海绵城市理念在市政给排水设计中的运用分析

发表时间:2020/4/3   来源:《建筑实践》2019年第38卷第12期   作者:刘昭丽
[导读] 相信对改善城市给排水能力,提高市政管理服务质量有积极作用。
        摘要:近年来各地区气候异常的情况普遍多发,强降雨席卷各地,给城市的给排水工程带来了很大压力。在南方、在北方,每到多雨时节都会有不同程度的内涝情况出现,给市民的生产生活造成了很大的影响,连带责也给交通安全、出行安全、水电安全等带来了巨大威胁。本次研究将海绵城市设计理念引入到市政工程给排水设计中,相信对改善城市给排水能力,提高市政管理服务质量有积极作用。
        关键词:海绵城市;市政;给排水设计
        前言
在中国大部分地区都存在城市给排水能力较弱,城市内涝情况严重的问题。这也和我国城市密集分布在沿海地区,城市地形低洼有较大关系。在传统的市政给排水工程设计中,官网设计分布是以排水为主要目的,而并没有考虑到水资源的充分利用。而海绵城市理念则是追求城市自身蓄水、排水能力的综合提高,它可以有效提升城市排水能力,是未来城市建设、给排水工程建设的重要趋势。
        1海绵城市是对传统给排水设计的优化与升级
很多城市的给排水设计是在考虑如何集水以及排水。其作用原理是将城市各个区域的降水等通过密集的管网集中到排水主管道中,然后经由主管道排放到城市河流湖泊或者野外郊区,以达到快速缓解城市内涝的目的。但是随着城市规模的不断扩容,城市排水管网的压力也越来越大。因此,往往一旦遇到强降雨天气,城市局部就会出现内涝。
海绵城市其实是在传统的排水理念上进行了升级,它不再是单纯依赖排水管道进行排水;而是同步利用城市绿地环境、草皮植被等进行降水的吸收存储,并利用各类设施实现降水的有效渗透。这样的做法一方面可以减轻排水管网的压力,一方面可以实现水资源的有效利用。比如采用绿地储水,这可以有效促进绿地植被的生长,同时降低市政部门对植被进行送水灌溉的压力。而雨水下渗工程则可以促进降水从地表水向地下水的转化。这样一来,可以有效补充城市地下水源。简言之,传统的给排水注重“排放减压”,而海绵城市注重“合理利用”。这两者的差别天差地远,所能发挥的作用也不尽相同。
        2在市政给排水设计上融入海绵城市理念
2.1海绵城市中人行道的设计。人行道是市民通行的主要通道之一。人行道发生积水或者排水不畅,或者大水倒灌引发管道污物喷涌,这都会对市民生活以及城市环境造成巨大的干扰。因此,在海绵城市设计中对于人行道的设计是个重点。
人行道的设计上,以往市政工程部门多采用渗水效率较低的道路施工工艺和路面材料,有些路面还会铺设塑胶绝缘涂料作为软质地面。这样的情况下,道路积水就不能有效快速的渗漏,也无法迅速排入下水管道。在海绵城市设计理念引导下,城市道路在选材用料方面都更加侧重渗水率的提高。如果城市土质情况影响导致降水下渗较慢,则可以考虑在人行道下增设排水管道,提高排水管网密度,以保证人行道及其周边积水能够迅速排放。
2.2海绵城市中行车道的设计。行车道作为车辆通行的主要道路,也是城市内涝的重灾区。以往城市排水管网排水不利所造成的积水大量淹没城市道路,给车辆通行造成了极大的障碍,也很容易出现车辆熄火、车辆进水等问题,更给车内人员的安全造成了极大的威胁。
在海绵城市设计理念中,对于行车道的给排水工程给予了更多的关注。在城市道路的路面施工工艺和材料选择方面,依然会强调高渗透性材料的选用,以保证路面积水可以快速从路面向下渗漏。但是在提高路面渗水率的同时;从保证路面本身的路基稳固、路面安全等角度考虑,又必须要在路面的中间层进行防渗漏设计。要避免降水深度渗透路基导致路面出现沉降或者路基垮塌等。这就对道路施工工艺提出了更高的要求。


