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摘要:随着海绵城市概念的出现,城市给排水工程具有很大的优势,促进了城市的可持续发展。海绵城市能够适应不同的环境,自然降水后可发挥其吸水、净水和蓄水功能,显著提高水资源的利用率。因此,本文首先介绍海绵城市理念包含的内容以及重要性,然后阐述了市政给排水设计的工作内容,最后对海绵城市理念在市政给排水设计中的运用进行研究。
关键词:海绵城市;市政给排水;设计;运用
引言
给排水系统是城市必备的基础设施,市政给排水项目的质量、安全程度和科学性直接关系到城市化进程的推进,对之后城市的建设有着关键性的作用。海绵城市理念是在城市化过程中逐渐产生的新兴理念,并在现阶段的城市建设中逐渐得到推广和应用,对给排水系统的设计带来的影响尤为显著。海绵城市理论在给排水系统中的应用,在提升城市排水能力,降低城市内涝发生率方面获得了显著的成果,同时提高了利用雨水资源的效率。这一理念的应用为给排水设计提供了正确的引导,提高了城市建设科学性,有效的提升了人们的生活质量。
1.海绵城市理念包含的内容以及重要性
1.1具体内容
何为海绵城市?通俗易懂的讲,可以将城市理解为一个海绵,使得城市像海绵对水具有吸收能力的同时还能快速地将水排出,也可以将它称为水弹性城市。它能对雨水进行自动存储和自动净水,以及在需要用水时的自动释放,有效减少自然灾害带来的危害。
1.2重要性
我国对雨水、民用及工业废水等利用不足,并且我国的水资源也相对匮乏。因此,对雨水的充分利用,是很有必要的。所以,为了加强水资源的收集效率、促进其利用率,建设海绵城市是一个较好的方式。而且,通过此种方式,现有生态环境可以得到改善,同时,城市城市排水问题也能得到有效缓解。在此基础上,城市的发展也会更加科学合理。
2.市政给排水设计的工作内容
2.1给水系统设计
城市建设过程中给水系统的设计尤为重要,首先要考虑到城市给水的基本需求。一般城市用水多是提供给工业和农业生产以及居民用水和商业用水等,因此设计给水系统时需要将给水的用途划分清晰,充分考虑到企业和居民分布密度以及该地区未来发展的要求和前景等,在企业和居民居住较多的地方要着重提供水源。设计给水系统时一定要充分的留足空间,以备一些大型的企业应急需要,在居民给水系统设计中也要确保给水系统的稳定和安全,以免出现供给不足的问题。除此之外,给水系统设计还应符合城市规划的基本要求,利用海绵城市理念对城市给排水系统进行改造的过程中仍然要以城市整体规划策略为基础,在明确计划的基础上利用城市内各种设施收集利用雨水为城市给水系统提供保障。
2.2排水系统设计
传统的排水系统设计往往将雨水的流量等同于城市的总降水量,随着社会的不断发展,市政道路建设已经开始意识到这种排水系统设计思路的陈旧,采用海绵城市理念对排水系统设计进行改良有效的避免城市洪水灾害的发生,对城市水污染问题也有一定的改善作用。比如一些城市交通道路两旁的砖头钻孔,这样一来不仅有利于排水更加通畅,还能减少雨水资源的浪费。通过采取渗透、储存、调节等措施,消减峰值流量、延缓峰值时间,以最终达到控制地表水径流量、污染控制、峰值控制、雨水资源化利用等各种目的。
3.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用
3.1车行道设计
车行道在市政建设中扮演着十分重要的角色。在市政给排水设计中,有关部门需给予高度重视。现阶段,我国很多城市车行道均采用非透水性路面,该路面易积水,需要大量的地下水补给,产生较为明显的热岛效应。车行道中应用海绵城市理念,则可使用透水性路面,有效减少径流量,也可补充地下水。市政行车道工程建设施工中,道路上层多使用透水性沥青混凝土,路面下层和中层则主要使用非透水性施工材料,维护路基结构的稳定性和安全性。
