探究海绵城市理念在市政排水设计中的应用实践

发表时间:2021/4/28   来源:《建筑实践》2021第3期   作者:尹文博
[导读] 如果在市政排水系统建设时能够以海绵城市作为理论基础,
        尹文博
        中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北省 武汉市 430010
        摘要:如果在市政排水系统建设时能够以海绵城市作为理论基础,在强降雨天气下,排水系统就可以实现对雨水的吸收、存蓄、渗透与净化,而在水资源需求增加的过程中,排水系统可以对前期的存蓄雨水加以释放,并实现利用。
        关键词:海绵城市;理念;市政;排水;设计
        1海绵城市概述
        在传统的市政排水工程建设时,多强调的是对路面的硬化,要求排水需要满足“快速排出”、“末端集中”的原则,而海绵城市理念下,更为注重植草沟、雨水花园等基础设施的建设,需遵循“慢排缓解”、“源头释放”的原则,这种设计理念更为先进,从源头上减弱了洪涝威胁。海绵城市是一个全新的理念,旨在打造更为科学、完善的城市雨洪管理体系,因此,在很多时候,海绵城市也被称为“水弹性城市”。
        2海绵城市理念在市政给排水设计中的运用
        2.1路面及结构内部排水设计
        城市中的公路交通路面设计极为重要,很多城市发展中,宽阔的大马路排水不畅,积水造成了极为严重的问题。因此,在路面与结构内部的排水设计过程中,有关设计人员需要充分从全局性的角度出发,使得路面宽度符合标准,雨水口设计具有合理性与科学性,保障雨水可以在路面上有效排出并回收。如果路面宽度相对较小,在市政排水设计时,可以在道路的某一侧通过单坡设计来满足雨水横坡排放的需求。当然,优化路面结构设计同样是一种有效的方式,这一设计方式下,可以对路面裂缝起到一定的预防与控制。如果要提升路面结构层的优化效果,需以实际路面坡度作为设计依据,避免结构层内部严重积水的情况,保持雨水排放的顺畅性。此外,可以对道路中央分隔带的渗水位置下端,通过纵向盲沟设计,来发挥盲沟的积水收集作用,当然,还需要集水井与横向排水管的辅助设计。
        2.2建设多功能蓄水池
        市政排水系统中,如果应用的是海绵城市理念,就必须要保障顶层设计的科学性,对顶层设计的要求主要是由于市政排水工程的综合性非常强,前提投入相对加大。各个城市如果在排水设计时应用的是海绵城市理念,就需要充分借鉴先进发达国家的设计经验,日本的多功能蓄水池就十分成功。日本在市政排水设计方面,多功能蓄水池正是海绵城市的重要表现,当多功能蓄水池投入使用以后,不仅可以对雨水加以必要的调节,还可以起到一定的生态作用。我国很多城市在排水工程建设时,同样借鉴了这一设计经验,如果要保障设计效果,就需要充分从城市的具体情况出发,保障蓄水池的合理性,利用地下排水管道将路面雨水聚集在蓄水池中,经由相应的净化装置,蓄水池中的雨水可以被循环利用。
        2.3附属设施的设计
        附属设施包含了多种,比如路缘石可以作为市政排水工程中的重要排水设施,在具体的设计过程中,需要结合城市的具体情况来加以设计和使用。一般情况下,平缘石高度与周边地表高度要相同,只有这样,才能够使得雨水可以直接经由平缘石流到雨水口、绿化带中,避免大面积积水的现象;立缘石的高度一般要远远超出周边地表的高度,在雨水积累到一定的量以后,剩余的雨水会经由立缘石流入雨水口;路肩边沟,在设计时,最需要考虑的就是施工材料的合理应用。对路肩边沟设计而言,传统的设计理念下,多以混凝土材料为主,这种材料使用以后,美观性不足,自然环境因素极易对其造成一定的影响,难以对雨水加以净化,且堵塞现象时有发生,而在海绵城市理念下,多以植草沟设计为主。


