皖西学院建筑与土木工程学院 安徽六安 237012
摘要:当前我国城镇化建设正在快速推进,但城市基础设施建设仍然相对滞后。海绵城市综合管廊作为全新的市政基础设施建设理念,论述了其管道系统的重要性;针对建设中存在的问题和国内主要城市管廊建设现状,从水径流污染控制目标,协调其他管道线路的关系,科学设置管道排水设施,管廊和排水管网的竖向处理,雨水舱设计等要点进行分析。研究表明:海绵城市综合管廊管道系统在提升城市水资源利用效率、修复受损害水体以及提高环境适应性方面具有重要工程应用价值。
关键词:海绵城市;综合管廊;给排水;建设
0前言
海绵城市通过提高城市给排水建设的质量,使城市可以像海绵一样实现吸水放水,最终提高城市的排水效率,解决城市水资源短缺以及其他城市内涝灾害的问题,也是我国当前进行城市水资源分析管理的一项非常重要的战略。城市建设的传统模式已经硬化了道路,暴雨时,排水主要可以依靠管道、运河和泵站等“灰色”设施,主要的规划和设计发展理念是“快速移动”和“末端集中”控制,这往往会导致洪水、干旱和洪涝。据“海绵城市建设技术指南”,城市建设将要使用“绿色”措施。如植草沟、透水砖、雨水花园、下沉绿地组织排水。“源分散控制”和“缓慢释放和慢排水”是目前首要的规划和设计理念,这不仅避免了洪水,还可有效地收集雨水。
1海绵城市及综合管廊管道系统建设现状
1.1海绵城市建设现状
海绵城市的“海绵体”不仅包括湖泊、河流、池塘等水系,还包括花园、植草沟、透水路面、绿地等配套设施。要建立一个海绵城市,必须有一个可以自我调节的“海绵身体”。雨水经过这些“海绵”渗透、储存、净化、再回收利用,通过管网和泵站将剩余的径流排放,可以有效的改善城市的排水系统,城市内涝压力便得以减轻。
目前,全国各大城市都在进行积极的有效推进“海绵城市”建设。主要措施有:将硬化的水泥路面改造为透水路面、透水沥青、透水混凝土等,并在一些地方的绿色植被下埋设蓄水模块;将地面以上的草坪改为地面以下的下沉式绿地,将雨水引入渗水能力较强的土壤中,同时通过沉降渗透过滤减少雨水的初始污染;规划一个特殊的区域建设雨水蓄水池。
1.2综合管廊建设概况
海绵综合管廊给排水设施的建设中国拥有十分明显的优势。因为它对比于以往的排水方式,有更好的储存性以及净化性。综合管廊将所有产品类别的管道均归置在一个总系统内,节约了空间和资源。一旦雨季来临,一部分雨水顺着道路(坡度一般为1‰~3‰)流入到专门收集的地下管网中,通过净化通向地下管廊,经过加压处理后流入到高压水池中,就可以得到二次利用的水。与传统的方式方法相比,海绵综合管廊具有显著优势。
很长时间以来过分的强调我国城市经济的发展,而对环境问题的忽视,导致城市环境污染问题逐渐突出。而海绵城市的出现对于改善这种问题起着极大的作用,在海绵城市的建设过程当中利用综合管廊,将滞留雨水排入综合管廊的雨水舱,提高雨水处理效率,对实现受损水体环境以及相关指标的恢复起到一定作用,而且美化了环境,修复了其受损。而近几年来,在全国很多城市都开始建设综合管廊,收纳电力储蓄、通信、排水、雨水等管道,充分利用城市地下空间,极大的提升了城市的排水能力,提高管理运作效率。
管线直埋成本虽然投入相对低、施工难度不大,但需要占用较大空间,容易出现重复施工的情况,而且使用期限比较短,维修和改造成本大。相对来说,综合管廊建设效益更加显著,可以使城市美观性更好、使用期限增加、节省地下空间以及提高城市防灾能力等,尽管综合管廊建设需要投入更多的成本,但是从后期维修、维护等方面来看,实际上综合管廊要比管线直埋成本低、效益高,易于维护。因此,综合管廊建设势在必行,尤其面对环境日益严峻的今天,通过综合管廊建设,不断改善环境,治理水体,对促进城市更好的发展起着至关重要的作用。
1.3海绵城市的入廊设施建设情况
首先,在地下管廊的施工中,必须结合洞口的实际设置,当管道较少时,采用防水套管穿管,当管道较多时需要采用竖井,井内需设置盖板,室内设置栏杆,雨水回流地下管廊通风应采用机械通风,通风的时间和频率应按照相关设计规范规定;接着,从管道维护的方便度考虑,在管廊的最低点安装管道的排水设施,因管道可能发生地下渗漏,所以需要在管道走廊两侧或者一侧设置排水沟;最后,集水井和管道开孔等各种设施需要统一编号,方便日后的管理和维护,并确保不同类型的基础设施的管理,避免遗漏。
希望通过综合管廊海绵建设的城市,仅仅做好给排水工作还是远远达不到要求的,还需要合理有效的协调好给排水系统与管廊当中其他管道的关系。表1所示的是综合管廊的类型及特点,通过研究分析道路的实际情况,确保综合管廊建设顺利进行。
表1 综合管廊的类型及特点
2海绵城市综合管廊的不足
2.1综合管廊排水设施建设滞后
