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海绵城市理念在市政给排水设计中的应用郝大志

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：郝大志

[导读] 摘要：在城市给排水系统规划设计过程中，在保证给排水系统稳定运行的前提下，设计人员在设计过程中需要通过合理的方式提高城市水资源的利用率，并结合海绵城市建设理念，优化城市给排水系统。

        铁岭建工集团有限责任公司辽宁铁岭 112000
        摘要：在城市给排水系统规划设计过程中，在保证给排水系统稳定运行的前提下，设计人员在设计过程中需要通过合理的方式提高城市水资源的利用率，并结合海绵城市建设理念，优化城市给排水系统。
        关键词：海绵城市理念；市政给排水设计；应用
        海绵城市在市政道路给排水应用中具有诸多优势，可以有效地优化生态环境，改善城市水资源短缺状况。因此，相关设计人员必须对项目现场进行全面细致的考察，然后选择合适的措施和设施进行海绵城市建设，并严格控制每一个细节的质量，以促进海绵城市体系建成后能够全面有效地发挥其作用和价值。
        1海绵城市理念应用意义
        首先，海绵城市理念的应用可以更好地优化给排水功能，促进给排水系统更好地为城市发展服务。从目前的市政给排水系统建设来看，往往不再局限于传统给排水管道的建设，人工给排水系统与天然给排水系统相结合，要求更高。为了进一步优化利用天然给排水系统，重视海绵城市理念的实践是非常重要的。由于海绵城市的建设涉及到很多自然因素，特别是对于一些下沉的绿地或其他园林工程，可以起到理想的给排水作用，明显改善给排水系统的运行功能。第二，海绵城市概念的应用可以更好地解决城市内涝问题。在目前我国许多城市的运行中，内涝现象较为普遍，尤其是降雨较为集中的时候，将导致严重的内涝灾害。从城市内涝问题的形成机理来看，关键原因在于排水系统不能起到积极作用，因此有必要把重点放在排水系统的优化上。海绵城市概念在这方面的应用价值不容忽视。借助海绵城市一些功能强大的蓄水设施发挥作用，当城市遭遇强降雨时，可以体现出较强的水资源处理能力，因此不易发生内涝灾害，排水和净水效果都比较理想。最后，海绵城市理念的应用还可以提高水资源的利用率。目前，水资源短缺已成为我国许多城市发展中的一个重要问题。如何提高水资源的利用效率，避免水资源的浪费，已成为城市给排水系统建设的重点。基于这一需求，在海绵城市的建设中，由于其强大的储水和净水功能，能够在城市缺水时及时供水，缓解城市供水压力，实现强大的水资源利用率，提高效率，有利于绿色环保。
        2市政给排水设计中海绵城市理念的应用
        2.1路基排水设计
        在对市政道路的设计之前，相关的设计部门必须要对城市道路的路基的条件进行综合的分析研究，结合道路的路基的条件，制定出科学的给排水设计方案，并根据实际的情况进行适当的优化调整。如果道路路基的渗透性能比较差，应在施工之前完成对路基的预处理。一般情况下，处理措施为烘干或碾压。若仍不能有效的解决路基的排水问题，就应当选择使用换填技术，以提高路基的渗透性。当施工场地为软土层时，应选择堆载预压或真空处理措施，完成有效的地基处理，使路基施工达到规范要求。
        2.2人行道及车行道设计
        目前，我国城市人行道、车行道路面呈现不透水性，往往会导致道路的区域内出现水害的问题，不仅影响了道路的交通情况，而且难以实现地下水的有效补给，甚至存在热岛效应。基于海绵城市的概念，选择透水性好的特殊材料或新材料作为人行道和车行道的路面，可以在一定程度上减少小直径水流，使地下水回流，从而避免道路区域的积水问题。在人行道和车行道的设计中，选择透水性能好的沥青材料作为面层来完成路面的上层的铺筑，选择非透水性材料作为基层来完成下层的铺设。这样，既能使路面吸收水分，又能避免雨水渗入路基，从而保证了路基的稳定性。
        2.3绿化带设计
        2.3.1雨水收集设计
        在地下水渗透的情况下，雨水会通过路面流向绿化带的雨水收集口。因此，绿化带的设计高度应在路面下方，一般的深度应控制在15cm~20cm之间。在雨水收集口的设计中既要注意雨水收集口分布的均匀性，还要保证雨水收集口的高度应在路面高度与绿化带土壤的高度之间。
        2.3.2水质过滤设计
        雨水的过滤能有效的提高水体的清洁度，使收集的雨水能得到广泛的利用，并能防止污染地下水。

