摘要:随着社会经济的快速发展,城市化进程的加快,城市框架也越来越大。城市化进程破坏了自然水文循环过程,传统的排水管网工程以不能满足城市快速排水的要求,导致城市内涝、水环境恶化等一系列问题,在这种状态下,海绵城市理念应运而生。海绵城市在建设城市中,发挥海绵一样的吸水效果,完善公园、道路、绿化、建筑等公共设施后,应用新型的排水方式,利用特殊的建筑结构,有效完成蓄水、渗水、净水等环节,同时对水资源进行管理,做好水资源的再生和重复使用等工作,保证城市和生态系统的稳定。
关键词:海绵城市;市政道路;给排水设计
1建设海绵城市的重要意义
1.1有助于完善城市排水基础设施
海绵城市建设理念是综合性的建设指导理念,是将自然生态现状与人工建设措施相结合的一种建设方式。海绵城市建设较传统市政排水工程更多地依据城市的特点进行,例如城市的地质和水文特征。这是对城市原有生态系统的依赖,也是一种有效的延伸,即符合海绵城市的建设需求,同时保证城市的建设弹性。在海绵城市建设过程中,能够更准确探查城市排水系统存在的问题,有助于完善城市的基础排水设施,有助于地下管网有效发挥其效用,进而提高城市的排水能力。
1.2减少城市内涝,控制径流污染
利用城市海绵体蓄、滞的独特功能,在城市缺水问题突出的情况下,通过雨水罐、蓄水池蓄积部分清洁雨水。此外,还可通过搭建蓄水池、雨水花园将部分雨水直流。在源头管控雨水径流总量,减少峰值流量,缓解城市排水的压力,避免造成城市大面积洪涝,降低城市径流污染。
1.3缓解水资源短缺的有效措施
城市的快速发展对水资源需求十分巨大,而旧的城市开发模式过度硬化造成降雨形成径流快速外排,导致地下水补给不足,同时水体污染降低了水资源的质量和数量,也加重了水资源的紧缺程度。利用自然水体和地下雨水调蓄池收集雨水,实现“蓄”的目的,如果再通过各类绿色雨水基础设施的处理,用管网将处理达标的雨水回用于景观水补充、市政浇洒等用途,不但可节省大量的自来水,而且充分和有效的“用”雨水,节约了水资源也降低了城市污水的排放。
2海绵城市理念下市政道路给排水整体设计结构
在进行海绵城市建设中必须完善以下三点内容:第一,建立低影响雨水开发体系,由于城市建设都是根据海绵体系建设的,因此通过一些特殊结构就可以完成雨水的渗透、蓄积和净化工作,这是一个有效循环的过程,可以最大程度上利用水资源,避免对水资源的浪费,除此之外,还可以调节雨水的径流峰值和径流总量,对一些污染地区进行处理;第二,完善管渠排水系统,该系统要和低影响雨水开发系统有效结合,共同对雨水进行收集、处理和排放,有效对雨水资源进行管理;第三,建立超标径流雨水排放体系,主要作用是对自然降水进行收集,对城市各个地区的水流进行调蓄,同时在特殊时候还可以做泄洪处理。通过上述三个系统的协同合作,能有效收集、管理雨水,避免雨水四处蔓延对城市造成影响。
3基于海绵城市的市政道路给排水设计
3.1绿化带排水设计
绿化带部分的排水设计的整体结构是由覆盖层、蓄水层、种植土壤层、砾石层以及砂层所组成的,并且需要在蓄水层中进行溢流管的设置,同时还需要将穿孔管设置在砾石层中。水体过滤以及缓排滞蓄组成了绿化带的整体结构。在此结构中,开展水体过滤工作,能够对降水进行有效的过滤处理,从而确保降水的清洁度。与此同时,过滤部分不会直接进入到降水中,首先会经过种植土壤层,然后补给土壤层的水体。
所谓的缓排滞蓄部分也就是设计工作者根据地形特征以及绿化带的结构,进行的导流系统的设计,以此来保障降水渗透过程具有一定的层次性的特点。
3.2路基排水设计
