、溝渠生態(tài)優(yōu)先利用,實(shí)現(xiàn)雨水自然積存、自然滲透、凈化,以人的健康為根本,珍視生命,減塵、防污染以提高水生態(tài)的自我修復(fù)并構(gòu)建微循環(huán)。

1構(gòu)建海綿體微循環(huán)的意義

構(gòu)建公路海綿體的微循環(huán)體系,可以對(duì)公路建設(shè)挖掘填筑對(duì)植被造成的破壞進(jìn)行修復(fù),并減少開(kāi)挖排水防護(hù)溝。海綿體以種植綠色地被、構(gòu)建蓄水池來(lái)凈化空氣并調(diào)節(jié)地表水的用水量,可在體系內(nèi)進(jìn)行灌木植被的綠化以維護(hù)生態(tài)平衡,防止水土流失,灌木植被的綠化還起到緩解交通粉塵污染、汽車尾氣污染和阻隔噪音傳播的作用,做到順應(yīng)自然、保護(hù)自然。

2海綿體水體調(diào)蓄量規(guī)劃計(jì)算

《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中指出,徑流系數(shù)α是一定匯水面積內(nèi)總徑流量與降水量(mm)的比值,反映了降水量中有多少水變成了徑流,綜合反映自然地理要素對(duì)徑流的影響。可用公式α=徑流深度Y/降水深度X表示。而場(chǎng)地內(nèi)累計(jì)全年得到控制留存在原區(qū)域附近的雨量占全年總降雨量的百分比,則是年徑流總量的控制率,通過(guò)自然和人工強(qiáng)化滲透、收儲(chǔ)及雨水被植物截留、填到低洼、蒸發(fā)和滲入地下調(diào)蓄等方式有效控制徑流總量,它與設(shè)計(jì)降雨量的關(guān)系見(jiàn)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》表F2-1中的數(shù)據(jù)。廣州市的極端天氣較多,投資效益利用率不高,定為V區(qū)目標(biāo)為60%~85%,可適當(dāng)降低徑流總量目標(biāo),具體見(jiàn)表1所示。因此,在總體統(tǒng)籌規(guī)劃公路排水系統(tǒng)時(shí),需有效將自然降水、地表水和地下水適當(dāng)處置?紤]氣候的多樣性及道路的復(fù)雜地形,為防止水體污染,公路溝渠要按照生態(tài)優(yōu)先的原則,成系統(tǒng)的進(jìn)行防、排、攔、截體系化的實(shí)施,來(lái)構(gòu)建凈化水循環(huán)環(huán)境,并可根據(jù)投資規(guī)模、環(huán)境保護(hù)的迫切性、雨水設(shè)計(jì)流量等,可一次性或分近期、長(zhǎng)期兩步規(guī)劃來(lái)實(shí)施水系改造。

3海綿體植物設(shè)置方案

在坡度較緩的填或挖方段,設(shè)計(jì)植被緩沖帶,以攔截去除徑流中的污染物以及部分吸附性的重金屬污染物,一般在寬度大于2m的地方均可設(shè)置,詳見(jiàn)圖1所示。在廣州機(jī)場(chǎng)高速中間帶和兩側(cè)均采用大面積植樹(shù)凈化調(diào)節(jié)空氣緩解汽車尾氣污染,阻隔噪音,防止水土流失,但占用場(chǎng)地較多。根據(jù)工程位置情況,排水溝渠類型宜設(shè)計(jì)成拋物流線形、梯形、三角形狀這三種類型斷面,溝寬宜15~200cm,深度應(yīng)大于有效水深但不宜大于60cm,根據(jù)路基溝渠標(biāo)高、地理環(huán)境情況分情況來(lái)進(jìn)行設(shè)置。(1)普通地段溝,適宜邊坡坡度緩于1∶3,縱坡不大于4%,控制植草溝水最大流速小于0.8m/s的一般路段設(shè)置(見(jiàn)圖2所示),在溝底填筑砂石濾層,放置1根周圍穿小孔的PVC管以過(guò)濾多余容納不下的水進(jìn)行排泄,其上覆蓋種植土層,可種植易成活管理的喜陽(yáng)光、耐干旱、耐貧瘠的植物,如地麥、駁骨丹等。(2)當(dāng)縱坡陡超過(guò)4%時(shí),溝渠作用則首要考慮防沖刷,可在開(kāi)挖臺(tái)階用碎石設(shè)置階梯型式的緩沖坎,覆蓋土工格柵后在其縫隙間種植根系發(fā)達(dá)的植物,如香根草、吊蘭等來(lái)維持土體穩(wěn)定。其綠植抵抗沖力Rf>F=ρ×A×V^2,式中,水的密度為ρ=1000kg/m3,F(xiàn)為水流沖擊力,N;V為水流的速度,m/s;A為斷面尺寸。(3)在低洼長(zhǎng)年積水的地帶及排水溝渠銜接處,適合設(shè)置水生生物滯留池,滯留池看根據(jù)植物可淹沒(méi)性和土壤滲透性來(lái)確定。為防止土介質(zhì)流失,在滯留池的底部也可設(shè)透水土工布,也可以用不低于10cm厚的粗砂代替。植土質(zhì)放入后可種植對(duì)污水中的有機(jī)物、氨氮化合物、磷酸鹽及重金屬有較高的去除率且易繁殖、耐污性強(qiáng)的植物,如水蔥、水蘊(yùn)草、苦草等。在佛山一環(huán)設(shè)置的簡(jiǎn)易生物滯留池,可固廢水體,但植物凈化較慢,經(jīng)處理過(guò)的水體還沒(méi)有達(dá)到透明品質(zhì)。(4)在特殊廠礦路段,根據(jù)污染水質(zhì)情況可選定用濕塘微生物來(lái)降解處理重金屬污染物,以修復(fù)河道生態(tài)。設(shè)置沉淀、過(guò)濾、凝聚等類型的物理、化學(xué)反應(yīng)及生物處理區(qū),利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程對(duì)廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化,從而使廢水得到凈化的處理,比如好氧活性污泥對(duì)廢水的凈化吸附、生物降解等(見(jiàn)圖3所示)。生物降解的有點(diǎn),是減少了運(yùn)輸費(fèi)用和避免人類直接接觸污染物的機(jī)會(huì);可以永久性的消除污染物和長(zhǎng)期的隱患,無(wú)二次污染;微生物除污修復(fù)的降解過(guò)程迅速,費(fèi)用低。但是,不是所有的污染物都適合微生物修復(fù),如某些化學(xué)品經(jīng)微生物降解后,其產(chǎn)物的毒性比原來(lái)的化合物反而會(huì)增加。例如三氯乙烯經(jīng)生物分解后的氯乙烯是致癌物,因此,要在符合使用條件下才能實(shí)施生物降解。

4結(jié)語(yǔ)

根據(jù)工程經(jīng)濟(jì)性、區(qū)域雨水等情況,在有利于生物群體生長(zhǎng)的條件下,通過(guò)選擇上述多種組合的處理方法來(lái)構(gòu)建水體微循環(huán),達(dá)到植物濾污、生物降解轉(zhuǎn)化、凈化修復(fù)的目的。自然長(zhǎng)期的凈化利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù),利于人類健康。

參考文獻(xiàn):

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[2]JTGD33-2012,公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].人民交通出版社.