摘要:海绵城市是一种对城市进行可持续发展的建设新理念,蕴含了国内外主流的城市发展理念,旨在通过采用低影响开发等技术措施来解决当前存在的一系列城市病,如地下水枯竭、城市内涝等。文章在现行规范的基础上,选择适宜城市道路使用的LID技术措施,并对其设计要点进行分析研究。本文通过简要阐述海绵城市理念以及其在城市建设中的重要性,提出基于该理念的市政道路给排水设计思路,致力于进一步提升我国城市基础设施建设的质量。
关键词:海绵城市;市政道路;给排水设计
引言:
市政道路海绵设施是海绵城市的重要组成部分,是城市排水防涝的重要设施,一般采用低影响开发理念进行技术设计。海绵城市是一个复杂的大系统,市政道路海绵设施是这个系统中的一个重要环节,设计不仅应与城市海绵设施规划相衔接,还要符合城市排水防涝设施的相关要求。
1、海绵城市理念概述
当前形式下,海绵城市理念是新世纪出现的一种科学的管理概念,也被称作“水弹性城市”,甚至被誉为低影响雨水管理系统。众所周知,海绵这种物质有很好的吸水功能,海绵城市代表此城市的给排水系统如同海绵一样有很强的吸水性,能把多余的水分汲取,给整个城市平常的生产和生活提供支持。一般而言,海绵城市表现在城市的建构时期,使用定点设计一些地块,设置吸收技能优异的海绵体原料,放置在都会的休闲区和生活区。当雨季到来时,雨水会在预先设计好的海边地块被吸收,因海绵地块比之前的地块有更强的吸水性,所以地块降雨不会出现大范围的连片径流行迹,可以在对应方面避免市内出现涝害。利用海绵地块接受降雨,进而经由物理和化学净化处置,以供居民使用,为都市的供水供应了新的解决方案,有效应对了城市用水问题。通过对雨水进行合理的汇集、净化、反复使用,为绿色城市的构建奠定了基础。但海绵城市的修建涉及面较广,涉及部门较多,设计标准较高。因此,在对这一城市理念的实现过程中可以提前对对应区域进行长期规划安排,同时和有关部门进行沟通,以便让其城市市政体现的升级作用得以体现,在规划城市、市政更新等多个环节为完成海绵城市修筑的有关技术留下充足的空间。
2、基于海绵城市理念的市政道路排水设计要领
某地规划面积为322km2。根据该市区相关规划,将远期用地空间布局自东向西形成四大板块,分别为工业产业板块、新都市板块、生态湿地板块和现代生态农业板块,城市建设用地面积约为147km2。当地径流量如表1。
表1 各分区年径流总量控制率一览
2.1绿化带设计
2.1.1雨水的收集主要采用下沉式绿地
下沉式绿地设置在三块板道路的机非隔离带处,在结构形式上承凹型,可以使雨水下渗并存储部分雨水,下凹式绿地的高度通常是在道路路面下方15cm左右。为了在大雨时使路面的雨水能够尽快排走,在下凹式绿带中间设置溢流口,溢流口的高度与该处道路横断面最低处高程一致,溢流口连接道路下的雨水排出系统能使超量的雨水尽快排走。
2.2.2绿带要考虑对水质的过滤
城市路面的初期雨水污染比较严重,初期雨水的过滤环节能够缓解地下水的污染问题,保证其清洁度,并且提升雨水的利用率。在绿地与道路衔接处铺设砂石,能有效的截留一部分污染物进入绿地和城市排水系统。
2.2.3滞蓄缓排
传统道路排水将人行道、非机动车道和机动车道雨水均通过雨水口排入道路排水系统[1]。道路海绵设计通过机动车道两侧的开口路缘石将雨水汇流至下沉式绿地,下沉式绿地中设有溢流式雨水口,绿地内土层随着雨水渗入量的增加,含水率饱和后水位上升到高于溢流式雨水口顶面标高时,雨水溢流入雨水口排入下游雨水排水系统。这种道路海绵设计不仅可对雨水进行调蓄,还能达到雨水错峰排放的效果。
2.2排水设计要点
2.2.1下沉式绿地