在这种道路设计中,路面上层渗透下来的积水会经由路边排水系统进行排放。为了保证快速排水,通常要在路边设置排水沟槽,而且市政部门需要做好排水沟槽的垃圾清理、污物清理工作;同时要注意排水沟槽和下水管网的有效衔接,做好排水管网、排水井隔离装置、清污装置的维护。对于路面中心设置绿化带的,可以将排水装置导入绿化带土壤之中,实现路面积水的有效利用。对于路边石的设计,建议路边石与路面平齐,这样方便路面积水的排放;而路边排水沟槽的设计,也更提倡能够覆盖植被的集水净水型材料的应用,而不是使用硬质混凝土材料。
2.3海绵城市中绿化带的设计。在海绵城市设计理念中,绿化带是充当“海绵”角色进行降水积水吸收、存储和下渗的重要模块。因此,对于绿化带的设计也是海绵城市理念得以实现的关键。市政部门要着重做好以下几方面工作。
①对于地表水、降水的过滤功能进行强化。在海绵城市设计理念中,降水中大部分都要转化为地下水进行应用。但相比传统的地下管网排水方式,这种直接渗漏的方式减少了雨水迁移的路线路程,相应的雨水中所含有的大气灰霾、尘埃、硫化物或者其他污染物等就无法得到有效的净化和过滤。因此,在对绿化带的建设过程中,需要在绿化带表层中设置大量具有污水净化作用的土壤、砾石,并设置好渗透管,实现对直接降水的有效过滤净化。这样的降水在渗透到地下之后才具有更高的安全性,可以直接和城市饮用的地下水进行融合。
②绿化带作为吸收储存和渗漏积水降水的主要模块,它在位置高度上一般要处于城市低洼位置;或者在局部地块内应该处于低位,以方便周边积水的汇聚。这也要求绿化地带、景观地带在造型设计、形状面积规划方面适当考虑局部地块的降水及排水需要,确保绿化带具有较强的积水排水渗水能力。为方便绿化带吸收附近积水,市政部门设计人员还需要对绿化带附近道路、建筑、厂区等主要的排水设施、排水管路进行规划,可以将各类排水管路引导集中向绿化带,从而达到周边快速排水,绿化带快速集水的效果。
③在整个城市中,需要快速排水的地点有很多。而绿化带的覆盖率相对有限,大面积增加绿化带的可能性不高。基于这样的问题,市政部门可以考虑对各个绿化带的集水、渗水能力进行评估,分级;同时结合城市下水管网等进行总体的规划设计;其目的是要保证在必要的情况下可以更有效的扩充绿化带整体的集水量。因为一个城市的面积辽阔,而降水却并不是每次都能实现全城覆盖。
比如在北京,一场暴雨可能密集集中在几个城区内进行,或者偏向于某个方位,而其他区域的降水情况就要小很多。利用整个城市综合布设的绿化带和下水管网,就能够实现对城市降水的有效调度。北京东城区的暴雨降水,可以经由下水管网迅速调往西城区绿化带;而西城区的暴雨降水,可以迅速经由管网调往东城区绿化带。在全部区域暴雨骤降的情况下,强大的排水管网也能最大程度均衡全城排水系统、绿化带系统,实现储水、集水、渗水、排水功能的综合互补。
        3结语
海绵城市建设理念的提出给城市给排水工程设计工作带来了新的启发。它能大大提高城市水资源利用率,有效缓解排水管网的压力;同时对城市环境绿化、空气污染防治等都有积极作用。积极践行海绵城市理念,这需要市政管理部门,给排水设计人员多做探索实践,相信能对城市发展带来更多积极反馈。
        参考文献
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