如车道的透水性较强,则雨水可直接经由横坡流入沟渠,之后进入检查井和绿化带当中,一方面能够及时排出雨水,另一方面也可保证雨水的循环利用。施工人员需合理设置坡度,横向坡度控制在1%-1.5%之间,纵向坡度控制在0.3-6%之间。
3.2人行道设计
在人行道设计中应用海绵城市理念具有十分积极的现实意义。传统的市政工程人行道主要使用不透水路面,雨水天气会使路面出现积水现象,导致路面湿滑,威胁群众的出行安全。受海绵城市理念的影响,人行道应使用透水材料,确保雨水天气时,雨水可及时渗入地下,从而加强排水效果,有利于调节城市的温度和湿度,补充地下水源。若受其他因素的制约,则无法使土壤的透水性满足设计要求,工程人员要设置排水管,以此加强排水效果,加大坡度控制力度。
3.3绿化带设计
海绵城市设计的过程中,要始终遵守城市建设原则,市政排水规划设计期间,要求人员全方位考量环境因素。城市美化离不开城市绿化,这也是完善城市环境的主要措施。基于海绵城市理念的给排水设计,绿化带是十分重要的组成部分,绿化带具有较强的渗透性,同时绿植具有十分优越的锁水功能,合理规划设计绿化带,能够加强雨水利用的合理性,也可改善海绵城市的设计效果。
首先是雨水收集。绿化带旁可设立固定储水雨水沟,便于收集雨水,同时也可保证交通通行。雨水可借助地表径流聚集于绿化带的雨水口,与路面下方15-20cm设置绿化带,且让雨水口处于绿化带种植土与道路中间,做到分布均匀,确保绿化带与雨水管道系统衔接的效果。在绿化带中需合理设置溢流系统,收集雨水管道系统及绿化带中的雨水,如雨水大量汇集于绿化带,可及时将其排入排水管道。其次是水体过滤。水体过滤应立足渗入层,最底层可适量安装渗透管,上部要铺设过滤砂石层,并在表层土上铺设一层薄土层,该铺设方式可多层过滤,改善地下水水质。
再次是缓排滞蓄。在工程施工中可在绿化带内设置部分明沟,从而为雨水流入创造便利条件。如遇大量降水,雨水则会沿明沟流入地下,雨水沉淀后便可储存。最后是排放。如城市降水量较大,雨水口和明渠无法全面满足路面积水排放的效果。
因此,要在排水管道与市政排水管道连接中,应用海绵城市理念,加强排水效果。城市周边如有相互衔接的绿化区域,则需改善设计水平,增强市政道路的储水能力。分流后便可减少路面积水问题,加强路面的通畅性。在工程设计中,可合理利用源头渗透技术,保证雨水排放的效果。科学利用中途渗透技术可更好地利用城市绿地衔接区域,减少城市中的积水,增强雨水净化能力,及时补充地下水,全方位保护水资源。
3.4附属设施设计
首先是路缘石。路缘石主要应用在路面和其他构件及设备间,路缘石主要分为平缘石和立缘石,主要以高度区分,平缘石通常与地表高度相同,也可避免雨水在路面大量淤积。将雨水引入绿化带,立缘石较地表略高,进而将雨水排入绿化带。其次是雨水口,雨水口的主要功能是收集城市道路路面的雨水径流。传统施工中可在雨水口处设置截污装置。为方便清洗,可加入滤网换防堵塞侧壁进水排水帽,以解决污水及水流堵塞等问题。最后是路肩边沟,路肩边沟施工中主要采用非渗透材料,通常主要采用混凝土水泥,雨水渗透和净化效果不佳。为此,工程人员可在周围设置沟渠,种植植被,净化和存储雨水。
结语
综上所述,面对城市现代化建设中市政给排水系统建设所面临的巨大压力,通过将海绵城市运用到市政给排水的设计中,既可以改善目前城市水资源利用率低、给排水建设不完善的现状,还有助于促进城市自身的渗透和蓄水能力,让水资源城市生态空间中得到充分的循环利用。在进行市政给排水系统建设时既要考虑到城市当前的发展状况,也要考虑到长远的发展要求,让排水系统同城市建设规划相结合,将海绵城市理念科学、充分地运用到市政给排水设计中。
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