嘉兴市园林市政管理服务中心 浙江嘉兴 314023
摘要:伴随着时代的发展,许多先进的理念和技术已融入工程建设之中。“海绵城市”作为一种新的概念,已经在市政工程中得到了有效的应用。可优化水资源、改善城市内涝灾害、有效降低城市面源污染、美化城市景观。因此,本文对海绵城市的相关内容进行了阐述,并深入分析了海绵城市在市政工程设计中的应用,以改善整个生态环境质量。
关键词:海绵城市;市政工程;设计
0.引言
近几年来,我国部分城市经常遭遇暴雨洪涝灾害,部分城市缺水。伴随着城市洪涝灾害的加剧,城市内涝已经超过了城市排水系统的承受能力。为有效解决这一问题,应将海绵城市理念应用于市政工程。海绵城市能在暴风雨季节吸收和储存水资源,让城市像海绵一样,在需要用水的情况下,充分利用储存的水资源,使城市有较强的吸收雨水的能力,从而形成连续的水循环,这也说明了建设海绵城市的必要性。
1.海绵城市概述
海绵本身是一种很强的吸水体,所谓海绵城市就是一种有很强的吸水能力的城市系统。通过海绵城市建设,实现水资源的合理利用,减少城市洪涝灾害的发生,促进城市生态文明建设。海绵城市的建设通常从两个方面着手:第一,建立高效的城市生态系统,科学划分公园草坪、植树等城市内部绿化措施的分区,并加强蓄水池建设。第二,加强作为城市排水系统核心组成部分的排水系统建设。排水管网的建设十分重要,必须加强排水管道的建设,并且合理布置地下排水系统,以扩大对水的吸收能力。海绵城市是当今西方国家普遍采用的一种城市模式。研究和开发海绵城市对城市建设具有积极的意义,具有广阔的市场。海绵城市建设是一项系统工程,需要各方共同努力,而海绵城市能有效地实现水资源的循环利用,改善城市生态环境。
2.海绵城市建设的重要作用
(1)海绵城市能充分改善城市生态环境;加大海绵城市的绿化面积,降低表面硬化率;相关研究表明,城市地面硬化会阻止地下水补充雨水,使地下水位难以恢复。海绵城市建设可以扩大城市绿地面积,提升集雨、蓄水能力;经过处理的水,可以用于景观水或者浇灌,从而改善城市生态环境。(2)有利于降低城市建设成本;海绵城市建设更注重自然水系统的保护。城市中原始的绿地、花园、湿地和景观水体与蓄水设施一起组成城市的防水和排水系统,从而减少排水管线上的具体项目。并可降低城市市政建设和运营成本。海绵城市建设还能降低水灾害发生的可能性,降低水灾害造成的经济损失,控制水污染的成本,提高经济效益。(3)降低城市洪水发生的可能性。近几年来,城市化进程加快,城市不透水面积增加,导致径流积聚加速,洪峰流量增大,容易引发洪水灾害。与此同时,也常造成城市排水系统水力超载,引发城市涝灾。海绵城市的建设结合了防排水等对策相融合,极大地减轻了城市防洪排涝压力,降低了城市洪水灾害的发生率。海绵城市也能有效解决水资源短缺。70年代以来,中国城市化进程加快,城市人口增多,城市化水平提高,导致许多城市出现了水资源短缺问题。海绵城市建设为解决水资源供需矛盾提供了新途径。海绵城市建成后,既能充分利用生态雨水,又能有效缓解水资源短缺的压力。
3.海绵城市在市政工程设计中的应用
3.1在路面结构层设计的应用
城市内涝和径流污染主要由道路硬化造成。要改善路面硬化现象,首先要对路面结构层进行设计。常规路面结构层基本上是渗水的混凝土结构。当前我国城市排水工程以排水管网为主。当暴雨超过排水管网的承载能力时,城市就会形成地表径流,这将严重影响城市交通系统的正常运行,造成径流污染,摧毁城市生态系统。所以,海绵城市路面结构的设计必须改变传统的设计思想,使其更好地适应环境。在海绵城市人行道上,一般采用渗水砖来代替传统的混凝土结构。由于其具有透水性好、防滑、降噪等特点,又能满足城市交通的基本需要,因此在市政工程设计中得到了广泛的应用。
