同济教授将开展“海绵城市”生态城镇化研究
众所周知,“看海模式”已经成为近年夏天的热门话题,“我国城镇化快速发展过程中普遍存在开发强度高、地表铺装硬化等诸多问题”,李辉介绍,像干渴的北方,原本70-80%的雨水可以自然而然地渗入地下,涵养本地生态和环境,但城市地表硬化导致只有20-30%的雨水能够就地渗入,大部分都白白流走并加剧了城市雨洪风险,研究表明这种状况会让生态环境不断恶化,城市越来越不宜居。
目前市场上应用较为广泛的透水路面铺装按照其成型材料的不同大致可以分为四大类,分别是:透水水泥混凝土、透水沥青混凝土、透水砖和透水新材料(从左至右),可以根据具体的交通功能、交通流量、交通荷载以及周围环境选择不同的透水铺装材料
针对这一状况,美国、英国、德国、新西兰等国在上世纪七八十年代就开始了雨水问题研究。如美国提出的最佳管理实践、低影响开发等理念、措施,在源头开展雨水就地入地的生态实践。我国也在2014年提出“海绵城市”的城镇化发展战略,相继出台了《海绵城市建设技术指南》《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》等文件,并分别于2015年和2016年分两批选择了镇江、嘉兴、南宁等30个城市开展试点。
海绵城市建设,关键是如何做到70%雨水就地消化?李辉介绍,城市中,道路面积占10-15%,停车场、广场等硬化设施占20%左右,能不能让这些地方变成吸水的海绵?在美国加州大学戴维斯分校攻读博士学位的李辉毕业后在该校从事透水、降温、降噪等功能型绿色环保道路铺装材料与结构研究,先后主持、参与十余项科研项目,成果颇丰,2015年作为中组部“青年千人”引进我校交通学院;美方项目负责人约翰·哈维(John Harvey)是加州大学路面铺装研究中心主任,在路面结构与材料设计、全寿命周期可持续分析、路面管理等领域造诣颇深。合作依托的加州大学铺面研究中心是铺面材料方面世界上最具影响力的研究中心之一。“开展合作研究,合力攻克关键难题,这是国际上较为常见的做法”,李辉说,双方将重点开展城市整体交通特征与环境;铺装材料的环保功能、复合功能,并展开从路表面到土基整体结构的全透水铺装、重载道路的透水铺装等研究。
“此项研究充分体现了团队合作的力量,中外高校、研究机构与企业产学研合作、理论与实践结合的特色十分鲜明”,李辉介绍,同济大学、加州大学戴维斯分校、交通运输部公路科学研究院、苏交科集团、中国路桥集团、上海路桥集团等都有深厚的研发和技术实力,曾先后完成社区碳减排和资源循环利用关键技术及示范、江苏省排水沥青路面成套技术、废橡塑材料高质量改性沥青技术等课题,并取得了较好的成果。成果在阿尔及利亚东西高速公路建设中,实现了15000吨国产添加剂的替代出口,直接经济效益2.25亿元;开发的耐久性高模量混合料在宁宜高速、沪陕高速得到推广应用。
据了解,作为一项国际合作课题,此项研究将从以下五个方面展开:沥青混凝土透水铺装多孔材料强度及耐久性提升研究;水泥混凝土透水铺装多孔材料强度及耐久性提升研究;重载条件下耐久性透水铺装适应性结构研究;透水铺装降低城市雨洪风险及水污染效益评价及提升研究;海绵城市耐久性透水铺装建养整套技术示范工程应用及产业化等。“通过这些研究,我们将最终提出一整套海绵城市透水铺装技术及相应措施,并形成系列标准。”李辉说,目前需要突破的技术瓶颈主要有满足透水率的多空隙铺装材料承载强度及耐久性、透水铺装合理结构组合及透水铺装设计、施工、养护的方法与标准等三个方面。“有中外产学研团队的倾力合作,我们一定能够攻克这些难题。”李辉表示。