探討：海綿城市雨水滲井系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵問(wèn)題

雨水滲井是我國(guó)古代城鎮(zhèn)曾經(jīng)通用的排水技術(shù)之一，在當(dāng)代新型城市雨洪管理理念革新背景下有了新的發(fā)展與應(yīng)用需求。針對(duì)傳統(tǒng)雨水滲井設(shè)計(jì)缺乏系統(tǒng)定量分析、粗獷建設(shè)等問(wèn)題，系統(tǒng)梳理國(guó)家海綿城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合理論研究與工程實(shí)踐，圍繞雨水滲井選型、規(guī)模計(jì)算、結(jié)構(gòu)與填料設(shè)計(jì)、預(yù)處理設(shè)計(jì)及施工等環(huán)節(jié)總結(jié)探討，提出改進(jìn)建設(shè)思路、加強(qiáng)跨學(xué)科研究的建議。

雨水滲井作為我國(guó)海綿城市建設(shè)“滲、滯、蓄、凈、用、排”技術(shù)體系中專(zhuān)用滲透類(lèi)雨水設(shè)施，可實(shí)現(xiàn)匯水區(qū)雨水速滲，有效削減徑流總量與峰值，緩解排水壓力，涵養(yǎng)地下水源，在豎向改造難度大的城市低洼區(qū)或管網(wǎng)不健全、排水無(wú)出路地區(qū)具有重要工程應(yīng)用價(jià)值。2014年，住建部頒布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》，闡述了雨水滲井概念及典型構(gòu)造，但對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景下雨水滲井系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工缺少具體方法指引，國(guó)家層面暫無(wú)專(zhuān)門(mén)規(guī)范借鑒，各地建設(shè)缺乏標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量參差不齊。目前，一些地區(qū)主要參照河床取水滲井、公路排水滲井、工程降（排）水井等專(zhuān)利、文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)建造，對(duì)雨水滲井在排水防澇體系中作用、徑流調(diào)控機(jī)制與滲井結(jié)構(gòu)關(guān)系缺乏系統(tǒng)研究。傳統(tǒng)滲井大多利用天然河砂、碎石、建筑垃圾骨料等作填料，強(qiáng)調(diào)“水量速滲”，忽視“水質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)控制”，同樣缺乏深入探究。為此，筆者通過(guò)國(guó)家海綿城市試點(diǎn)建設(shè)調(diào)研，總結(jié)團(tuán)隊(duì)實(shí)踐研究成果，圍繞雨水滲井分類(lèi)選型、規(guī)模計(jì)算、結(jié)構(gòu)與填料設(shè)計(jì)、施工方法等進(jìn)行探討，旨為適宜地區(qū)雨水滲井建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)參考。

1 雨水滲井分類(lèi)及適用場(chǎng)景

Rainwater seepage well

系統(tǒng)梳理我國(guó)各地雨水滲井建造形式，按其屬性特征可分為：

• 結(jié)構(gòu)與滲流方式：垂直入滲式、輻射滲透式、滲排一體式（見(jiàn)圖1）；

• 井體材料：磚（石）砌式、鋼筋混凝土式、塑料式、硅砂混凝土式、鋼波紋管式、玻璃鋼管式等；

• 填料類(lèi)型：砂石滲井、建筑再生骨料滲井、人工改性填料滲井；

• 布設(shè)形式：?jiǎn)尉?、井群式。各?lèi)滲井技術(shù)特性及適用條件如圖1所示。

圖1 雨水滲井典型結(jié)構(gòu)與滲流方式

工程設(shè)計(jì)中，雨水滲井徑流調(diào)控作用會(huì)因其所處排水防澇體系位置的不同而異。筆者從海綿城市“源頭減排-過(guò)程控制-系統(tǒng)治理”三段式雨水系統(tǒng)構(gòu)建角度出發(fā)，將雨水滲井劃分為：源頭減排滲井、過(guò)程控制滲井和終端消納滲井（見(jiàn)圖2）。源頭減排滲井適用于小區(qū)、廣場(chǎng)等產(chǎn)匯流源頭地塊下墊面徑流削減；過(guò)程控制滲井主要用于排水區(qū)市政雨水管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸流量的中途削峰，減輕下游管網(wǎng)排水壓力；終端消納滲井則用于排水系統(tǒng)末端雨水集中削減。

