每到夏季,我国多数城市就会频频遭受大暴雨的袭击,暴雨过后,各城市均发生严重的积水现象,导致交通堵塞、电力中断、房屋被淹却是不争的事实。
专家指出,造成这种情况的主要原因是我国城市路面不透水。
城市建设中广泛使用的混凝土等不透水材料,将农田、绿地变成了硬化路面和写字楼,传统的密实路面铺装给城市生态环境造成严重的负面影响。
为进一步修复城市水生态,净化地表、地下径流,促进人与自然和谐发展,“海绵城市”发展战略的提出推动了透水路面的发展与应用。
国家政策,已经出台
4月25日,国务院办公厅印发《关于加强城市内涝治理的实施意见》。
《实施意见》提出,治理城市内涝事关人民群众生命财产安全,既是重大民生工程,又是重大发展工程……要根据建设海绵城市、韧性城市要求,因地制宜、因城施策,提升城市防洪排涝能力,用统筹的方式、系统的方法解决城市内涝问题,维护人民群众生命财产安全,为促进经济社会持续健康发展提供有力支撑。要提高硬化地面中可渗透面积比例,因地制宜使用透水性铺装,增加下沉式绿地、植草沟、人工湿地、砂石地面和自然地面等软性透水地面。
《实施意见》明确,到2035年,各城市排水防涝工程体系进一步完善,排水防涝能力与建设海绵城市、韧性城市要求更加匹配,总体消除防治标准内降雨条件下的城市内涝现象。
4月26日,财政部办公厅、住房城乡建设部办公厅、水利部办公厅三部门联合发布《关于开展系统化全域推进海绵城市建设示范工作的通知》称,“十四五”期间,财政部、住房城乡建设部、水利部通过竞争性选拔,确定部分基础条件好、积极性高、特色突出的城市开展典型示范,系统化全域推进海绵城市建设,中央财政对示范城市给予定额补助。
示范城市应充分运用国家海绵城市试点工作经验和成果,制定全域开展海绵城市建设工作方案,建立与系统化全域推进海绵城市建设相适应的长效机制,统筹使用中央和地方资金,完善法规制度、规划标准、投融资机制及相关配套政策,结合开展城市防洪排涝设施建设、地下空间建设、老旧小区改造等,全域系统化建设海绵城市。力争通过3年集中建设,示范城市防洪排涝能力及地下空间建设水平明显提升,河湖空间严格管控,生态环境显著改善,海绵城市理念得到全面、有效落实,为建设宜居、绿色、韧性、智慧、人文城市创造条件,推动全国海绵城市建设迈上新台阶。
支持标准:中央财政按区域对示范城市给予定额补助。其中,地级及以上城市:东部地区每个城市补助总额9亿元,中部地区每个城市补助总额10亿元,西部地区每个城市补助总额11亿元。县级市:东部地区每个城市补助总额7亿元,中部地区每个城市补助总额8亿元,西部地区每个城市补助总额9亿元。资金根据工作推进情况分3年拨付到位。
建海绵城市
道路必须会“呼吸”
随着海绵城市、智慧城市、新型城镇化进程的加快,人们对城市道路的要求越来越高。
2018年交通运输部印发的 《关于全面深入推进绿色交通发展的意见》中将透水路面作为绿色交通的一项重要指标。
2019年住房和城乡建设部在 《城乡排水工程项目规范》中强调了透水路面对于构建城市排涝除险系统的重要作用。
城市透水路面作为新型环保型、生态型路面,具有排除积水、降低噪音、抗滑、降温、缓解城市热岛效应等功能,能够很好地解决城市化进程中出现的水道系统排水不及时、路面积水过多、居民出行不便等一系列问题。
推广透水路面
目前还有哪些难题?
