基于海绵城市理念的市政道路排水设计初探

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:罗世顺
[导读] 随着城市规模的不断扩大和城市人口的不断增加,
        罗世顺
        哈尔滨排水集团有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150010
        摘要:随着城市规模的不断扩大和城市人口的不断增加,城市汽车数量和用水量也在不断增加。海绵城市的建设可以增强城市的灵活性和吸纳能力,改善道路交通与水资源系统的协调性。本文论述了应用海绵城市概念的重要性,分析了城市道路排水存在的问题,探讨了海绵城市概念下的城市道路排水设计。
        关键词:海绵城市;市政道路;排水设计
一、海绵城市理念在城市建设中的重要性
        1.1改善自然环境
        市政道路排水项目是我国城市建设中的重点项目,但是在当前城市化的发展过程中,与环境资源的保护出现了一些矛盾,使社会的发展受到一定的限制。目前我国很多城市出现了水资源短缺和雨水地表径流的污染问题,为了避免生态退化与环境污染问题,城市排水项目的完善与提升十分重要。通过海绵城市理念与市政排水项目设计的融入,不仅能够很好的改善这一现状,还能根据相关政策的要求有效的协调城市发展与自然环境的关系,达到改善自然环境的目的。
        1.2水资源的科学管理
        海绵城市理念的科学运用,能够在城市市政道路的设计中发挥重要的作用,并将其海绵效应充分发挥,优化排水系统,更好的提升城市在蓄水、排水方面的水平。海绵城市理念的应用能够确保水资源的合理应用,减少资源的耗费,并在此基础上能提高城市的排涝能力,实现水资源的科学管理。
        1.3提高市政道路排水设计的质量
        在城市市政道路的设计工作中,运用海绵城市理念到市政排水项目中还能够根据需要进行流程的调控,能够有效的改善城市自然环境,并降低建设过程中对城市基底环境造成的危害,从而提升经济效益。另外,海绵城市理念的运用还能够借助系统的建设,缓解我国现阶段多数城市面临的水资源短缺问题,地表雨水径流污染问题。
二、市政道路海绵设计思路
        市政道路海绵设施是海绵城市的重要组成部分,是城市排水防涝的重要设施。海绵城市是一个复杂的大型系统,市政道路的海绵设施是其中重要的一环。设计不仅要与城市海绵设施的规划相衔接,还要满足城市排水、防涝设施的相关要求。城市海绵设施建设的目的是促进雨水资源的利用。主要目标是控制雨水的地表排放,增加雨水的蓄积和渗透,使城市水资源具有弹性。城市道路作为城市排水设施的载体,也是实现海绵城市的有力抓手。市政道路海绵设施通常采取透水路面、下沉绿地等措施控制雨水径流。其理念是雨水落在路面后,通过道路或绿地的渗透,储存在地下。随着雨水入渗量的增加,土壤吸收水分达到饱和,剩余的雨水通过排水管进入雨水贮存设施。当雨水储存设施满了以后,多余的雨水最终会进入市政排水系统并排入河中。市政道路海绵设计的具体实践是一个复杂的综合性工程。不仅要考虑城市的规划、防洪排涝、造林绿化和工程地质等专业,还要考虑项目的经济合理性。因此,在设计之前需要综合考虑这些条件,才能设计出符合海绵城市要求的完善的排水系统。
三、基于海绵城市理念的市政道路排水设计探讨分析
        3.1车行道部分
        为了保障车辆行驶的安全性,车道处路面设计多以非透水性路面为主。尽管这种路面在车辆行驶的过程中有一定的优势,但是却很容易造成路面积水,还会阻断地下水的补给,因此,设计人员应该根据海绵城市的设计理念,在设计车行道路面时将非透水性路面改为透水性路面设计。在实际开展设计工作的过程中,应该将路面的上层部分设置成沥青混凝土结构的路面,而在对路面的基层以及中下层进行设置时,应该将其设置成非透水性路面,这样一来,不仅能够有效避免路面积水问题的产生,同时还可以借助坡度,实现对自然降水的收集,。一般情况下,需要将横坡以及纵坡的坡度分别控制在1.0%~1.5%以及0.3%~6.0%。


        3.2绿化带部分