雨水滲井設(shè)計(jì)選型時(shí)，應(yīng)根據(jù)其系統(tǒng)功能定位、匯水區(qū)特征（降雨特征、匯水面積、下墊面污染水平）、擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)（穩(wěn)定性、承載力）、水文地質(zhì)（地下水埋深、土壤滲透性）及周邊建構(gòu)筑物基礎(chǔ)埋設(shè)條件等，由圖3經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。工程選址時(shí)注意：

• 擬建場(chǎng)地及匯水區(qū)內(nèi)不得有有毒有害物質(zhì)生產(chǎn)、儲(chǔ)存與堆放場(chǎng)所；

• 地下水源井周邊30 m范圍不得建設(shè)雨水滲井，范圍外選址時(shí)應(yīng)避開(kāi)補(bǔ)給區(qū)并評(píng)估污染風(fēng)險(xiǎn)；

• 擬建場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)資料，分析地層穩(wěn)定性、承載力，同時(shí)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，分層（分段）開(kāi)展注水試驗(yàn) ，評(píng)判地下水以上土體滲透性；

• 雨水滲井設(shè)置于建筑小區(qū)時(shí)，距離建筑物基礎(chǔ)水平距離應(yīng)≥5m；

• 應(yīng)用于存在徑流污染、設(shè)施底部距離季節(jié)性最高地下水位＜1.5m或距離建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)水平距離＜5m區(qū)域時(shí)，應(yīng)采取預(yù)凈化、防滲等措施防止污染及次生災(zāi)害；

• 濕陷性黃土場(chǎng)地滲井建設(shè)應(yīng)經(jīng)專(zhuān)門(mén)論證；濕陷等級(jí)低、土層薄的非自重濕陷場(chǎng)地，可考慮貫穿式滲井結(jié)構(gòu)；

• 地下水位過(guò)高且徑流污染嚴(yán)重、地下水保護(hù)嚴(yán)格地區(qū)，易坍塌、滑坡等不良地質(zhì)區(qū)，高等級(jí)、大厚度自重濕陷性黃土區(qū)，土壤滲透性嚴(yán)重不良且開(kāi)挖處理成本過(guò)高地區(qū)不適合建設(shè)。

圖3 雨水滲井分類(lèi)及適用場(chǎng)景

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Rainwater seepage well

2.1 規(guī)模計(jì)算

2.1.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水量

目前，雨水滲井設(shè)計(jì)進(jìn)水量（Vc）算法較多，易出現(xiàn)未考慮其排水系統(tǒng)中功能定位，混淆使用，導(dǎo)致規(guī)模偏大/小的情形。筆者建議分3種情況：

（1）用于雨水源頭減排目標(biāo)時(shí)，宜按式（1）計(jì)算：

式中 Vc1——設(shè)計(jì)進(jìn)水量，m3；

H——場(chǎng)地年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量，mm；

φc——匯水區(qū)綜合雨量徑流系數(shù)；

F——雨水滲井匯水面積（含自身），hm2。

（2）用于雨水峰值（管道洪峰流量）削減目標(biāo)時(shí)，可按式（2）估算：

式中 Vc2——設(shè)計(jì)進(jìn)水量（調(diào)節(jié)削減水量），m3；

μ——脫過(guò)系數(shù)，雨水滲井下游出水管道設(shè)計(jì)流量與上游進(jìn)水管道設(shè)計(jì)流量之比；

Qi——雨水滲井上游管道設(shè)計(jì)流量，m3/min；

b、n——當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式參數(shù)；

t——降雨歷時(shí)，min。

（3）用于項(xiàng)目/區(qū)域雨水終端消納時(shí)，可按項(xiàng)目/區(qū)域室外排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)暴雨強(qiáng)度計(jì)算，見(jiàn)式（3）：