3.2在城市绿地与广场设计中的应用
在海绵城市建设中,广场设计和城市绿地设计是其重要组成部分,也是雨水净化的主要目标。目前海绵城市建设中,由于技术上的限制,雨水净化不能有效地满足人们对生活用水的需求。所以累积的雨水主要用于景观工程维护和城市绿化。
强化广场、场地的设计,有利于新形势下城市淡水资源的保护。所以有必要把海绵城市的概念和设计结合起来。由此,扩大透水性铺装的使用范围。在暴风雨季节,它可充当排水管的作用,可有效地将雨水储存到广场或绿地中。如果需要的话,雨水可以用来浇灌绿地,也可以用来冲洗广场或者景观水体。为修复受损城市水生态系统,还可在城市水循环中引入海绵城市概念。
3.3在蓄水设计中的具体应用
(1)以海绵城市概念为基础,进行模块式蓄水设计。当前,将海绵城市理念运用到市政工程中,既能增强给排水系统的承压能力,又能进一步提高蓄水能力。另外,海绵城市储存和处理的水能够充分满足居民日常用水、道路清洁和冲洗的需要,还可用于灭火和循环冷却。(2)底下蓄水池的设计。为充分发挥水箱在现代城市雨水收集中的作用,在水箱设计中,相关设计单位需要采用合理、有效地将蓄水池分隔开来,以充分利用蓄水池的性能。如将大树、灌木和其他绿色植物用于蓄水池结构时,蓄水池的设计深度应控制在6厘米以内。为满足地下蓄水池的设计要求,应采用轻质中空的粗骨料。
3.4在车行道设计中的应用
在进行城市道路排水设计时,必须重视排水管网的设计。目前大部分城市市政道路施工车辆采用的是非透水性路面。这类人行道通常会出现积水的现象,严重时会阻碍地下水的补充,从而产生热岛效应。在行车道设计中可以应用海绵城市的概念,改为透水性道路,实现径流和地下水补给。为防止市政工程遭受过多的雨水侵蚀,在具体的设计和施工过程中,应在车道的上部铺有透水性的沥青混凝土,中下层铺有防水材料,避免当雨水过量时侵入路基破坏道路。雨水可以通过斜坡进入道路盲沟,然后进入绿化带或检查井,实现雨水的循环利用及及时排水的目的,从而避免雨水在人行道形成积水。必须指出的是,设计人员及施工人员对斜坡的垂直范围控制应分别达到≥0.3%和≤6%,控制坡度横向范围应达到≥1%和≤1.5%。
3.5在路肩边沟设计中应用
研究表明,在设计路肩边沟时,一般采用水泥混凝土边沟,这个设计很容易堵塞,而且缺少净化雨水的作用。所以,将海绵城市理念应用于路肩沟、草沟、地沟景观植物的设计,不仅能美化城市环境,而且能有效地收集、净化、输送、排放城市雨水径流。如果径流较小,市政道路难以设置的地方,也可以采用类似的方法。若为居住小区设计道路,则应采用干式植草种植沟渠的设计方法,并应定期维护。
4.结束语
综上所述,为使海绵城市理念在市政工程中得到有效的应用,需要对各种影响因素进行综合分析,才能达到综合利用的目的。为适应城市发展的需要,在城市可持续发展的前提下,应在建设过程中进行系统、可操作的建设,并通过公共设施的持续改进,推动城市化进程。特别是水的高效利用资源,既要优化市政工程设计,又要深刻理解和把握海绵城市的主要理念,使市政工程设计与自然优势相结合,不断提高海绵城市建设的效益。
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