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摘要:近年来,城市浸水与缺水的矛盾实际上是雨水资源管理不合理造成的。海绵城市理论为城市建设和发展提供了一种新的技术手段,结合城市主干道低影响开发项目雨水系统设计,将其转化为具有吸收和储存城市水功能的海绵设计,本文主要探讨了海绵城市理念在城市道路设计中的应用。
关键词:海绵城市、城市道路设计
在我国城市发展过程中,随着城市总体面积的不断扩大和城市道路面积的不断增加,我国城市出现了大量的地表或地下流动水流。城市综合流量的增加会增加城市洪涝灾害发生的概率,同时地表水会污染城市环境,海绵城市顾名思义就是将海绵的特性融入我国城市建设中,以更好地适应建设环境的变化。随着四季的自然变化,每个季节都面临着自然灾害它有一种很好的紧张感。具体来说,在夏季多雨天气下,城市建设具有以下功能:雨水净化、过滤海绵城市的建设遵循以人为本、以自然为本的可持续发展理念,将自然的特点与人们的生活需求相结合,在重要的环境条件下进行,在保证城市排水系统安全的前提下,最大限度地实现雨水的合理净化和储存,提高我国城市水资源的有效利用率,发挥保护自然生态平衡的门户作用。一般来说,海绵城市理念是城市建设的最佳选择,城市建设的思路是将自然降水、地表水、人工水等水资源整合起来,循环利用,实现水资源的高效利用和城市的可持续发展。
1海绵城市概述
“海绵城市”是指一个城市,在下雨的情况下吸收海平面等水资源。一旦发生干旱,城市储存的水资源能够满足生活和生产的需要。海绵城市是一种新的城市建设理念,主要是通过多种方式进行节水和生态调节。现代社会,城市道路越来越宽,越来越雄伟。但这些道路的渗漏功能很差,甚至在一定程度上阻碍了雨水的排水和渗透。这是城市洪水泛滥的部分原因,也是海绵城市的部分原因,这个概念的含义如下:
1.1海绵城市适应现代化城市建设的需要
目前,我国城市建设多是高楼林立,道路四通八达,城市绿化面积不断减少,雨水渗透能力大大降低,越来越多的雨水进入地下水管网,造成水资源严重浪费,针对这一问题我们提出了新的建设理念,充分利用河流,城市周边的湖泊、海洋、绿地和植物,开发新型防渗建材,充分吸收地表水,减少城市洪涝灾害,缓解城市缺水。
1.2维护城市生态环境
当前我们面临城市汽车尾气排放、工业和生活废水、绿色植被破坏等问题严重影响城市生态环境。而海绵城市的建设者肩负着维护生态平衡的重要责任。海绵城市采取城市内外水环境、绿色广场、城市道路改造等措施,以此更好的维护城市生态平衡。
2海绵城市的核心技术
基于海绵城市理念下城市道路景观设计的主要依据是将道路景观设计为“渗、滞、蓄、净、用、排”的多功能结构,增加渗水量,降低地表水比例。根据这些原则,一方面是对现有的灰色系统进行继承和完善,在雨水过多的情况下加强道路设计的作用。另一方面,发展绿色道路景观,提高道路及周边地区的雨水蓄积能力,解决大部分中小降雨条件下的道路雨水问题。以海绵城市理论为指导,研究了城市道路景观设计的三大主要内容,具体分析如下。
2.1屏蔽技术
该技术通过特殊材料和功能材料及结构增加雨水汇合面积,降低暴雨过程中地表水的流速。通过阻断流水技术的应用,在一定程度上增加了地表水的形成时间和道路水流引起的城市管网的形成时间。
2.2渗透促进技术
2.2促渗技术
促渗技术的实现得益于新材料和新工艺的发展,城市道路铺设中使用渗透性能更好的材料,同时对接缝位置进行特殊处理,能够有效提升道路路面的渗流。一方面,在下雨的情况下,相当一部分雨水能够通过路面慎入道路底部,另一方面,在没有降雨的时候,路面材料的通透性能够保证土壤进行通风换气。