式中 Vc3——設(shè)計(jì)進(jìn)水量，m3；

A1、C——當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式參數(shù)；

P——室外排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期；

ψc——匯水區(qū)綜合流量徑流系數(shù)；

tc——設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)，min，一般≤120min。

2.1.2 設(shè)計(jì)滲透量

設(shè)計(jì)時(shí)，忽略雨水非飽和—飽和入滲變化過(guò)程及其各向異性，基于達(dá)西定律計(jì)算見(jiàn)式（4）：

式中 Wi——滲井滲透量，m3；

δ——安全系數(shù)，宜取0.5~0.8，匯水區(qū)下墊面易積淀泥沙、塵土?xí)r，取低值，較潔凈時(shí)，取高值；

K——滲透土層飽和滲透系數(shù)，m/s；

J——水力坡度，一般取1；

A——滲井有效滲透面積，水平滲透面按投影面積算，豎直滲透面按1/2設(shè)計(jì)水位高度計(jì)算，m2；

ti——入滲歷時(shí)，min。

式（4）中，K應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)確定。勘察時(shí)，實(shí)測(cè)滲井底部及周邊土壤滲透速率應(yīng)≥5×10-6m/s，宜在6×10-5~6×10-4m/s（中粗砂滲透系數(shù)區(qū)），不宜超過(guò)1×10-3m/s（無(wú)足夠停留時(shí)間凈化）。對(duì)于地下水以上可滲透成層土（飽和含水），其等效滲透系數(shù)可按式（5）計(jì)算：

式中 Ke——滲透土層等效滲透系數(shù)，m/s；

hp——滲透土層上方蓄水深度，m；

hj——土層j厚度，m；

kj——土層j滲透系數(shù)，m/s。

式（4）中，ti取值分兩種情形：①匯水面徑流通過(guò)滲井快速下滲且不允許周邊積水時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)囟嗄昶骄涤隁v時(shí)取值，一般取2~3 h；②匯水面徑流量大且允許滲井周邊存在積蓄滯區(qū)，雨后一定時(shí)間完成排空時(shí)，可取12~48 h。

2.1.3 設(shè)計(jì)儲(chǔ)存容積及有效滲透面積

（1）雨水滲井頂部設(shè)有蓄水空間時(shí)，其有效儲(chǔ)存容積可按式（6）、式（7）計(jì)算：

（2）滲井頂部不設(shè)滯蓄空間或很小時(shí)：Vt=0，其有效儲(chǔ)存容積Vs等于填料孔隙儲(chǔ)水容積，有效滲透面積按忽略Vs后的式（8）計(jì)算。

根據(jù)進(jìn)水流量與土壤滲透速率校核Vs、A，結(jié)合滲透土層埋深、進(jìn)出水管標(biāo)高、填料厚度與孔隙率分配滲井頂部和填料內(nèi)部蓄水容積；結(jié)合滲井結(jié)構(gòu)及貫入滲透土層深度，分配有效滲透面積，垂直入滲井按井底滲透面積疊加井壁開(kāi)孔面積分配，輻射滲透井按井底滲透面積疊加水平滲透管開(kāi)孔面積分配。開(kāi)孔孔徑、開(kāi)孔率還應(yīng)經(jīng)結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)校核。

2.2 結(jié)構(gòu)與填料設(shè)計(jì)