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在具体的施工时，先铺一层种植土，再铺砂石层，最后设置渗水管。这样既能起到土壤滤水的作用，又能在一定程度上改善雨水的入渗，实现地下水的补给。
        2.3.3滞洪蓄水及慢排水设计
        设计人员必须对绿化带的结构进行综合分析研究，合理设计分流系统，使雨水能够流入地下。雨水进口处应设明沟，使雨水得到适当沉淀。同时，明沟两侧应修建沟渠，发挥配水功能，使雨水有效流入明沟。在这种设计形式下，雨水入口的有效干预可以使部分雨水滞留在绿化带内，从而在一定程度上缓解市政道路的排水压力。
        2.3.4排放设计
        科学设计和建立溢流系统是实现雨水有效排放的重要途径。其设计的根本目的是将雨水和排水管道直接连接起来。在雨季，如果雨水入口难以发挥作用，相对低洼的绿地可以保留部分雨水，同时利用溢流系统流入市政排水管网，从而实现过量雨水的有效排放。
        2.4附属设施设计
        ①路缘石的设计需要根据不同类型进行研究，这是一项极其重要的排水工程。如果平边石高度始终与周围地面一致，可使降水流向绿化带和雨水出口，避免过多积水的问题，进而对城市道路交通造成障碍。如果边石高于周围地面，多余的雨水直接收集到雨水出口。但由于立石的特殊性，很难保证雨水流向绿化带，相关设计人员必须钻孔；②在路肩边沟设计过程中，必须认真分析城市建设中的实质性问题，如：混凝土材料大多是以前选材的，由于观测不足，雨水净化能力差，很容易堵塞雨水。
        2.5与城市绿地衔接设计
        如果将城市绿地纳入市政道路附近，应将二者有效衔接，使道路径流得到分流，有效发挥分流作用。基于海绵城市的概念，不同区域道路与绿地的连接形式总体上是不同的。①在水资源相对贫乏的地区，由于需要收集、储存和利用雨水，路面雨水应借助排水管排至湿地，经净化处理后储存，在一定程度上补充水资源。②在水资源相对丰富的地区，应选择雨水截流净化处理技术，将处理后的雨水排入绿地，在一定程度上缓解径流洪峰；对于道路径流，雨水净化处理宜选择雨水花园或植被缓冲区。③在径流污染方面，首先要完成有效的污染控制。一般采用雨水花园、植草沟、植被缓冲带净化雨水后排入绿地。
        2.6道路横断面设计
        传统的城市道路横断面设计方法是通过横坡向外倾斜，即路段中间高，两侧低，将雨水收集在道路两侧的雨水篦子上，然后让雨水流入雨水管道系统。这种形式的绿化带通常比行车道高。与传统的设计方法不同，在考虑海绵城市概念时，路缘石设置在行车道水平面上，绿化带低于路面。在这种情况下，路面积水将首先排入凹面绿化带。绿化带内的土壤充分饱和后，多余的水通过格栅排入雨水管道系统。为了更方便地收集道路区域内的水，雨水干管可设为渗水井，同时收集的雨水也可通过渗水井进入深层，回灌地下水。
        2.7路面停车场的设计
        与人行道类似，透水性好的透水砖也可用于城市停车场的铺面。雨天雨水可通过透水砖直接渗入路面。另外，透水砖表面比较粗糙，可以增加轮胎与地面的摩擦力，减少车辆打滑，进而在一定程度上减少交通事故的发生。对于室外停车场，还可以采用秸秆埋置透水砖，通过植物和土壤的吸水性间接提高停车场的透水性。
        3结语
        综上所述，海绵城市概念的应用能更好地促进现代城市设计的发展，而这一概念的引入有助于完善市政工程排水设计。因此，设计人员应能充分掌握现场的具体情况，认清设计方向，进一步发挥海绵城市理念的影响力，推动城市建设的进一步完善。
        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].林雨初.砖瓦.2020(05)
        [2]基于海绵城市理念的市政道路给排水设计研究[J].郑飞.居舍.2020 (13)
        [3]海绵城市理念在市政道路给排水设计中的应用[J].王海.中国住宅设施.2020(03)