当前我国的大多数城市仍然处于一个发展中的阶段,对于地下排水管网的建设还存在着诸多的问题,需要当地政府进行解决。然而由于当地政府往往过分的注重经济效益,而忽视城市建设过程中的排水系统,这是城市的建设与地下管网的建设速度存在差异,而严重影响城市的给排水工作的是地下管网的滞后性。
2.2综合管廊建设的法律法规不完善
地下发展空间进行立法是全面管道立法的基础和前提。地下空间的资源是宝贵而不可再生的。法律应规定对地下空间的所有权、融资渠道和管理方式,特别是对其进入走廊的管道单位的行为进行明确的立法规定。
在修建综合管廊的过程中,必须通过行政手段加以监管并对一些行为进行约束,使其管理力量大大增加,达到预期的结果。
2.3综合管廊相关建设投资对象不明确
传统的城市公路建设体制必须遵循“先在地下,后在地面,先深入,后浅出”的原则。修建或重建道路的建筑部门是管理部门,公用事业管道的每个部门都在筹集资金,并按照规划部门制定计划。一旦道路建成,如果所有的管道都需要修复或添加管道,它们就需要向市政交通管理局申请建筑许可并承担相应的费用。综合管道管廊的项目完成,有关管道将被纳入管道管廊。作为综合管道管廊的一部分,主要建设工作通常与道路同时进行。
3海绵综合管廊管道系统建设的要点分析
3.1兼顾雨水径流污染控制目标
在海绵城市规划的整体性以及准确性上,应当加强规划内容和总体内容的充分结合,同时应当最大程度的避免城市规划对建设过程所带来的影响,建设过程应当有针对性。除此之外,通过向有关部门及时了解城市雨水的经营情况,从而最大程度的保证管控力度,避免产生污染源对生活饮用水造成影响,在进行雨水资源利用的基础之上,进行城市水循环系统的建设,加大城市水循环系统的投资。由于这整个过程十分的复杂,相关的技术人员应当进行多角度的分析
3.2科学设置管道排水设施
为了使维护使用地下管网隧道后期更加简单方便,因此在设计师的设计过程当中,每根管道必须放置在每个排水设施的最低点。除此之外对于管道内部的渗水问题,应该进行深入的考虑,如可以利用潜水泵来提高城市地下管道的安全性和畅通性。
3.3把控要点设计
管廊的前期设计和规划对于后期的管廊给排水建设起着不可或缺的作用,因此为了保证最终的效果满足相应的要求,必须在给排水系统的设计过程进行中当中进行严格把控。可以从以下几个要点进行入手:第一,地下管廊管控应根据现场的情况进行布置,同时要充分的考虑到管道的防水问题。第二,当出现管道转弯情况时,根据相应的设备吊装要求进行合理的承载基础设计。第三,要针对管廊当中的排水基础设施进行一个统一的编号,特别是企业对排水泵、集水井等关键基础设施应当分类进行编号,同时标记好其位置,这为后期廊道顶板的施工提供了便利。
3.4做好管廊和排水管网的竖向处理
在通常的情况下城市的排水管网是往往在不同的地域进行收集与排放,并最终在交接位置实现相连,设计者应当实现合理的管廊规划及排水管网布局。在进行排水管道的设置时应首选综合管廊,当无法应用管廊进行排水时,排水管道的设置可以尽量的避开综合管廊,从而实现管廊的合理布局。但是尤其是在开展排水管网规划之后,才进行综合管廊建设的城市,分开综合管廊与排水管网往往是不切实际的。
3.5雨水舱设计要点
在海绵综合管廊中,雨水舱是重要的一部分。城市发展中必须重视防汛工作,当前大部分城市排水通道设计不足,雨水管道堵塞、半堵塞成为常见情况,严重影响雨水排放。在综合管廊雨水舱设计中,必须考虑到这些问题,对雨水管道进行一定的坡度维护,间隔一段位置设置检查井,并设置相应的监测设备,随时掌管管道情况。当雨水管线的管径大时,应单独设置舱位。竖向要求一般为重力流,通常埋深较深,根据实际情况以及地形等确定是否可以纳入到综合管廊中。止回阀必须设置在排水泵的出水管线上,避免雨水倒灌。
4结论
海绵综合管廊管道系统对提升水资源利用效率、修复受损害水体以及提高环境适应性起到十分重要的作用。本文针对海绵城市管廊给排水建设,从兼顾雨水径流污染控制、科学设置空管道排水设施、加强雨水舱设计、把控设计要点以及做好管廊和给排水管网的竖向处理等方面进行分析,为细化海绵综合管廊管道管理系统在城市基础设施建设中的应用提供思路和参考。
参考文献:
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基金项目:皖西学院国家级大学生创新创业训练计划项目(201810376046);
皖西学院 2018年校级质量工程项目项目(wxxy2018025).
作者简介:汪扬(1997-),女,汉族,安徽马鞍山人,给排水科学与工程专业本科生;
杨杰(1983-),男,汉族,安徽合肥人,副教授,硕士,研究方向:城镇给排水工程与技术。