2.2.1 結(jié)構(gòu)與材料

根據(jù)上述計(jì)算初步確定雨水滲井內(nèi)徑及深度，井壁結(jié)構(gòu)與材質(zhì)應(yīng)考慮擬建場(chǎng)地地質(zhì)，經(jīng)結(jié)構(gòu)演算確定。一般情況下，源頭減排滲井多采用垂直入滲或輻射滲透式，過(guò)程控制與終端消納滲井采用滲排一體或垂直入滲式。輻射滲透式滲井多采用磚砌，滲排一體式滲井多采用塑料成品井，垂直入滲式滲井可采用磚砌、鋼筋混凝土、鋼波紋管或玻璃鋼管等形式。磚砌式滲井要求地基承載力穩(wěn)定、不易沉降，結(jié)構(gòu)抗剪性能可承受側(cè)壁土壓（無(wú)配筋磚砌體結(jié)構(gòu)抗側(cè)壁土壓力弱，工程實(shí)踐中，井體上部易擾動(dòng)土層可結(jié)合放坡，設(shè)計(jì)成倒梯臺(tái)“”結(jié)構(gòu)），井壁厚度≥240 mm，結(jié)構(gòu)深度宜≤6 m，不適用于軟土、高地下水位等地區(qū)。磚砌輻射滲井（見(jiàn)圖2b）輻射滲透管敷設(shè)坡度宜≥2%，扇形布置，4~8根/層，管長(zhǎng)根據(jù)排水量確定，管徑宜≥150 mm，開(kāi)孔孔徑宜為8~12 mm，采用PE、PVC-U等塑料管材時(shí)，開(kāi)孔率宜為1.5%~3%。滲透管外圍可填充1.5~2倍管徑厚度的礫/碎石層（粒徑＞開(kāi)孔孔徑），并用透水土工布包裹。

鋼筋混凝土滲井抗壓強(qiáng)度高、抗浮性強(qiáng)、耐久性好、自重大，深度適用廣（幾米至幾十米），井徑、井壁厚度應(yīng)滿足下沉深度、強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性（抗滑、抗浮、抗傾）要求，符合《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 191）規(guī)定。團(tuán)隊(duì)運(yùn)用ABAQUS軟件，模擬不同工況下（不同井徑、壁厚、埋深、開(kāi)孔率）應(yīng)力場(chǎng)，推求結(jié)構(gòu)最大拉力值，依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010）配筋計(jì)算，獲取保證鋼筋混凝土滲井安全的參數(shù)值。鋼筋混凝土垂直滲井（見(jiàn)圖2a）井底與井壁開(kāi)孔區(qū)宜填充碎石滲透層，滲透層高度與開(kāi)孔區(qū)高度一致，外包透水土工布或整體設(shè)為級(jí)配反濾結(jié)構(gòu)。

塑料滲井多采用PE或PP成品井，自重輕，占地小，抗浮性弱，井徑一般≤1.5m，結(jié)構(gòu)深度≤7m，井壁采用實(shí)壁或帶肋結(jié)構(gòu)，壁厚、材料性能應(yīng)符合《市政排水用塑料檢查井》（CJ/T 326）規(guī)定，開(kāi)孔后井筒環(huán)剛度應(yīng)滿足抗側(cè)壁土壓要求。滲排一體式塑料滲井（圖2c）井內(nèi)應(yīng)設(shè)0.3m沉沙室，井間距≤150倍滲管管徑，滲管管徑、敷設(shè)坡度（宜1%~2%）應(yīng)滿足雨水排放流量要求。

除以上典型結(jié)構(gòu)外，近年來(lái)，鋼波紋管、硅砂混凝土等材料也被用于雨水滲井建造。鋼波紋管滲井采用熱軋鋼板波形鋼片拼接而成，井徑、井深適用廣，適應(yīng)地基變形能力強(qiáng)，自重小，可用于軟土、膨脹土區(qū)域。硅砂混凝土滲井采用具有透水功能（透水系數(shù)≥2.5×10-4m/s）的硅砂砌塊砌筑而成，無(wú)須結(jié)構(gòu)開(kāi)孔，適用于小區(qū)、公園等徑流水質(zhì)良好（低濁）地區(qū)的小深度滲井，材料性能及強(qiáng)度等應(yīng)符合《硅砂雨水利用工程技術(shù)規(guī)程》（CECS 381）規(guī)定，寒冷地區(qū)應(yīng)用時(shí)須滿足抗凍要求。

此外，實(shí)踐還應(yīng)考慮場(chǎng)地空間、工期（磚砌式、現(xiàn)澆鋼筋混凝土式>預(yù)制鋼筋混凝土式、鋼波紋管式>塑料式）、造價(jià)（鋼筋混凝土式>磚砌式>鋼波紋管式>塑料式）、使用壽命等因素，綜合比選后確定結(jié)構(gòu)方案。團(tuán)隊(duì)在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，集成相關(guān)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，提出一種組合式雨水滲井結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖4）。

