關于高架橋雨水排放回收利用的設想

趙勁波　李元

摘 要：雨水回收再利用可以很大程度上緩解城市用水緊張，同時城市暴雨揭露了部分城市排水系統不完善，而城市高架橋首當其沖。文章主要介紹通過“蟲孔”與虹吸式的排水口為核心，以建設橋下蓄水池為基礎，將雨水回收，用于橋下綠化帶的灌溉與路面的清洗，做到減緩城市洪澇災害，優化城市用水結構，大大減少城市建設的人力物力的投入，達到建立環境友好型高架橋，以致更長遠的目標。

關鍵詞：排水；蓄水池；雨水回收利用；環境友好型高架橋

隨著城市的發展，交通日益擁擠，用地非常的緊張，而后由于其建筑物密集，街道難以拓寬，所以高架橋應運而生。

但是高架橋雨水處理一直是一個讓人頭疼的問題，路面雨水擠壓容易使行駛的車輛打滑發生意外，雨水得不到及時的排放會使高架橋大量積水。滲漏的雨水會打濕橋下的路面與過往的行人與車輛。所以一個優秀的高架橋必須具備一個完善的雨水收集回收處理的系統，而且我們不僅要排水，還要將這部分水收集利用，以體現環境友好的理念。

現階段的高架橋的狀況：雨再大也只能“順流而下”。所以本文關于如何更好的排水以及雨水回收利用的方式提出了自己的看法。對排水部分，利用現階段最新的虹吸式的排水口可以利用污水自身的重量產生負壓力提供吸力將雨水下排，排放能力與雨水的水量正相關，這樣再大的雨水我們也能及時地排出。此外配合虹吸式的排水口，我們可以將浴缸上的用于過滿排水的“蟲孔”用于橋梁上。針對雨水回收部分，利用高架橋下或者地面下的空間存放蓄水池，隔段集中中水處理，再反饋與高架橋上用水以及綠化帶灌溉。

1 排水部分

下面我將闡述兩種先進的排水方式：

一是由西南交通大學研制并試點成功的虹吸式的排水方式。該排水系統采用虹吸原理，利用積水量多少產生的負壓來實現對橋面積水的抽吸能力調節，積水越多，抽吸能力越大，排水越快，從而迅速排出橋面積水。就類似我們用吸管抽魚缸里的水，高差產生壓力，通過制造真空狀態最終形成吸引力。

據西南交大教授謝尚英介紹說，與傳統排水方式不同，本次試驗排水系統主要采用虹吸原理，在降雨初期，排水管內靠重力實現傳統排水；在強降雨條件下，通過在水篦子下的結構改造和設置的設備，讓排水管內形成滿流，制造出真空狀態，結合高架橋高度差產生壓力，形成虹吸作用。虹吸作用加大了管道對橋面雨水的抽吸能力，提高了排水系統的排水效率，能夠在強降雨條件下及時地將橋面雨水排出，形成主動排水的效果。原來要達到主動排水效果一般需要借助泵機來制造負壓的效果，這套系統則不用，大大節省投資，同時節約能源，符合“環境友好”的理念。

二是，為了確保建成后的高架橋不會發生水淹的現象，在防撞墻上創新性地設置排水孔。就像家里的浴缸為防止溢水設置了排水孔一樣，我稱之為“蟲孔”我們可以在防撞墻上距離橋面合適高度的地方，每隔幾十米就設置有8個一組的排水孔，大大地增加了排水的面積。當橋面積水達蟲孔的高度時，排水孔就會很快把水排出去，不會造成橋面嚴重的積水。

此外，我們還要酌量增加排水管的直徑，增強他的排水能力，同時我們還應該注在轉角處的鏈接，避免發生側漏。但在排水的過程中污泥堵塞、積壓在水管這些問題還是要在思量思量。

2 雨水回收部分

高架橋橋下一般設有綠化帶，但是由于高架橋橋面的阻擋，下雨的時候，雨水經常無法淋到下面的綠化帶，常?？梢钥吹骄G化帶上布滿了灰塵，相關管理部門不得不安排一定的人力資源來澆灌綠化帶。橋面上的雨水經排水管網，也直接流入下水管道，大大地浪費了這部分資源，如果能把橋面上雨水收集起來，并用于橋下的綠化帶澆灌，將可以減少很大一部分人力和財力。同時也可以減輕城市綠化用水的壓力，高架橋雨水的收集利用作為城市雨水收集利用的一部分，對城市的可持續發展有著重要意義。

高架橋雨水收集及自動澆灌系統可以總的分成兩個部分，一個是雨水收集系統，如何有效的收集橋面上的雨水并儲存，是我們首先要解決的問題，現有排水管道與雨水收集系統的結合利用對節約成本有很大的幫助。二是自動澆灌系統，澆灌系統需要解決的是雨水的增壓，定時自動控制和管網的布置。

對于收集的方面，雨水的收集可以和排水結合在一起，但是這兩者之間需要加一個過濾的裝置用以過濾出污垢，已達到不能堵塞排水管的要求，這點還是比較容易做到的。其后利用高架橋下方或者地下的空間建立蓄水池，可以將將雨水收集在蓄水箱中，這里有一個設想，我們將這部分雨水分為兩部分，一部分用于澆灌，一部分用于清洗路面。用于澆灌的雨水需要一定的水質標準。我們的蓄水池中的水集中于中水處理中心，雨水水質達標后用于橋下雨水的灌溉以及高架橋上景觀用水，但是由于部分地區雨季旱季過于分明，不能完全依靠雨水來供給高架橋自身的用水，因而可以與城市的供水管道相連接。而自動灌溉系統只需要聯系好橋上橋下綠化帶與中水處理中心即可。至于未處理的酸性雨水可以直接用來清洗路面，這兩方面相結合解決了雨水回收利用，綠化帶灌溉問題，路面清洗等問題，綜合減少了大量財力物力，提高了城市建設的現代化。

3 結語

高架橋雨水回收響應了國家節能減排的號召，解決了城市水資源短缺人均不足的問題，同時也解決了雨季高架橋水災的有效途徑，正如上面所說，將收集來的雨水用于橋上橋下綠化帶及路面清潔，一水多用。從長遠的角度上看可以很大程度上節約人力物力，若是能夠將其思想用在雨水徑流污染控制、城市防洪、生態環境的改善，但也要因地制宜，這樣可以極大的促進城市可持續發展。

本設計中有很多現有的，技術較為成熟的部件，如灌溉系統，蓄水箱也是市場上一種技術較為成熟的產品，在實際使用中，可以根據現場安裝環境選擇現有產品，那樣有利于縮減成本，關于城市排水管部分，如何很好的解決的堵塞的問題，以及路面的過濾網如何實現定期快速地清理問題等等都是值得我們繼續思考的。

當然這也只是個人的設想，也是站在巨人的肩膀上，將一些前人的結晶引用過來了，在此表示感謝！

參考文獻

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作者簡介：趙勁波（1993- ），男，江蘇人，本科，研究方向：機械。