下沉式绿地对道路的总体损坏性很小,也能安设在道路、广场、停车场周边,使用合理的方法安设绿地能有效把雨水径流进行截留和净化。在降水量超过蓄水容积时雨水会经过排水道口进入雨水管网,加以统一净化处理。在实际运用中下沉式绿地雨水径流降低,能缓解洪涝对城市的灾害,提高土地含量,对当地的生态环境提供生态用水有重要作用[2]。下降式草坪设计多靠近人行道与车道,最好安设在人行横道或路缘石之间。需要设计师注意硬化地面、雨水口和绿地的竖向斜接设计,确保人们出行的通畅与安全。具体方法:第一,硬化土地要与降沉草坪保有坡度,并且角度不能太大,让降雨经由地面缓缓流到草坪。第二,路缘石和地面高度应该保持一致。若路缘石太高于地面则需在每块路缘石上设计好裂口,同时在裂口临近铺就鹅卵石,让雨水疏散到草坪。第三,在草地和硬化地面斜接处设好雨水溢流口,同时在雨水会和入口处种植植物和庇护膜,避免雨水长期冲洗而导致泥土流失。
2.2.2植草沟
在市政道路构筑中使用植草沟增加植被面积,提升土壤质量。对植草沟进行规划与设计时除考虑海绵城市需要的降水量和消化功能之外,还应关注雨水使用途径和周边生态环境的协调统一。在对应设备安装规划过程中与周边公园、湿地区域进行有机协同,减少规划花费的成本,提高植草沟的效果,改良当地生态环境,提升城市绿化面积,美化城市居民生活环境,丰富当地绿地景观种类。
2.2.3雨水花园
在道路两处最低点设计雨水花园,它是一种简便结构、安装方面、维护效率高、成本低廉的雨水径流处理系统,可以有针对地将雨水中的颗粒物、各种有机物进行处理,最后渗透到地下,排放自然水体中,供应市政管网或回收利用。在雨量很大时后期雨水会从溢流管溢出,确保进入系统的雨水超过系统最大处理能力时也能正常运作。
2.3路缘石的设计
在海绵设计中可以通过打孔、豁口等方式实现雨水引流和排入绿带。在实际的工程设计中如果道路中的绿带比较宽,可以去掉立缘石采用路肩的方式,使道路路面雨水更快的排入两侧绿带中[3]。市政道路一般设置路缘石,路缘石的设置又影响雨水排入道路中的绿带内。因此设计中需要对路缘石包括平缘石与立缘石进行科学的安排。正常情况下,平缘石的高度与地面基本一致,因而能够将雨水顺利地引流至收集口,防止路面积水的问题。但是立缘石特征较为明显,虽然具有同样的引流功能,但是高度比路面高,阻止了雨水直接排入绿带。
2.4道路设计
城市道路由机动车道、非机动车道和人行道组成。在车行道的设计中基本会采用非透水性道路施工的手法,但是这样的工艺很有可能导致道路表面的渗水能力不足,在雨水季节甚至会造成积水,影响车辆的正常行驶。而通过海绵城市理念的应用能够很好的控制这类问题[4]。例如,在车行道的设计中相关人员可以挑选质量上佳、具备良好渗水能力的沥青混凝土作为主要材料,并铺设于道路的上面层部分,下面层的部分则需要挑选不具有渗水性的材料,防止影响地基的稳固性。在上下面层中间要设置导流层将雨水集中到盲沟,盲沟导入道路周边绿化带,从而促进水资源的循环利用。在引流的设计方面,工作人员可以注意根据地质特点与实际需要控制坡度的范围,一般情况下,需要保持在0.3%~1%之间。
结束语:
综上所述,基于海绵城市理念的市政道路给排水项目的设计对于我国城市建设水平的改善与提升有着重要意义。设计人员需要在该方面加大重视程度,并在充分了解海绵城市理念的基础上,结合实际情况,运用有效的海绵设计手段,实现我国城市建设质量的提升。
参考文献:
[1]汪丽媛.探析市政道路设计中“海绵城市”理念的运用[J].建材与装饰,2019(35):272-273.
[2]张浩.浅析市政道路设计中海绵城市理念的融入[J].黑龙江交通科技,2019,42(09):259-260.
[3]陈鹏.浅谈海绵城市理念下市政道路给排水设计中的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(09):162.
[4]李章.简述市政道路设计中“海绵城市”理念的融入[J].建材与装饰,2019(27):279-280.