进行市政道路设计前,设计部门应该对城市道路的路基进行全面了解,根据道路情况和路基情况,制定合适的给排水设计方案,并且有针对性的进行合理调整。如果路基透水性不佳,在具体施工前,需要对路基进行预处理,处理的方式主要包括晾晒或者碾压等,如果这两种方式都不能有效改善路基的排水性能,可以通过使用换填技术方式进行处理,从而更好的提高路基透水能力。如果施工区域处在软土层处,需要使用堆载预压方式或者真空处理方式对土质进行处理,以满足路基施工所需的地基强度要求。
3.3海绵城市的蓄水设计
(1)蓄水模块设计。雨水蓄水模块属于一种新型产品,具备非常大的承压力,其不但可以存储水同时不会占据很多的空间;同时为了更好的完成蓄水,其中包括大部分的镂空空间。除此之外,结合防水布或者土工布配合蓄水以及排放,同时在结构的内部必须将进水管、出水管、水泵位置和检查井设置好。这些存储的与水资源,经过处理后可用于冲洗厕所、清洗路面、浇灌草坪、水景补水,甚至用于循环冷却水和消防水。(2)地下蓄水池设计。地下蓄水池进行雨水收集的过程中,主要包含8个部分:蓄水池结构体、用于水过滤的沉砂井、出水井、水的流入流出水管、高低位的通气帽、曝气系统及溢流管等。同时,蓄水池的设计中还要结合所选用植物的品种不同来加以区分设计。对于选用了大型乔木或者灌木绿化植物时,蓄水层的厚度控制在深度大于60mm,骨料的积蓄以轻质中空的粗骨料为主,粗骨料直径要在25mm以上。当选用了绿篱、藤本科类等比较小型的植物时,骨料宜选用80mm厚的15~20陶粒。蓄水池内部以穿孔PVC铺设,保持土壤层的相对水分含量。
3.4车行道设计
为了保障车辆行驶的安全性,车道处路面设计多以非透水性路面为主。尽管这种路面在车辆行驶的过程中有一定的优势,但是却很容易造成路面积水,还会阻断地下水的补给,因此,设计人员应该根据海绵城市的设计理念,在设计车行道路面时将非透水性路面改为透水性路面设计。在实际开展设计工作的过程中,应该将路面的上层部分设置成沥青混凝土结构的路面,而在对路面的基层以及中下层进行设置时,应该将其设置成非透水性路面,这样一来,不仅能够有效避免路面积水问题的产生,同时还可以借助坡度,实现对自然降水的收集。
3.5附属设施
(1)路缘石。作为道路排水设施之一,路缘石主要分为平缘石、立缘石两种类型。其中,平缘石的高度和周围地表一致,能够促使雨水径流至雨水口或绿化带,避免形成积水;立缘石稍高于周围地表,雨水漫流后汇集至雨水口。但是,考虑到以往使用的立缘石特点,无法保证雨水进入绿化带,采用豁口、打孔、间隔式立缘石,可以解决这一问题。(2)路肩边沟。路肩边沟在设计施工中,以往使用的是混凝土材料,但是实际应用中发现,不仅缺乏美观性、容易堵塞,而且不具备雨水净化的功能。针对这种情况,可以采用植草沟,即在地表沟渠种上植被,对雨水进行收集、净化、输送、排放等。
4结语
综上所述,海绵城市的建设,能够充分利用水资源,有利于改善生态环境。在该理论的指导下,市政道路给排水设计期间,应该针对车行道、人行道、绿化带、附属设施等进行科学规划,并做好道路与城市绿地的衔接工作。基于海绵城市理念的给排水设计规划,要综合各个阶段的不同方面的影响考虑,尽量可能的使城市给排水基础设施建设不断的完善,以适应当前城市发展中内涝问题的有效处理,同时也提升雨水的利用率。从而为我国城市的稳定建设发展提供有力的发展保障。
参考文献
[1]“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用研究[J].黄源铭.安徽建筑.2020(01)
[2]基于海绵城市理念的城市规划研究[J].刘芳.科技创新导报.2019(26)