        2.4生态植草沟绿化带设计
        同样是海绵城市理念下排水设计需考虑的问题,在设计时,专业人员需要结合地形特征,来对绿化带加以改造和优化,比如,可以将绿化带设计为下凹形草沟,并使用透水性较强的土壤,自上而下实施水洗的砂石与碎石配置,并将耐短期种植树种植于草沟中,将该草沟与路牙牙口都布设在道路横坡位置,发挥这一设计在雨水收集方面的作用,生态植草沟的雨水采集能力较强,当在水洗碎石下敷设了盲管以后,可以有效避免雨水溢流。但是,在此设计下,如果路基长期遭受雨水的浸泡,将会难以保持路基结构的稳定性与安全性,而通过土工布的埋设可以有效解决此问题,比如,可以将土工布埋设在侧端与底端位置。
        2.5车行道中渗透海绵城市理念的设计
        车行道设计时,同样需要采用海绵城市理念来设计,现阶段,我国车行道多以柏油马路为主,此种道路形式下,透水能力相对较差,在下雨天,积水问题不可避免,当积水现象严重时,地下水的补给将会受到影响,城市内热岛效应严重。道设计时,如果采用的是海绵城市理念,可以采用与人行道相同的透水性较好的材料来铺路,使得在雨水降落以后,该种材料可以直接吸收雨水,避免严重的积水问题,且保障地下水供应的及时性。在施工时,在透水材料的上层需铺设一层沥青,防止雨量过多时对吸水材料造成的不利影响,使得雨水可以随着材料逐步被排放到道路两侧的盲沟中,随后进入到检查井与绿化地带。由于雨水中还常常伴随着一定的污染物,如果要实现雨水资源的循环利用,还需要通过专有管道的敷设,对雨水加以净化处理。
        2.6人行道中渗透海绵城市理念的设计
        市政工程项目中,人行道的设计也极为重要,在市政排水工程设计施工时,同样需要采用海绵城市理念。在传统的城市人行道设计时,路面多为不透水材料,由于材料的特殊性,在雨天,积水与湿滑现象不可避免,严重影响了雨天人们出行的便捷性。为改善这一问题,在当前的人行道设计过程中,多采用的是海绵城市理念,要求在人行道的铺设过程中尽量选用透水性较好的材料,使得该材料可以快速吸收雨水,避免了积水情况,且这种材料的使用还可以起到对地面温度与湿度的调节作用,保持了地下水的及时补充与供应。但是,就当前的现状来看,一些地区的发展水平十分有限,在人行道铺设时,如果采用透水性较好的材料,其整体的费用投入相对较大,而地区又无法负担起这项费用,针对这一情况,在市政排水工程施工时,需要通过基层排水管的设置来实现,在具体的设计方面,需将管道的倾斜度控制在合理的范围内,保持良好的排水效果。
        2.7绿化带的设计要点
        海绵城市作为一个全新的理念,在城市绿化带的设计过程中,就需要遵守以下的设计要点。(1)雨季时的降雨量相对较大,必须要在绿化带上做好雨水的渗透与过滤处理,使得雨水可以经由绿化带得到有效的过滤,实现净化处理,将净化处理以后的雨水用于城市的其他方面。在市政排水工程施工时,在制定的位置铺设植被,满足生态自然供水需求。(2)绿化带的建设。通过绿化带建设,可以实现对雨水的收集,选用渗水性较好的材料,将雨水引入绿化带。(3)导流设施建设。通过绿化带中导流设施的建设,保持雨水流动的规律性。
        结束语
        近年来,很多城市都面临着内涝问题,内涝造成了城市内各种设备设施的巨大破坏,影响了城市居民正常的生产生活,为有效解决这一问题,各个城市都引入了海绵城市的建设理念,通过这一理念的应用,市政排水系统的功能更为完善,通过排水系统与其他系统的有效关联和连接,满足了城市的基本需求,维持了城市内正常的水循环。
        参考文献
        [1]钱晓俊.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用分析[J].居舍,2020(17):99-100.
        [2]李金龙,朱苏月.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].绿色环保建材,2020(5):87+89.
        [3]黄源铭.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用研究[J].安徽建筑,2020,27(1):248-249.
        
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