基于海绵城市理念的市政道路排水设计思考

发表时间:2020/11/4   来源:《城镇建设》2020年第22期   作者:刘体伟
[导读] 海绵城市理念已经获得国家相关文件认可,并应用于一些行业中。
        刘体伟
        淮安东大勘测设计有限公司   江苏 淮安 223000
        摘要:海绵城市理念已经获得国家相关文件认可,并应用于一些行业中。在城市发展中,道路在雨水不断作用下产生不同程度破坏,需以海绵城市理念为依据,对城市道路排水系统进行创新设计,保障道路雨水得到有效处理,在创新设计中,可以对雨水过滤净化装置设计、重视雨水智能板应用、设计雨水过滤净化回收装置、排水沟设计、绿化带设计等,减少城市内涝产生。
关键词:海绵城市理念;市政道路;排水设计思考
1导言
           海绵城市理念是新时代提出的一项内容,对城市道路排水建设可以提供依据,道路铺装、排水不通畅等严重威胁城市道路质量的不利因素,会对道路造成极大损坏,以下通过对城市道路排水系统设计内容的不断创新,确保道路排水系统设计与道路排水要求保持一致,并满足可持续发展战略实施的要求,为城市生态环境改善作出卓越贡献。
2当前城市市政道路排水系统中存在的问题
2.1现有设施老旧、改造周期长
           当前,城市市政道路排水系统存在许多问题,已经无法完全满足城市的高速发展需求。具体而言,这些问题体现在如下方面:(1)现有排水系统设计标准低、管径小;(2)排水设施年久失修、管道老化现象明显;(3)在城市建设过程中,排水系统的规划相对滞后,不同时期建设的管道搭接混乱、管理不善;(4)排水系统资料不全、管道养护工作难度大;(5)城市市政道路排水系统改造影响范围广、周期长。
2.2雨洪资源未得到充足利用
           随着越来越多的市政道路铺设沥青或混凝土,这大大阻碍了水的循环流动。而众多的降水经过排水设施的直接外排也致使城市内的地下水进一步匮乏。和发达国外相比,我国国内的降水、山洪资源利用存在着很大的差距。国内降水、山洪的水资源利用不足,几乎所有建造的降水、山洪资源利用设施都比城市化发展要落后。重要影响因素主要有以下几点:(1)我国大部分城市降水、山洪资源出现时间集中、水质较差;(2)很多城市的污水排放体系较老,城市排水系统不完善,雨污合流的管道较多,改建难度大、花费多。
2.3短时极端天气应对能力差
           近年来,随着温室效应和城市热岛效应愈加严重,极端天气频繁发生,如短时强对流天气和局部强降水等。这种极端天气具备突发不确定性、瞬时流量大等特点,给城市市政道路排水系统带来了严峻考验,极易造成城市内涝,破坏城市基础设施,危害市民生命及财产安全。
2.4没有根据城市水文条件进行规划设计
           目前,虽然部分城市已经结合海绵城市理念进行城市市政道路排水系统规划设计,但在实际规划时忽略了城市的实际水文情况给建设过程带来的影响,如降雨时段以及降雨量情况的变化等。这使得相关规划设计不合理、不全面,城市排水系统无法完全正常运行,还造成了水资源的浪费。
3市政道路海绵设计的措施
3.1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。

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[2]。在引流的设计方面,工作人员需要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。运用海绵城市的理念,可以进一步改善人行道的设计,提升人们的出行质量,同时能够增强雨水等资源的利用率。在人行道设计的过程中通过采用渗透性铺装材料增强市政道路的渗水能力能有效的减少和避免路面出现积水的问题。并且还能对道路的温度与湿度进行调控,进而有效提升我国城市建设质量,促进城市化的发展。
3.2道路绿化带的设计
           市政道路绿化带海绵设计过程主要有以下几点: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。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。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。
3.3路缘石的设计
           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。因此,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。
3.4排水系统设计
           海绵城市的设计理念为“渗、滞、蓄、净、用、排”,道路海绵设计要结合城市的实际情况,利用LID源头渗透技术中涉及到植被缓冲带,并且将中途技术与末端存储技术合理应用,因地制宜选择科学合理的措施。例如,在降水多不缺水的地区,采取的主要措施是“渗、滞、净、排”主要通过下渗式路面、下凹式绿地结合排水系统,能有效的起到雨量消峰和减少排水系统建设投资的作用。采用海绵设计将雨水导入绿化带,绿地设计中通常设计有沉淀过滤设施,对初期雨水起到了有效的净化作用。但是在缺水的地区,除了上述的措施外还需要在绿地中建设需水池,或结合城市公园建造人工湖对雨水进行储存,对雨水进行净化后对水资源进行综合利用。
4结语
           市政道路建设过程中需充分考虑城市降水以及地表径流,要求市政道路设计能够起到缓解城市洪涝灾害、净化城市水质的作用,同时充分利用雨水资源,构建起雨水利用的良好格局。本文结合海绵城市建设理念,在分析海绵城市于市政道路设计的基础上,提出了建立市政道路总体设计理念,优化市政道路路面材料选择,优化人行道与机动车道设计、市政广场路面设计,高架桥、立交桥以及绿化带设计等内容。旨在进一步促进城市道路建设水平,供同行参考。
参考文献
[1]秦一奇.基于海绵城市理念的市政道路给排水设计探讨[J].山东工业技术,2019(03):108.
[2]谭巍.海绵城市理念在市政道路排水设计中的应用[J].居舍,2019(02):96-97.
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