該結(jié)構(gòu)由上端濾料池（集中凈化區(qū)）與下部泄水管組合而成。濾料池設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土或鋼波紋管，池底向泄水管方向找坡；泄水管根據(jù)泄水量要求布設(shè)單根或多根，采用玻璃鋼管、鋼波紋管等套接下沉。泄水管壁厚滿足抗側(cè)向土壓要求，穿越滲透不良土層或濕陷性黃土層時(shí)，側(cè)壁不開(kāi)孔，貫入砂層部分開(kāi)孔。該結(jié)構(gòu)采用“小深度，同管徑；大深度，分段變換管徑（上大下小）”的結(jié)構(gòu)力學(xué)穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)，有利于不同埋深、材質(zhì)滲井性能互補(bǔ)發(fā)揮，減少結(jié)構(gòu)耗材及開(kāi)挖成本，節(jié)省投資。凈化與滲排分體式設(shè)計(jì)也便于后期堵塞、污染后集中維護(hù)，降低運(yùn)維成本。目前已在西咸新區(qū)多個(gè)海綿型建筑小區(qū)推廣應(yīng)用。

2.2.2 填料

填料是雨水滲井設(shè)計(jì)又一關(guān)鍵，既要滿足速滲，又須規(guī)避地下水污染。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量、排空時(shí)間、包氣帶深度及地下水保護(hù)目標(biāo)等綜合確定填料厚度、類(lèi)型、粒徑組成等參數(shù)。

雨水滲井填料厚度（hf）理論最大值為整個(gè)井深（即地表至滲井底以上包氣帶深度，井底貫入滲透土層深度應(yīng)≥側(cè)壁滲透區(qū)高度）。設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到相鄰場(chǎng)次降雨排空要求，填料厚度應(yīng)滿足式（9）：

雨水速滲同時(shí)可能引發(fā)地下水污染，因此，填料厚度須滿足污染凈化需要。現(xiàn)行《建筑與小區(qū)雨水控制與利用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定“井底滲透面距地下水位距離不應(yīng)小于1.5m”，是基于填料與滲透土層協(xié)同凈化考慮，未考慮匯水區(qū)污染類(lèi)型及水平。因此應(yīng)盡量讓污染集中于填料區(qū)，減少向地下水上方滲透土層遷移（污染修復(fù)代價(jià)大）。為此，可通過(guò)進(jìn)水目標(biāo)污染物濃度與地下水水質(zhì)限值要求，確定滲井水質(zhì)控制最小填料厚度hf-min。鑒于徑流污染特征及填料多樣性，建議用以下方式確定hf-min：

• 采用等溫吸附實(shí)驗(yàn)確定目標(biāo)污染物飽和吸附量，通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)水流量、使用年限等確定填料對(duì)目標(biāo)污染物吸附能力基準(zhǔn)，結(jié)合吸附量實(shí)測(cè)值與基準(zhǔn)值估算填料厚度；

• 搭建不同填料厚度土工模型，通過(guò)實(shí)際雨水或模擬配水試驗(yàn)確定不同填料厚度徑流污染削減效率，推算達(dá)到凈化目標(biāo)填料厚度；

• 搭建固定填料厚度土工模型，用實(shí)際雨水或模擬配水試驗(yàn)確定污染削減效率，建立HYDRUS等模型，模擬確定最優(yōu)厚度。

綜上，確定滲井填料厚度hf∈［hf-min，hf-max）。

徑流污染削減效果還與填料類(lèi)型、粒徑及滲透速率有關(guān)。傳統(tǒng)速滲為主的雨水滲井，填料多采用粗粒徑、單一組分礫石或建筑骨料。匯水區(qū)存在污染、地下水保護(hù)嚴(yán)格時(shí)，筆者建議采用中粗砂填料或改良填料（基本填料+改良劑）?；咎盍弦艘灾猩埃?.35~0.50mm）、粗砂（0.50~2mm）為主，改良劑選用強(qiáng)吸附性材料，根據(jù)滲井進(jìn)水污染特征確定。團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析海綿鐵、高爐渣、沸石等改良劑特性，采用混合填料濾柱試驗(yàn)，比較不同進(jìn)水流量（0.5a、1a、2a 重現(xiàn)期，歷時(shí)90min，匯流比1∶150）、不同進(jìn)水污染濃度（見(jiàn)表1）等9種工況下，基本填料與改良劑摻混比例（見(jiàn)表2）、改良劑類(lèi)型對(duì)滲井滲透性能及凈污效果的影響。

