Tips：近年來，城市內(nèi)澇和非點(diǎn)源污染得到高度關(guān)注。透水鋪裝系統(tǒng)是基于“海綿城市”理念的一種重要的源控制技術(shù)，可以有效的減少洪峰流量、防治城市內(nèi)澇現(xiàn)象、凈化雨水徑流污染。已被廣泛應(yīng)用于公園、停車場、人行道、廣場、輕載道路等。通過總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，重點(diǎn)介紹透水鋪裝系統(tǒng)在雨水徑流水文特性和水質(zhì)凈化方面的研究現(xiàn)狀和行業(yè)趨勢，并對日后研究方向和未來行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提出建議，對透水鋪裝系統(tǒng)的進(jìn)一步深入研究具有積極意義。

文章亮點(diǎn)

透水鋪裝系統(tǒng)對雨水徑流量的控制

透水鋪裝系統(tǒng)對雨水徑流污染的控制

透水鋪裝系統(tǒng)的發(fā)展前景

文章簡介

面對城市化進(jìn)程中城市內(nèi)澇和雨水非點(diǎn)源污染問題，國內(nèi)外開始實(shí)踐新型雨洪管理方法。美國提出了低影響開發(fā)LID(low impact development)和最佳管理措施BMPs(best management practices)，澳大利亞發(fā)展水敏感性城市設(shè)計(jì)WSUD(water sensitive urban design)，新西蘭則采用低影響城市設(shè)計(jì)與開發(fā)LIUDD(low impact urban design and development)，2014年10月我國頒布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》。

透水鋪裝系統(tǒng)作為“海綿城市”理念下的具體措施之一，重新構(gòu)建了被硬化地面所破壞的“降雨-徑流-下滲-回用/循環(huán)”的良性循環(huán)，對修復(fù)城市水環(huán)境、實(shí)現(xiàn)雨水資源化具有重要意義。

大量研究表明，和傳統(tǒng)的瀝青硬化道路相比，透水鋪裝系統(tǒng)可以更有效地減少徑流峰值和延長徑流排放時(shí)間，并使蒸發(fā)和表面水濺顯著減少。Bean等監(jiān)測卡羅萊納州的東南部透水路面，當(dāng)降雨事件達(dá)到80 mm時(shí)，透水鋪裝系統(tǒng)沒有產(chǎn)生表面徑流。Collins等監(jiān)測北卡羅萊納州東部透水聯(lián)鎖鋪裝和透水網(wǎng)格的地表徑流情況，發(fā)現(xiàn)2種透水鋪裝系統(tǒng)可以儲(chǔ)存6 mm的降雨而不產(chǎn)生徑流，即儲(chǔ)存體積約占到中等降雨量的30%。透水鋪裝系統(tǒng)作為生態(tài)排水設(shè)施，可將降雨滲透率由硬化路面的10%～15%增加到75%以上，大大降低地面徑流量，削減洪峰，避免大暴雨或連續(xù)降雨造成城市洪澇災(zāi)害。

大量研究表明，透水鋪裝系統(tǒng)可以吸收、儲(chǔ)存雨水徑流，并通過吸附等功能顯著地減少徑流中污染物的濃度后，進(jìn)而下滲補(bǔ)充地下含水層。Flecher 等根據(jù)污染物類型的不同，評估透水鋪裝系統(tǒng)對徑流污染物的去除率為40%～90%。

趙現(xiàn)勇等通過試驗(yàn)比較了透水混凝土、透水磚和透水草皮磚對雨水徑流污染物的削減作用，得出透水草皮磚對COD、總氮(TN) 去除效果最好，透水磚對總磷(TP) 削減程度最高。研究顯示，開口面積較小的透水聯(lián)鎖塊(PICP，permeable interlocking concrete pavement)對TN、硝酸氮和亞硝酸氮的去除率比開口面積大的PICP高。對TN、硝酸氮和亞硝酸氮的削減程度由高到低依次為透水網(wǎng)格＞透水水泥混凝土＞PICP。

重要結(jié)論

透水鋪裝系統(tǒng)每層獨(dú)立結(jié)構(gòu)層對雨水徑流污染物去除能力已有大量研究，但是缺乏系統(tǒng)研究和認(rèn)識(shí)，即污染物的垂直遷移問題有待探索。

對透水鋪裝系統(tǒng)去除徑流污染物機(jī)理的研究有助于深入解析污染物的轉(zhuǎn)化分解過程，并指導(dǎo)透水鋪裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)配比、不同類型層組合方式等工程實(shí)踐。

透水鋪裝系統(tǒng)作為建設(shè)海綿城市的具體措施，可以與建設(shè)智慧城市的實(shí)踐相融合。通過在線實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警暴雨和透水鋪裝系統(tǒng)積水情況，快速做出反應(yīng)，控制地表徑流量。將透水鋪裝系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)手段相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對雨洪的智慧調(diào)控及城市雨水的循環(huán)利用，從而達(dá)到智慧海綿城市的功能。

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