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摘要:近年来,“海绵城市”建设已经成为了当前很多城市建设的发展方向,其应用在很多方面都能够表现出较大的价值优势。合理规划建设城市空间布局以及城市排水系统,有利于及时缓解城市水源短缺以及生态环境破坏问题,提升城市建设的生态效益和社会效益。基于此,文章首先对“海绵城市”理念进行了分析,然后对其在市政道路设计中的应用进行阐述,以供参考。
关键词:海绵城市;道路设计;应用要点
1.海绵城市”理念概述
“海绵城市”是通过低影响开发技术的系统运用。恢复传统粗放型建设破坏的生态环境,保护原有的水生态系统,减少径流,减轻暴雨对城市健康运行的影响。“海绵城市”理论强调生态优先,以整个生态系统为研究对象,建设一个绿色网络、水文网络的系统梳理,支撑起了“海绵城市”的骨架。“海绵城市”是指通过建设可渗透路面与绿地等方式,使我们的城市具有像海绵一样有弹性,可以在降雨的时候吸水、渗水、蓄水、净水,在需要的时候将吸收到的雨水释放并加以有效利用,防止了城市洪涝灾害,减轻径流的污染负荷,从而实现了水资源循环利用、改善城市景观和城市气候微调等。将各种资源合理有效地统筹规划,以降低对生态系统的破坏,建设成可持续发展的城市水循环系统。
2.海绵城市”理念在市政道路设计中的应用
2.1 绿化带设计
下凹式绿化
绿化带是市政道路建设的重要组成部分,一般而言,绿化带主要有三种形式:车行道绿化带、人行道绿化带和路侧绿化带。区别于传统绿化带单纯的雨水排水功能,海绵城市建设的下凹式绿化带既保留了雨水排水功能,还增添了雨水调控和雨水净化功能。具体要达到的建设功能主要有以下几点:(1)雨水收集功能,建设市政道路设置下凹式绿化带,其低于周边道路或铺砌地面,根据绿化带内植物的耐淹性能和土壤渗透性能,下沉深度在10~20cm之间,可在降雨时储蓄一部分雨水。(2)雨水净化功能,相对来说雨水并不是那么清洁的,因此海绵城市建设市政道路会专门作净水工序设置,即在在下凹式绿化带内同时设置溢流式雨水口、砾石垫层及渗透管,使雨水层层渗漏,一定程度上使雨水得到净化。(3)缓排滞蓄功能,雨水较多时对排泄和蓄积的功能要求较高,因此为满足功能,需要根据实际地形地貌设置导流系统,引导雨水分层次分阶段渗入目的地。(4)排防功能,绿化带的储水能力也是有限的,而雨水较多时,绿化带往往吸收不了全部的雨水而导致路面积水,因此路面上的雨水需借助溢流雨水口排放到排水管道。
2.2排水系统设计
2.2.1车行道
车行道铺装
在开展“海绵城市”建设过程中,对于车行道路面透水性提出了较高的要求,以此来实现路面雨水的渗透。具有排水性能的沥青面层具有较高的骨架嵌挤状态,结构稳定性好,较粗的表面纹理提供了良好的抗滑性能,特别是它的高空隙率能将降雨期间的表面水迅速通过内部连通孔隙排至路缘,使路面不易积水,从而降低水溅、水漂和水雾现象,保证行车安全,开级配抗滑表层(OGFC)具有的功能及特点如下:
1)抗滑与安全性能
有研究表明OGFC在湿路条件下,增加了高速行驶的抗滑阻力。在干燥路面条件下,在中、低车速时,OGFC路面的抗滑阻力与传统的密实沥青路面相当,而在高速行驶下,OGFC却具有较高的抗滑阻力。由于OGFC路面不积水,雨天不产生行车水花和水雾,减低雨天行车反光量,而且抗滑能力好,因此大大提高了交通安全性。
2)排水功能
对于不透水的面层来说,雨水降落于路面上后,首先填满路面的凹陷部分,雨量越小则总流量厚度较小,有时甚至小于路面平均宏观纹理深度,则路面上不会有水膜产生;但若降雨量较大使总流量厚度增加,再加上路面纹理较浅,雨水来不及排出路面范围,则路面上将形成一定的水膜厚度,影响行车的安全性。OGFC路面则较好的解决了这个问题。它提供了排水通道,使雨水能迅速下渗向路边缘排走;另外,其具有较高的宏观纹理,能够储存一部分来不及排走的雨水,因此减少水膜产生对行车带来的危害。
