0 引言

随着地表水日渐匮乏、地下水水位下降，人们开始研究雨水资源的合理利用，并受到国内外广泛重视。如日本、美国、新加坡、法国、瑞典等国也都在开发利用雨水［1］，将雨水利用范围从生活用水向城市用水和农业用水发展。我国雨水利用研究也逐渐得到发展，甘肃省水利厅联合有关单位对集雨技术的可行性进行了系统研究［2］；中国科学院兰州沙漠研究所在利用雨水集流技术改善干旱地区生态环境方面也做了部分工作［3］。

在我国，关于干旱区公路雨水收集和储蓄方面的研究，目前大多仅是理论上的分析探讨或对国外技术的介绍，如张艳杰和叶剑介绍了干旱半干旱区公路雨水集流、公路雨水蓄存、公路雨水利用的理论方法［4］；较少有对干旱区公路雨水集蓄的进一步深入研究，缺乏雨水集蓄应用到西部干旱区的公路工程中的实际案例。因此，本结构设计依托交通运输部科技项目课题，探索成本低、维护简单、实用耐久的雨水集蓄型式，为干旱区公路互通区雨水集蓄型式提供理论依据和技术支持。

1 互通区雨水集蓄技术

1.1 方案设计理念

结合公路路基的设计规范，满足路基排水的要求，采用渗透、滞留、贮存、利用的方针，完成对雨水的管理，西部干旱区对雨水管理的基础和出发点是收集和储蓄，依据互通区地理条件，通过修筑汇水边沟，防渗层阻止雨水下渗流失，种植土和植被涵养雨水，单层卵石降低涵养雨水的蒸发，实现对雨水的管理，达到雨水集蓄的造价额低，维护简单，实用耐久的目的，形成了干旱地区公路互通区灌草结合的生态景观，实现公路互通区天然降雨的生态效益。

1.2 集蓄技术

在干旱地区，通过一系列有关的集雨场、汇水沟、防渗层、种植土、单层卵石、乡土植被等雨水集蓄设施的科学设计与施工技术，实现公路互通区区域内雨水收集、滞留、储存、再利用目的。

（1）集雨场。互通区即集雨场，充分利用匝道路面，路基边坡，坡脚绿化带等设施，共同形成大的集雨场。路面一般构造为不透水结构，收集效果好，边坡和绿化带效果略差，通过设置拦水带和急流槽提高集流效果。

（2）汇水沟。将路面、边坡和互通区的降水汇聚在一起，输送到互通区内，实现雨水的汇流收集。依据地形条件和经济条件，一般可建成U型土渠。

（3）防渗层。防止汇集的互通区的雨水下渗到地下，铺设土工布进行阻隔，将雨水保存在种植土内，依据经济条件，采用塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成。通常情况的规格为两布一膜600g。

（4）种植土。涵养雨水，植被成活和生长的载体，采用当地互通区施工时地表清理的熟土即可，有利于乡土植被生长，同时降低公路施工土方转运量。根据乡土灌草植被根系深度，一般覆盖40cm左右厚度。

（5）单层卵石。压覆种植土，阻隔水分过度蒸发，同时起到吸热保温的作用。采用单层直径5～8cm卵石，既能压盖种植土，又可以留下植被生长空隙。

1.3 工程施工要点

互通区雨水集蓄呈现的生态效益，工程施工起到基础作用，工程施工需要注意以下要点：

（1）汇水边沟两侧的边坡高度差保持在5～10cm。互通区路基和边坡施工完毕，互通区进行汇水边沟和中部凹型施工，汇水边沟施工时，靠近路基边坡一侧的汇水沟边坡高度高于另一侧边坡高度5～10cm，保证汇水沟雨量大时，雨水汇入互通区中部，而不会出现雨水流向路基一侧，造成水毁路基的情况。

（2）推进式铺设土工布施工，保证土工布的完整。在铺设土工布时，建议采用推进式施工，边铺设土工布边进行覆设种植土，机械在种植土上施工，避免机械直接碾压土工布。禁止机械直接在土工布上采用倒退式施工方式覆设种植土，以免机械压裂土工布，造成雨水漏失。

（3）合理选择撒播植物种时间，确保植物生长成活。在西部干旱区，植物物种撒播最佳时间是每年的6月中旬～7月中旬，该季节水热条件达到最佳点，建议在6月初进行撒播草籽，随着雨季的出现，植物种子吸收水分和光热，保证了植物物种的发芽率和成活率。

2 实例

G3014克拉玛依-塔城高速公路的额敏东互通区，占地4 550m2，乌尔禾-阿勒泰高速公路的丰庆湖互通区，占地2 778m2，均属于温带大陆性气候，寒暑差异悬殊，干燥少雨，春秋季风多，年平均气温8.6℃，最冷月份（1月）平均气温-15.4℃。年平均降水量108.9mm，蒸发量为2 692.1mm，是同期降水量的24.7倍。全年无霜期232.3d。地貌类型为绿洲荒漠区。本区野生荒漠植物主要有梭梭（Haloxylon ammodendron（C.A.Mey.）Bunge）、红柳（Tamarix ramosissima）、胡杨（Populus euphratica）、半 灌 木 的 沙 枣 （Elaeagnus angustifolia Linn.）、枸杞（Lycium chinenseMill.）、芦苇（Phragmites australis（Cav.）Trin.ex Steud）等。