以上两方面的作用能够有效缓解城市的干岛效应。常用的铺设材料有以下3种:自透水下垫面铺装方式、缝隙透水下垫面铺装方式、缝隙透水和自透水相结合的下垫面铺装方式。
2.3调蓄技术
调蓄技术在保证降雨初期的雨水净化作用的基础上,还能够完成短时间内雨水储存的目的。提升了水资源再利用的效率,该项技术一方面能够避免地表径流污染,另一方面也能够避免城市内涝的发生。在具体的应用实践中,主要的形式有植物缓冲带、植草沟和下沉式绿地景观等,在降雨较多的季节能够提升溢水口向城市排水管网排放雨水的能力,在干旱季节还能够向城市提供一定的水资源。
3海绵城市理念的城市道路设计分析
3.1道路路面材料选择
过去,在城市道路设计中普遍采用水泥和沥青混凝土。而在“海绵城市”的概念下,我们选择了更科学合理的路面材料,其中最典型的是透水性沥青路面,如(1)地表水可以从表层渗透到气层,然后进入附近的排水设施。(2)地表水可以渗入表层,然后进入相邻的排水设施。这两种设计方法可以有效地减少道路流量问题,减轻道路排水负担。(3).本设计方法适用于路基土渗透性超过7×10-5cm/s的居民区、公园和广场,但不适用于交通流量大的道路。
3.2道路设计
雨季道路排水效果差,会造成大量积水,而传统的排水系统会将雨水直接排入江河湖泊。雨水不能得到一定程度的积累和利用,导致地下水严重短缺,雨季道路流量系数增大,雨水对污染物的侵蚀,严重影响湖泊和河流的生态环境,由此,我们应加强系统进一步实现道路蓄水功能。在人行道上,由于其承载力较小,可以用透水性强的材料进行包装,而在基坑中可以采用俯仰式承窝,以避免对路基的冲击,必须设置必要的隔离层和石门,并根据实际情况合理设置其深度。道路雨水与人行道雨水连通,实现雨水的共同处理。道路两侧的绿化带应与绿化带上的雨水一起处理。
3.3横波及绿化设计
道路弯沉1.5%-2%,雨水引至道路两侧。道路两侧设置排水口,以达到排水的目的。绿化带高出道路20-40cm,有效地实现了海绵城市雨水的渗透、截流、净化、储存和排放,因此道路横波可向中间倾斜,绿化带可置于道路中心,绿化带的高度可以比道路低5-10厘米,实现雨水的储存和利用。此外,设计师还可以在绿化平台下设置所需的碎石层,在满足绿化带本身需要的前提下,实现雨水的储存、利用和排放。最后,为了有效减小排水管直径,可在排水系统上安装智能雨水篦子,当雨水较多时,智能雨水篦子可自动开关,更便于雨水的收集和排放。
3.4边坡支护设计
边坡支护设计主要包括冲刷支护和边坡支护两种类型,此外,植物支架和挡土墙也有一定的应用。随着我国城市化的不断推进,海绵城市的理念受到社会各界的高度关注,边坡支护广泛应用于建筑工程中,包括植树种草等手段,通过种植特定植物,实现对水资源的吸收和节约,从而达到生态保护的目的。此外,边坡支护常采用窗台植草和格栅植草,设计师应尽量避免使用喷射混凝土、抹灰等手段,这样会对土壤的渗透性造成很大的破坏,阻碍海绵城市的建设。
结语
在“海绵城市”理念的指导下,各地城市开始加强道路设计。通过改变道路设计、道路材料选择等方式,结合先进技术,城市地下水资源可以有效补充和缓解地表径流压力,降低城市内涝灾害发生的概率。通过雨水系统的应用,可以促进雨水资源的合理利用,减少浪费的发生,有力地促进城市的健康可持续发展。
参考文献
[1]基于海绵城市理念下的城市道路设计探究[J].何振刚.林业科技情报.2019(04)
[2]基于海绵城市建设的北方城市道路设计方案[J].刘金利,文志林.交通世界.2020(08)
[3]“海绵城市”理念中的城市道路设计分析[J].朱靓瑛.建材与装饰.2020 (11)