叶禛宇
温州设计集团有限公司 浙江 温州 325000
摘要:海绵城市理念主要是指运用海绵吸收原理,在城市建设过程当中所形成的一种全新给排水设计理念。现如今,海绵城市理念在我国上海、北京等相关城市已得到了有效应用。本文针对市政排水设计中对海绵城市理念的应用进行分析,介绍了海绵城市理念的主要概念,探讨了其在市政排水设计中的主要表现及应用,并给出各种技术措施的适宜性分析,希望能够为相关工作人员提供一些参考和借鉴。
关键词:海绵城市理念;排水系统;透水砖铺装;下沉式绿地
近些年来,随着我国综合实力的不断提升,各个城市的发展和建设也进入到了一个快速时期,这极大的改变了城市面貌。与此同时,在城市当中涌入了大量人口,这虽然极大地促进了城市经济的快速发展,但也使城市的用水量需求和污水排放量有所增大,给城市排水系统带来了巨大压力。为了有效改善这一现状,各城市都在不断改进自身的排水设计,并将海绵城市理念在具体设计工作当中进行有效融合,从而使城市的排水能力得到了显著提高,完善了城市排水系统的功能。
一、海绵城市理念
海绵城市是一种全新理念,可以科学管理雨水和洪水。海绵城市理念在具体应用过程当中,需要城市能够具有海绵一样的性质,从而对外部环境因素所产生的变化具有良好的适应能力,并能够充分地抵御雨水等相关自然灾害。在市政排水系统设计中,应用海绵城市理念需要确保雨水能够在城市当中自由迁移,并在雨季能够有效进行吸水、蓄水、渗水以及净水等相关处理。而当城市在对雨水具有需求时,则可以通过将雨季时所蓄存的雨水资源进行释放,并合理地进行利用。总而言之,海绵城市理念可在市政排水设计当中综合实现渗、滞、蓄、浸、用、排等相关功能[1]。
二、海绵城市理念在市政排水设计中的表现及应用
海绵城市理念具有良好的经济性和综合性,需要在对市政排水系统进行设计时,对其他城市设施的利用进行综合考虑,从而在对其他城市功效不产生破坏的前提下,有效完善自身的设计目标。通过对海绵城市理念进行运用,不仅能够使城市的排水系统得到改善,还能够降低经济成本,促进城市的发展和建设。海绵城市建设主要围绕“渗、滞、蓄、浸、用、排”六字方针展开工作,其相关设计手法的应用具体如下。
1.渗
“渗”工程主要包括建设或改造建筑小区绿色屋顶、可渗透路面及自然地面等工程,主要目的是从源头减少径流,净化初雨污染,改善盐碱地。而在设计过程中通常采用绿色屋顶、透水砖铺装、下沉式绿地等技术措施。
(一)透水铺装
透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。
主要适用于广场、停车场、人行道以及车流量和荷载较小的道路,比如:建筑与小区道路、市政道路的自行车道及非机动车道等,透水沥青混凝土路面还可用于机动车道。
(二)下沉式绿地
下沉式绿地具有狭义和广义之分,狭义的下沉式绿地指低于周边铺砌地面或道路50-250mm的绿地;广义的下沉式绿地泛指具有一定的调蓄容积的,可用于调蓄径流雨水的绿地,包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地等。
主要应用于城市建筑与小区、城市道路及城市绿地内。对于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1m及距离建筑物基础小于3m的区域,应采取必要的措施防止次生灾害的发生。
2.滞和蓄
“滞”和“蓄”工程主要包括保护、恢复和改造城市建成区内河湖水域、湿地并加以利用,因地制宜建设生物滞留设施、雨水收集调蓄设施等,主要目的是降低径流峰值流量,为雨水利用创造条件,并对初期雨水进行净化。而在设计过程中通常采用下沉式绿地、植草沟、雨水花园、生态树池、渗透塘、调蓄设施等技术措施。
(一)植草沟
植草沟指种有植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,用于衔接其他各单项设施及雨水管渠排水系统。除转输型植草沟外,还包括渗透型的干式植草沟及常有水的湿式植草沟,可分别提高径流总量和径流污染控制功能。
