分析给水排水在海绵城市中的运用

发表时间:2020/12/2   来源:《建筑实践》2020年22期   作者: 万阳
[导读] 针对当前海绵城市理念下和给水排水设计和建设

         万阳
         (南京市市政设计研究院有限责任公司湖北分公司,湖北武汉 430000)
         摘要:针对当前海绵城市理念下和给水排水设计和建设,结合以往相关工程经验和海绵城市建设基本要求,提出几种合理可行的给水排水技术措施,包括透水铺装、生物滞留、蓄水池和植草沟等,旨在为实际的给水排水设计和建设提供参考借鉴,最终尽可能早的实现海绵城市目标。
         关键词:海绵城市;给水排水;透水铺装;生物滞留;蓄水池;植草沟
         海绵城市是指使城市像一块海绵一样吸收和存储水资源,这对缓解城市地表径流、避免城市内涝和补充城市地下水资源都有十分重要的作用,需要引起相关人员的高度重视,在城市给排水设计与建设中采用科学合理的技术措施。
1透水铺装
         采用卵石、透水砖与碎石等砖石或混凝土铺筑而成的非机动车道,以及采用透水性沥青混凝土进行铺装而成的机动车及非机动车道。透水铺装的施工比较容易,适用性好,能有效缓解高峰水量,但净水效果一般,可对地下水资源进行一定程度的补充。因透水铺装施工所用设施比较简单,所以容易产生管道被异物堵塞等问题[1]。
         采用透水铺装技术时,应注意满足以下各项设计要求:
         (1)透水铺装要求必须达到稳定,如果建设区中的路面强度相对较低,则需要进行必要的装置调整,如采用半透水式的铺装。
         (2)透水铺装还对土壤自身的渗透能力提出了一定要求,如果建设区中土壤渗透性相对较差,则需要进行必要的装置调整,比如增设排水设施。
         (3)透水铺装对地点也有一定程度的要求,如果建设区为地下室,则需要确保排水不会发生渗入,否则要增设排水层,同时覆土数量必须达到0.6m以上。
         (4)透水铺装施工中需要对环境因素可能造成的影响进行充分考虑和分析,尤其是当建设区土壤是含盐量相对较高且容易发生膨胀或滑动的土体时,应根据现场实际情况增设合理有效的防护装置。
2生物滞留
         生物滞留是指采用生物对水资源进行保留,其中,生物指的是广义角度的生物,以土壤、植物和微生物为主。在地势较低的地区通过生态建设对雨水资源进行回收、渗透与净化。需要注意的是,在污染比较严重的区域和滞留层厚度较薄的区域,应充分考虑水污染防治,制定合理可行的滞留措施。
         首先,生态滞留是和生态文明建设密切相关的一项环保措施,根据建设区具体环境情况,使技术和景观之间达到良好融合,在不同区域以不同的形态进行呈现。另外,设施容易控制与操作,可以通过专门的设计打造生态圈,无论从价格还是从实用性角度考虑,均有可取之处。因设施的建设位置存在一定局限,所以在渗透性上可能存在不足,当需要建设在地势不平缓地区时,还需要制定合理有效的防护措施,比如进行分层设置或土壤置换,这样会增加一定的建设成本[2]。
         采用生物滞留技术时,应注意满足下列各项设计要求:
         (1)雨水汇水区通常承载不同地区的雨水,这使得汇水区的污染情况比较严重,如果需要对雨水进行回收,则要做好初步过滤,先去除大部分杂质。在此基础上,通过预处理还能减慢雨水径流速度,提高净化率。