表2 雨水滲井填料配比（體積比）方案

結(jié)果（見(jiàn)圖5）表明：

• 添加海綿鐵可顯著提高TP、NO-3-N、Zn去除，添加活化沸石可提高NH3-N去除，添加高爐渣可提高NH3-N、Cu去除；

• 試驗(yàn)條件下，體積比 90%基本填料+5%高爐渣+5%沸石對(duì)COD削減效果最好，90%基本填料+10%海綿鐵對(duì)NO-3-N、TP削減效果最好，90%基本填料+10%沸石或90%基本填料+5%高爐渣+5%沸石對(duì)NH3-N、TN削減效果較好，90%基本填料+5%海綿鐵+5%高爐渣對(duì)Cu、Zn、Cd削減效果最好；

• 改良劑添加比例由10%增至30%~45%時(shí)，反應(yīng)原料、吸附點(diǎn)位、陽(yáng)離子交換量增加，但同時(shí)提高了混合填料滲透速率，徑流污染接觸反應(yīng)時(shí)間縮短，綜合削減率提升不大且原材料成本增加。

實(shí)踐中，匯水區(qū)徑流污染輕（如小區(qū)、公園），滲井以速滲為主時(shí)，基本填料宜選0.50~2 mm粗砂，改良劑可選粒徑較大的火山石、陶粒、高爐渣等以5%~10%體積比摻混；徑流污染較重，滲井兼具速滲和凈污功能時(shí)，宜選0.35~0.5mm中砂做基本填料，同時(shí)宜選粒徑小、凈化能力強(qiáng)的海綿鐵、活化沸石、麥飯石等材料以10%~20%體積比摻混，結(jié)合填料厚度設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)。

2.3 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)

2.3.1 預(yù)處理設(shè)施

上述試驗(yàn)為評(píng)價(jià)不同配比填料凈污效能，采用了較高配水濃度（較長(zhǎng)雨前干燥期才出現(xiàn)的負(fù)荷）。實(shí)踐中，徑流污染較重時(shí)，不宜由滲井承擔(dān)全部污染削減，而是通過(guò)前端預(yù)處理設(shè)施控制進(jìn)水水質(zhì)，降低填料堵塞污染頻率及運(yùn)維成本。

雨水滲井預(yù)處理工藝可分為灰色和綠色兩類(lèi)。城市徑流可生化性差，一般不適合生化法處理。傳統(tǒng)灰色工藝主要采取攔污沉淀、棄流、過(guò)濾等單一或組合方式，根據(jù)進(jìn)水水量水質(zhì)、處理目的及場(chǎng)地空間確定（見(jiàn)圖6）。攔污一般采用格柵、截污掛籃等設(shè)施，攔截樹(shù)葉、垃圾，沉淀泥沙。棄流主要采用容積法、水流切換法等對(duì)存在初期沖刷、污染負(fù)荷較高的早期徑流予以棄除，常用雨落管棄流、液位式/雨量式自控棄流設(shè)施，棄流量根據(jù)匯水面實(shí)測(cè)COD、SS等污染物濃度確定，無(wú)資料時(shí)，屋面、地面分別采用2~3 mm、3~5 mm厚度棄流。成品棄流設(shè)施規(guī)格、構(gòu)造及自控等技術(shù)參數(shù)根據(jù)處理量、維護(hù)要求與廠家共同確認(rèn)。經(jīng)攔污、棄流處理后，可結(jié)合雨水回用設(shè)置過(guò)濾設(shè)施進(jìn)一步降低污染負(fù)荷，常見(jiàn)有精密濾網(wǎng)過(guò)濾或簡(jiǎn)易介質(zhì)過(guò)濾。在此，需特別強(qiáng)調(diào)的是雨水滲井本身也是處理設(shè)施，應(yīng)權(quán)衡其建設(shè)使用與預(yù)處理設(shè)施投入關(guān)系，不宜照搬傳統(tǒng)混凝沉淀、濾池過(guò)濾、膜濾等工藝，增加建設(shè)運(yùn)維成本同時(shí)，也因過(guò)度處理失去滲井建設(shè)意義。實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合匯水區(qū)污染特征、填料凈化能力、出水水質(zhì)及地下水環(huán)境容量，設(shè)定滲井進(jìn)水水質(zhì)控制目標(biāo)，由預(yù)處理設(shè)施分擔(dān)匯水區(qū)與滲井進(jìn)水端污染負(fù)荷差值，以此確定預(yù)處理工藝及設(shè)施規(guī)模。