主要适用于建筑与小区内道路,广场、停车场等不透水地面的周边,城市道路及城市绿地等区域,是生物滞留设施、湿塘等低影响开发设施的预处理设施。植草沟也可与雨水管渠联合应用,场地竖向允许且不影响安全的情况下也可代替雨水管渠。
(二)雨水花园
雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,通过土壤的过滤和植物的根部吸附、吸收以及微生物系统等综合作用使雨水得到净化,并使之逐渐渗入土壤,涵养地下水,或使之补给景观用水、绿化灌溉、消防等用水,是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。
主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地,以及城市道路绿化带等城市绿地内。
(三)渗透塘
渗透塘是一种用于雨水入渗补充地下水的洼地,其具有一定的净化水质和削减峰值流量的作用。
主要适用于汇水面积较大且具有一定空间条件的区域,但应用于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1 m及距离建筑物基础小于3 m的区域时,应采取必要的措施防止次生灾害的发生。
3.净
“净”工程是指初期雨水优先进入到下沉式绿地、雨水花园等设施,而这些渗、滞、蓄设施的下垫面主要为砂砾等垫层,可以对初期雨水进行过滤净化,从而达到减少面源污染,改善城市水环境的目的。
4.用
“用”工程主要包括绿化浇灌、道路冲洗、洗车、冷却用水、景观用水等。
雨水收集利用是一种综合考虑雨水径流污染控制,城市防洪以及生态环境的改善等要求,建立包括屋面雨水集蓄系统,雨水截污与渗透系统,生态小区雨水利用系统等,将雨水用作喷洒路面,浇灌绿地,蓄水冲厕等城市杂用水,雨水收集利用技术是城市水资源可持续利用的重要措施之一。
5.排
“排”工程主要是指对部分初期雨水进行弃流处理排放,通过设置排水系统,结合雨、污分流排水体制,使雨水能够排入到市政雨水管网当中,使面源污染得到减少,有效保护城市水环境,发挥出排水系统的防洪和防涝等作用。
三、海绵城市建设技术措施的适宜性分析
在开展海绵城市建设工作时,相关设计人员应根据不同类型用地的功能、用地构成、土地利用布局、水文地质等特点选择合适的技术措施,其主要考虑因素具体如下。
1.地下水位
根据不同区域的特点,若为沿海填海区域,则需考虑排水系统可能存在海水入侵的风险,适当加强雨水入渗有压咸的效果,有利于保护地下水资源。
2.土壤渗透性
通过对区域内的土壤性质进行地质勘探分析,若遇以粉质粘土为主,渗透性较差的,在建设海绵设施时,需要对土壤进行置换或改良。
3.面源污染
面源污染的主要土地类型依次为工业区、道路、商业区和普通住宅,主要的污染指标为COD和SS,是导致河流污染、下水道淤积的重要原因。低影响开发设施能够在源头削减面源污染,减少进入水体的污染物。
4.城市排水系统
应按照雨污分流制,加强城市雨水管网的建设。在排水设施建设过程中,应贯彻可持续排水系统的理念。
5.内涝灾害影响
在海绵城市体系的构建中,应建设多形式的雨水行泄通道,形成超标雨水排放系统,缓解内涝灾害。
结束语:
近些年来,在市政排水设计过程当中海绵城市理念得到了有效运用,且效果表现良好,但也有不少地方由于后续管理维护不到位,导致一些海绵技术措施丧失了原有的作用,造成不必要的资源浪费,因此在推进海绵城市建设时,既需要保证设计过程中的科学性和合理性,也需要加强对海绵技术设施的维养,使其排水能力得到有效提高,从而确保海绵城市理念能够得到有效推广和应用。
参考文献:
[1]王超逸.“海绵城市”在市政道路设计中的应用探讨[J].交通节能与环保,2020,16(3):66-68.