1.国家政策支持力度提升,但配套制度、行业规范不健全。
随着国家生态建设的导向性不断增强,政府对透水路面、海绵城市的政策支持力度逐步提升。
但是由于透水路面在我国的推广应用起步较晚且造价较高,导致政府在资金投入、配套制度的制定上仍不健全,缺少鼓励其普及、推广、实施的具体措施。
同时,由于透水路面对于抗尘、承载力等方面有特殊要求,所以不同地区必须因地制宜,现有行业技术规范和地方技术标准难以为透水路面设计、施工提供具体依据,行业技术规范仍不健全。
2.基础研究逐步加强,但应用研究、专业人才严重欠缺。
近年来,同济大学、长安大学、山东大学等在透水路面施工参数设计、材料组成优化、生命周期维护等方面开展了大量的基础研究。但是与国外研究相比,国内工程应用研究较为薄弱,在渗水蓄水等级、材料耐久程度、结构承载能力等方面缺少深入的技术研究,整体尚未形成完整的理论体系。
随着生态道路、环保道路的要求不断提高,设计单位、施工单位在透水路面材料选型、设计施工、养护护修整等方面缺少专业人才储备。
3.工程应用陆续加大,但道路养护、修复工作不足。
一方面,透水路面空隙率较大,污染物更容易进入道路内部,导致路面材料侵蚀破坏;另一方面,长期雨水作用会导致透水路面内部材料出现问题。再加上气温下降、雨水结冰,直接造成路面胀裂破坏。透水路面养护工作要求较高,需要定期使用高压水枪等设备对路面进行冲洗维护,并及时修复路面出现的坑槽、集料脱落等问题。我国道路建设中长期存在的 “重建设、轻维护”问题不利于透水路面养护、修复工作。
推广透水路面,他们这样做
天上大雨如注,地面积水滞排,透过车窗向外望,好似在“看海”——相信很多人经历过这样的场景。
针对这一问题,同济大学专门成立课题组,研究海绵城市透水铺装,目前已取得显著成果。去年底,同济大学申报的海绵城市生态道路成套技术研究与示范(透水铺装)项目荣获首届上海市交通工程学会科学技术特等奖。
实现理论方法技术创新
“出现这些问题,源于道路大多采用密实、不透水的传统道路铺装材料,雨水无法快速消散、下渗排出,形成了路表径流。如果采用大空隙的透水铺装材料,改善路面‘透水’状况,让路面‘会呼吸’,就可以改善这种现象。”同济大学交通运输工程学院教授李辉说。
当前,课题组团队致力于透水、净水、降温、降噪等复合功能的生态道路研究,其中一个重要的方向就是海绵城市透水铺装。
此次获奖的海绵城市生态道路成套技术研究与示范(透水铺装)项目成果提升了海绵道路力学性能与生态功能协同耐久性,实现了理论创新、方法创新、技术创新。
该成果在大空隙铺装材料力学与生态功能方面,首创了主动防堵塞大空隙透水材料设计方法,实现了堵塞主动缓减30%以上;解决了透水铺装材料超高性能改性技术难题,自主开发了基于多源固废利用的生态透水新材料。
在海绵生态道路智能建养技术方面,该成果构建了自主知识产权的透水铺装智能施工管控系统,国内外首次实现无人化施工,建立了透水铺装精细化养护体系;实现施工全过程智能化管控,整体施工效率提高40%以上。
一遇到雨雪天就不想出门?路面上不是积水就是积雪?随着西安两种会自动排雨雪的路面出现,这些出行不良体验即将消失。
自融雪路面 保障冬季安全出行
冬季冰雪天气下,交通道路积雪与结冰现象给市民出行带来了极大的安全隐患。
为消除冰雪条件下道路行车的安全隐患,减少除雪资源浪费,西安市公路工程管理处与长安大学联合在国道310西安过境公路工程三期项目泾河桥开展了自融雪路面技术应用,通过自融雪路面沥青混合料掺量设计研究,对自融雪路面沥青混合料融雪及路用性能进行试验,对自融雪路面沥青混合料未来研究发展方向提供了数据支撑。
经过大量实验研究,确定各项技术指标均符合相关规范要求后,在泾河大桥进行SBS改性沥青自融雪路面铺筑。经过检测,路面平整密实,融雪能力、压实度、强度等各项指标均符合技术要求,在保证路用性能的前提下成功解决了冰雪天气对道路行车安全的影响。
降尘透水 让路面环保起来
为进一步修复城市水生态,净化地表、地下径流,促进人与自然和谐发展,“海绵城市”发展战略的提出推动了透水沥青路面的发展与应用。透水沥青路面是指由较大空隙率混合料作为路面结构层、允许路表水进入路基的路面结构,混合料空隙率高达15%-25%。
为加快环境质量的改善,西安市交通运输局公路工程管理处依托107省道西安境改扩建项目,与长安大学合作开展降尘透水路面及其关键技术与应用研究,探索降尘减霾的新途径,首次将Ⅰ型透水路面应用于混凝土桥面铺装,提出了透水路面桥面铺装施工的关键工艺,为透水沥青路面的应用推广提供技术支撑。
日前,由蚌埠市重点工程建设管理中心负责实施的学苑路通过竣工验收,该路段系蚌埠市首条运用“海绵城市”理念设计建设的市政道路工程。
该路段长约700米,宽约60米,整个工程合同价为3558万元。有很多细节都运用了‘海绵城市’理念进行设计建设。
驱车行驶在学苑路上,路面平整,路灯、交通设施等齐备,南北两侧分别为安徽电子信息职业技术学院及蚌埠学院校区。记者看到道路两侧分绿带设置为下沉凹式低床绿地,间隔设置溢流雨水口,周边用镂空侧石圈围,与其他城市道路绿带明显有所不同。路面雨水等径流通过镂空侧石雨水口,经鹅卵石层过滤由透孔砖入苗床储存、净化和下渗供植物吸收,苗床收纳雨水体量达到设计高度时,超量雨水通过溢流井口进入雨水管道汇入市政排水系统。
当前,国内海绵城市理念在市政道路设计中的应用主要包括:透水铺装、下沉式绿地、植物缓冲带、植草沟和生态树池等,已竣工验收的学苑路是蚌埠市将“海绵城市”理念运用在市政道路工程上的探索和尝试,为示范路段。
▎本期编辑:黄超超
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