設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)滲井匯水區(qū)下墊面性質(zhì)、豎向，結(jié)合子匯水區(qū)劃分，合理布置綠色雨水設(shè)施，綜合測(cè)算綠色雨水設(shè)施系統(tǒng)對(duì)匯水區(qū)徑流污染削減程度。根據(jù)滲井進(jìn)水水質(zhì)控制目標(biāo)，結(jié)合匯水區(qū)基底徑流污染特征，優(yōu)化確定綠色雨水預(yù)處理設(shè)施規(guī)模。

實(shí)踐中也可采取初期棄流/沉淀+生物滯留等灰-綠設(shè)施結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)處理目標(biāo)。須強(qiáng)調(diào)的是，預(yù)處理并非萬(wàn)能，醫(yī)院、垃圾場(chǎng)站等傳染性疾病、嚴(yán)重化學(xué)污染場(chǎng)所不得設(shè)置雨水滲井。

2.3.2 其他附屬設(shè)施

除預(yù)處理設(shè)施外，雨水滲井附屬設(shè)施還包括溢流口/管/通道、爬梯、檢修孔、防墜落裝置、警示標(biāo)志等。

①過(guò)程控制滲井（削峰調(diào)節(jié)）應(yīng)設(shè)溢流通道與下游管網(wǎng)銜接；源頭減排與終端消納滲井按需設(shè)置溢流口。溢流口/管/通道過(guò)流能力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)最大進(jìn)水流量；溢流標(biāo)高應(yīng)根據(jù)滲井調(diào)節(jié)容積、下游管網(wǎng)/河道水位標(biāo)高等確定，溢流口/管處應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng)以防堵塞。

②滲井頂部蓄水深度>1m時(shí)，應(yīng)設(shè)置踏步或爬梯（可參考97S501、02S515、14S501等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集設(shè)計(jì)），以便檢修養(yǎng)護(hù)；有頂蓋的滲井應(yīng)設(shè)檢修孔（可參考05S804國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集設(shè)計(jì)）。

③為防止非工作人員或動(dòng)物墜入，大深度滲井周邊應(yīng)設(shè)置防護(hù)網(wǎng)、井口防墜網(wǎng)及警示標(biāo)志。

3 系統(tǒng)施工

Rainwater seepage well

粗獷施工是導(dǎo)致雨水滲井功能低下重要因素。雨水滲井施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)滲井結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、埋深、土壤地質(zhì)等，選用明挖法或沉井法。一般情況下，深度<10m，無(wú)不良地質(zhì)，土層穩(wěn)定的開(kāi)闊場(chǎng)地，可采用明挖法；大深度滲井宜用沉井法。磚砌滲井、塑料滲井、鋼筋混凝土滲井等可采用明挖法，預(yù)制鋼筋混凝土、玻璃鋼管、鋼波紋管等成品井可采用沉井法（參照《沉井與氣壓沉箱施工規(guī)范》（GB/T 51130）。