2.2.2人行道
人行道铺装
根据“海绵城市”理念,人行道宜选用透水砖铺装,在降雨时,雨水能够通过透水路面表层进入铺装内部,通过有临时贮水能力的基层,渗透至土基或铺装内部排水管,而且其表层土壤对雨水有一定的净化能力,渗滤处理后的雨水可以补充地下水,与此同时地表径流也得到削减。
2.2.3与城市绿地的衔接
生态树池
在建设“海绵城市”时,应该抓住面向城市主体的特点,实现对城市各个组成部分的充分利用。目前,在城市道路的建设过程中,常用的技术有 LID 源头渗透技术、渗渠建设以及调节塘措施。如果存在水资源比较丰富的区域,应该使用雨水节污渗透技术,先对雨水进行清洁过滤,其次将其流入绿地底部,来实现降低径流洪峰的效果。如果在水资源比较短缺的地区,应该使用市政管网系统实现对雨水的收集,对其加以净化之后再投入使用。在暴雨灾害发生频次较高的区域,通常地面的径流数量会高于市政道路排水系统的排水性能,因此,在设计工作中需要全面了解雨水储存技术以及调节技术的应用情况,进行科学的探讨。在雨水已经排入到相关分流之后,能够减少雨水的流量,并形成沉淀以及过滤,在初期处理之后,将其排放在雨水湿地之内,有利于进行雨水的合理处理。如若为雨水匮乏且长年干旱的区域,在设计的过程中,需要根据雨水的排放特点,全面考虑到雨水的储存与利用特点,设置排水管,使得雨水可以通过排水管直接进入到湿地中。对于雨水资源丰富并且不会出现旱涝灾害的区域,在设计的过程中,需要合理使用雨水拦截净化技术的应用,有机整合渗透技术,将其排放在城市的绿地系统中,在减少污染问题的情况下,更好的开展处理工作。一般情况下,在道路径流进入到雨水花园之后,植物缓冲带可以针对其中的污染物进行拦截。
2.2.4路肩边沟设计
植草沟
路边边沟的设置多采用水泥混凝土或砌体材料,这种边沟不仅影响城市道路的美观,而且还很容易堵塞边沟。采用植草沟的设计方法,不仅能够充分利用植被的景观效应,还能够实现对雨水的有效净化。植草沟技术在实际建设过程中,多用于高速公路排水,对于径流量小的工业园区以及居民区也都有使用到,但是需要对其进行定期的维护以及保养。
2.3 溢流雨水口设计
溢流雨水口
溢流雨水口是雨水汇集通过的主要设施,同时也是雨水汇集的起点,其高度必须与实际施工环境相符合,既要低于道路路面,又要高于绿化带,这样更有利于地面雨水径流。普通雨水口通常设置在车行道边缘,雨水多时由于冲刷或存在垃圾等原因导致雨水汇入受到阻碍,极容易造成城市内涝。根据“海绵城市”建设理念,路面雨水首先通过开口立缘石进入绿化带内沉砂池,经初步沉淀后溢流入绿化带内储蓄,当绿化带内滞留雨水达到一定深度后可溢流入雨水口,然后由雨水口连接管排入雨水干管。通过设置沉砂池和溢流雨水口能够有效阻拦各式各样的垃圾,确保路面的雨水能够顺利汇入溢流雨水口,由此降低了城市内涝情况的发生频率。
雨水利用
结语
综上所述。“海绵城市”建设对于缓解城市内涝、提高城市居民生活质量、完善市政道路排水功能和推广新型城市建设模式都具有十分重要的意义。我国城市未来的发展方向是“海绵城市”模式,这不但可以增强城市的抗内涝能力,同时也为市政道路建设提供了新的发展方向。
参考文献
[1]董淑秋,韩志刚.基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研究[J].城市发展研究,2015,18(12).
[2]浦华友,方延勇.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用分析[J].智能城市,2016(11).