通常情况下,应先利用草沟进行沉淀与缓冲,然后采取其它措施避免植物被破坏和污染。
         (2)在住宅区中应设置相关装置促使雨水可以直接进入到目的地;而在公共区域当中,应依托于路面设计一个豁口,确保所有情况下的水流都能从中经过。
         (3)对于生物渗透结构,其性能好坏对覆盖植物实际耐水性与植被下方土壤渗透能力有直接影响。而生物的类型以下性质在很大程度上决定了蓄水能力。实际情况中,蓄水能力应能达到200-300mm的范围,此外还应有0.1m左右的超出部分[3]。
3蓄水池
         这里提到的蓄水池是根据城市雨水收集与存储要求设立的,除了能对水资源进行收集,还能完成净化和再利用。蓄水池的主要功能在于对水资源进行收集和回收再利用,为城市供水系统提供必要的辅助。为满足不同规模的要求,蓄水池材质大多分成以下几种:钢筋混凝土结构、砖石结构和其它结构,在城市中,为尽可能减少占地,主要采用封闭式结构或地下蓄水池。当有能对雨水进行回收再利用的条件时,应安排要求配套设置净化与沉淀装置。在水污染较为严重和无需对雨水进行回收再利用的情况中,则可不配置这些设施。
         蓄水池有很多优势特点,比如能和城市排水系统良好对接,可选结构形式多种多样,能实现对环境的有效改善,避免蚊蝇滋生。若蓄水池中蓄积的雨水能实现回收再利用,则需要对水资源予以有效保护,尤其是在城市中越来越珍贵的地下水,这对改善城市居民生活环境具有重要作用。另外,蓄水池和渗透池十分相似,在工程前期都需要投入一定资金,而且在实际运营过程中也会产生维护费用[4]。
4植草沟
         植草沟主要是指采用植草进行覆盖的沟渠,其用途包括对地表雨水进行汇集与运输,而且还能实现沉降与净化。当结合蓄水或渗透池一起使用时,可以和城市的泄洪、雨水与排水系统等相连接,形成一个保持连贯且整体的水循环系统。若按照使用环境与配置进行分类,可将植草沟分成三种类型,即湿型、转输型与干型。其中,干型和湿型都具有一定渗透能力,除了能加快水流速度,而且还能对水质进行净化。目前,植草沟主要设置在不透水区域的附近,能和城市中现有的管线相配合,形成一个覆盖范围很大的输水系统,当然也可对某些管道进行取代。
         植草沟优势特点十分突出,因表面被植被大量覆盖,能和环境景观之间良好结合,也可直接利用当前存在的景观进行改造形成,所以其投资相对较少,后期运行成本很低,占地省,基本不会受到场地等条件的影响和限制。
         对植草沟沟型进行设计时,通常采用倒置梯形或者是倒置的抛物线形。沟内边坡的垂直和水平度之比不能超过1:3,且纵坡不能超过4%。如果纵坡值过大,需设计出阶梯状的沟型,也可在设计中采用消能台坎。沟中水流速度不能超过0.8m/s,而曼宁系数则可按照0.2-0.3进行控制。对于转输型植草沟,其植被覆盖高度需要控制在100-200mm范围内,如果植被的覆盖高度不足,将影响植被对水资源的保护效果,而当植被覆盖高度较大时,会对水资源的正常流动造成影响。
5结语
         综上所述,海绵城市是当前城市发展的主要趋势,能从根本上解决由于地面硬化导致雨水无法下渗带来的地表径流、地下水补充不足和城市内涝等问题,实现海绵城市建设目标的关键在于做好城市给排水规划设计,采用包含透水铺装、生物滞留、蓄水池和植草沟等在内的技术措施。
参考文献:
[1]蒋秀荣.“海绵城市”理念在市政道路给排水设计中的应用[J].工程建设与设计,2020,10(11):126-127+135.
[2]陈立春,吴春雷,张健君,杨淑芳,曾筱荃.海绵城市理念下市政道路给排水设计探究[J].技术与市场,2020,27(05):76-77.
[3]王海.海绵城市理念在山地市政道路给排水设计中的应用[J].中国住宅设施,2020,11(03):42+61.
[4]程碧波.基于低影响开发措施的海绵城市道路给排水设计研究[J].建材发展导向,2020,18(04):74-77.
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