公路工程海绵式微环境构建方案

摘要：公路工程是重要基础设施，带来巨大的经济效益的同时对原有的环境、沿线居民影响极大，当地修复水体利于环境保护，探索在工程建设中利用生物、绿被植物滞留净化雨水，提高水生态自我修复构建微循环。

关键词：公路工程；生态植物；海绵式；微环境

引言

公路工程是国家重要的基础设施，建设公路的目的是为了经济发展和人民生活服务，公路工程建设带来巨大的经济效益的同时对原有的环境造成破坏，影响着公路沿线所经过村镇、城市的居民生活，应坚持统筹规划建设，发挥规划控制的引领作用，体现科学的先进性和权威性。特别是道路沿线雨量少，有化工、工业厂区的地方，宜按低影响开发雨水系统构建的基本原则因地制宜进行规划设计，保证原有绿植坑塘、沟渠生态优先利用，实现雨水自然积存、自然渗透、净化，以人的健康为根本，珍视生命，减尘、防污染以提高水生态的自我修复并构建微循环。

1构建海绵体微循环的意义

构建公路海绵体的微循环体系，可以对公路建设挖掘填筑对植被造成的破坏进行修复，并减少开挖排水防护沟。海绵体以种植绿色地被、构建蓄水池来净化空气并调节地表水的用水量，可在体系内进行灌木植被的绿化以维护生态平衡，防止水土流失，灌木植被的绿化还起到缓解交通粉尘污染、汽车尾气污染和阻隔噪音传播的作用，做到顺应自然、保护自然。

2海绵体水体调蓄量规划计算

《海绵城市建设技术指南》中指出，径流系数α是一定汇水面积内总径流量与降水量(mm）的比值，反映了降水量中有多少水变成了径流，综合反映自然地理要素对径流的影响。可用公式α=径流深度Y/降水深度X表示。而场地内累计全年得到控制留存在原区域附近的雨量占全年总降雨量的百分比，则是年径流总量的控制率，通过自然和人工强化渗透、收储及雨水被植物截留、填到低洼、蒸发和渗入地下调蓄等方式有效控制径流总量，它与设计降雨量的关系见《海绵城市建设技术指南》表F2-1中的数据。广州市的极端天气较多，投资效益利用率不高，定为V区目标为60%~85%，可适当降低径流总量目标，具体见表1所示。因此，在总体统筹规划公路排水系统时，需有效将自然降水、地表水和地下水适当处置。考虑气候的多样性及道路的复杂地形，为防止水体污染，公路沟渠要按照生态优先的原则，成系统的进行防、排、拦、截体系化的实施，来构建净化水循环环境，并可根据投资规模、环境保护的迫切性、雨水设计流量等，可一次性或分近期、长期两步规划来实施水系改造。

3海绵体植物设置方案

在坡度较缓的填或挖方段，设计植被缓冲带，以拦截去除径流中的污染物以及部分吸附性的重金属污染物，一般在宽度大于2m的地方均可设置，详见图1所示。在广州机场高速中间带和两侧均采用大面积植树净化调节空气缓解汽车尾气污染，阻隔噪音，防止水土流失，但占用场地较多。根据工程位置情况，排水沟渠类型宜设计成抛物流线形、梯形、三角形状这三种类型断面，沟宽宜15～200cm，深度应大于有效水深但不宜大于60cm，根据路基沟渠标高、地理环境情况分情况来进行设置。（1）普通地段沟，适宜边坡坡度缓于1∶3，纵坡不大于4%，控制植草沟水最大流速小于0.8m/s的一般路段设置（见图2所示），在沟底填筑砂石滤层，放置1根周围穿小孔的PVC管以过滤多余容纳不下的水进行排泄，其上覆盖种植土层，可种植易成活管理的喜阳光、耐干旱、耐贫瘠的植物，如地麦、驳骨丹等。（2）当纵坡陡超过4%时，沟渠作用则首要考虑防冲刷，可在开挖台阶用碎石设置阶梯型式的缓冲坎，覆盖土工格栅后在其缝隙间种植根系发达的植物，如香根草、吊兰等来维持土体稳定。其绿植抵抗冲力Rf＞F=ρ×A×V^2，式中，水的密度为ρ=1000kg/m3，F为水流冲击力，N；V为水流的速度，m/s；A为断面尺寸。（3）在低洼长年积水的地带及排水沟渠衔接处，适合设置水生生物滞留池，滞留池看根据植物可淹没性和土壤渗透性来确定。为防止土介质流失，在滞留池的底部也可设透水土工布，也可以用不低于10cm厚的粗砂代替。植土质放入后可种植对污水中的有机物、氨氮化合物、磷酸盐及重金属有较高的去除率且易繁殖、耐污性强的植物，如水葱、水蕴草、苦草等。在佛山一环设置的简易生物滞留池，可固废水体，但植物净化较慢，经处理过的水体还没有达到透明品质。（4）在特殊厂矿路段，根据污染水质情况可选定用湿塘微生物来降解处理重金属污染物，以修复河道生态。设置沉淀、过滤、凝聚等类型的物理、化学反应及生物处理区，利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物质进行转移或转化，从而使废水得到净化的处理，比如好氧活性污泥对废水的净化吸附、生物降解等（见图3所示）。生物降解的有点，是减少了运输费用和避免人类直接接触污染物的机会；可以永久性的消除污染物和长期的隐患，无二次污染；微生物除污修复的降解过程迅速，费用低。但是，不是所有的污染物都适合微生物修复，如某些化学品经微生物降解后，其产物的毒性比原来的化合物反而会增加。例如三氯乙烯经生物分解后的氯乙烯是致癌物，因此，要在符合使用条件下才能实施生物降解。

4结语

根据工程经济性、区域雨水等情况，在有利于生物群体生长的条件下，通过选择上述多种组合的处理方法来构建水体微循环，达到植物滤污、生物降解转化、净化修复的目的。自然长期的净化利于当地生态环境保护，利于人类健康。

参考文献：

[1]李俊奇，等．海绵城市建设技术指南[S].住房城乡建设部2014年10月．

[2]JTGD33-2012，公路排水设计规范[S].人民交通出版社．

作者：罗建辉 单位：广州市公路工程公司