總結(jié)傳統(tǒng)雨水滲井施工中質(zhì)量通病和易忽視細(xì)節(jié)，強(qiáng)調(diào)：

（1）土方開(kāi)挖與地基處理：應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水位、井室斷面、荷載條件等制定基坑支護(hù)方案；機(jī)械開(kāi)挖不得擾動(dòng)井底原狀地基土，預(yù)留200~300mm土層由人工開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高程整平；驗(yàn)槽時(shí)，應(yīng)采用雙環(huán)法或單環(huán)法復(fù)測(cè)土基滲透系數(shù)；根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)置中粗砂或碎石墊層，嚴(yán)禁使用灰土等不透水墊層；開(kāi)挖時(shí)，井邊預(yù)留填充滲透層位置。

（2）主井施工：

①磚砌式滲井：應(yīng)符合《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50203）規(guī)定；輻射管與主井同步施工且隨砌隨安裝；輻射管兩側(cè)礫石層對(duì)稱鋪設(shè)，避免管道產(chǎn)生位移；井室四周應(yīng)分層對(duì)稱回填，每層≤300mm，采用人工回填、夯實(shí)，嚴(yán)禁使用機(jī)械推土滾壓。

②鋼筋混凝土滲井：應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204）規(guī)定；現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)應(yīng)分層澆圈、連續(xù)澆筑，養(yǎng)護(hù)后分層回填；預(yù)制結(jié)構(gòu)安裝前做好構(gòu)件復(fù)驗(yàn)與裂縫鑒定。

③成品滲井（鋼波紋管、玻璃鋼、塑料）：運(yùn)輸?shù)跹b中避免碰撞損壞；回填時(shí)沿井體分4~6個(gè)位置對(duì)稱回填，避免側(cè)壓不均造成井壁變形，實(shí)時(shí)觀測(cè)井體、接管變形。

④其他：隨時(shí)用經(jīng)緯儀、鋼尺等觀測(cè)校正滲井垂直度，控制偏斜量；注意保護(hù)基底滲透層，避免堵塞污染；嚴(yán)密監(jiān)測(cè)周?chē)?gòu)筑物及管線沉降、變形，采取保護(hù)措施；進(jìn)、出水管等附件安裝完成后須校準(zhǔn)位置偏差。

（3）功能驗(yàn)收：施工完畢后，應(yīng)飽和注水觀測(cè)滲井進(jìn)出水及整體下滲情況（滿足設(shè)計(jì)要求或大于地勘注水試驗(yàn)均值），不得缺失。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

Rainwater seepage well

雨水滲井作為我國(guó)海綿城市技術(shù)體系代表性措施之一，是一項(xiàng)涉及多專(zhuān)業(yè)協(xié)同的系統(tǒng)工程。針對(duì)各地實(shí)踐生搬硬套，缺乏研究支撐，建成后運(yùn)行效率低、生命周期短、地質(zhì)災(zāi)害與污染頻發(fā)等問(wèn)題，建設(shè)思路應(yīng)由“單井設(shè)計(jì)”向“匯水區(qū)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變、“地質(zhì)適宜性”向“地質(zhì)、環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)性”轉(zhuǎn)變、“水量速滲”向“灰綠結(jié)合，水量水質(zhì)調(diào)控并重”轉(zhuǎn)變，重視建設(shè)前匯水區(qū)評(píng)估與建成后運(yùn)行效果、沉降變形等觀（監(jiān)）測(cè)跟蹤。加強(qiáng)水專(zhuān)業(yè)與巖土、結(jié)構(gòu)、材料等專(zhuān)業(yè)對(duì)話，關(guān)注不同水文地質(zhì)條件下雨水滲井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適宜性研究、滲井工藝參數(shù)基礎(chǔ)試驗(yàn)與經(jīng)濟(jì)高效抗衰減填料研發(fā)、雨水集中入滲回灌對(duì)地下水涵養(yǎng)及水環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境等長(zhǎng)期影響模擬預(yù)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等研究方向，持續(xù)改進(jìn)雨水滲井設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)方法。為科學(xué)推廣海綿城市雨洪控制與資源化理念夯實(shí)技術(shù)保障。