        绿化带部分排水设计如图1所示,整体结构由蓄水层、覆盖层、种植土壤层、砂层和砾石层组成,且会在蓄水层中设置溢流管,在砾石层中设置穿孔管。整体结构主要分为缓排滞蓄、水体过滤两部分。其中,水体过滤可以对降水进行过滤处理,以保证其清洁度。同时,降水不会直接进入过滤部分,会先经过种植土壤层,对其进行水体补给。缓排滞蓄部分是指设计人员按照绿化带结构与地形特征,做好导流系统设计,确保降水渗入过程具有一定层次性。
        3.3人行道部分
        为了不断提升道路的舒适性以及安全性,设计工作者应该进行透水铺装施工作业,确保雨水可以从路面直接渗透到地下,以此来实现对路面温度以及湿度的调整,如此一来,不仅能够有效避免积水现象存在的可能性,同时还能够很好地涵养地下水源。如果路基土壤的透水性能欠缺,就需要人们在基层部分设置排水管。并且在进行坡度设置时,应该将横坡的设置范围控制在1.5%左右,而纵坡的设置范围应该控制在2.5%以下。
        3.4路面及结构内部排水部分
        路面宽窄程度与路面排水的结构设计有着密切的联系,并直接影响着排水效果。路面的宽广是定向因素,不能轻易改变,所以市政部门需要根据实际情况做出不同的设计决策,确保排水系统的正常运行。针对于宽广的路面,应考虑在其左右外边开发适度宽度的雨水口,它可以缩短雨水在地表停留时间,使其能及时排水,不会如同普通地面积水过多导致一系列的问题。并且,可以同时在道路两旁相隔相同距离设置集水井口,提高排水的速率,减轻雨水对于路面的冲击。反之,如果路面较窄,则需要考虑路面单坡排水,通过安装的横向管道及时排水。“海绵城市”的路面需要较好的通透性,但是如果路面出现裂缝较大的情况,对于排水反而是严重的阻碍,会使雨水更深的渗入到地面成为积水。所以市政部门需要系统地考虑现状并做出预防措施,首先考虑到混凝土等材质问题,预防裂缝的出现,同时可以扩散排水面积,将积水引入道路两旁还有基层地面排水之中,避免雨水的冲击对路面造成更严重的伤害。除了路面质地问题,同时还应该注重路面结构,路面的坡度影响着排水的效果,相关人员需要进行实地勘测并且科学计算好路面合适的坡度,将排水效率最大化。
        3.5路基排水设计部分
        进行市政道路设计前,设计部门应该对城市道路的路基进行全面了解,根据道路情况和路基情况,制定合适的排水设计方案,并且有针对性的进行合理调整。如果路基透水性不佳,在具体施工前,需要对路基进行预处理,处理的方式主要包括晾晒或者碾压等,如果这两种方式都不能有效改善路基的排水性能,可以通过使用换填技术方式进行处理,从而更好的提高路基透水能力。如果施工区域处在软土层处,需要使用堆载预压方式或者真空处理方式对土质进行处理,以满足路基施工所需的地基强度要求。
        3.6附属设施设计部分
        市政道路附属设施设计有:路肩边沟设计、路缘石设计等。在对路肩边沟设计时不得使用混凝土材料,应使用植草沟。植草沟能够在增加美观性、降低堵塞几率的前提下通过植被对雨水进行收集和净化。
结语:
        在城市基础设施建设中,市政道路的面积具有较大比重,将海绵城市理念融入市政道路建设中,能够实现海绵城市的功能性构想。在海绵城市理念下的市政道路排水设计中,需要对道路状况进行有效分析,结合实际情况确定相关设计方案,并注重对雨水进行有效收集,实现“渗缓排滞蓄用”。“透水铺装+生物滞留带”技术既能够滞蓄和渗透雨水,又可消减洪峰流量、净化初雨,实现径流总量、峰值控制,削减径流污染物等多重目标。能够保证市政排水设施高效运转,为海绵城市建设提供科学的解决方案。
参考文献:
        [1]季建华.市政排水工程设计优化措施分析[J].工程技术,2019(21):133-134.
        [2]邓卫东.海绵城市理念在道路排水设计中的应用[J].给水排水,2017(11):18-20.
        [3]徐锋.分析海绵城市理念在市政排水设计中的运用[J].科学技术创新,2019(8):214.
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