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摘要:随着经济的发展,城市化进程的加快,促进市政工程建设项目的增多。在我国城市快速发展中,出现了内涝、雨水径流污染以及水资源短缺等问题,给人们的生活带来很多不便。要想从根源上解决这些问题,合理利用水资源,促进城市的可持续发展,就需要建立完善的雨水排放系统,由此产生了“海绵城市”理念。目前,在城市发展的许多方面已经逐渐开始应用“海绵城市”理念,尤其是在市政工程结构设计中,能够使城市道路更好的和周围的环境结合在一起,在雨季可以体现出吸水、渗水、蓄水、净水等功能,而且在适应环境变化与面对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,为城市的健康、长远发展奠定良好基础。本文就海绵城市理念在市政给排水设计中的应用展开探讨。
关键词:海绵城市;理念;市政给排水;设计优化
引言
城市化的高速发展反映着一个国家的发展速度,但与此同时也给原本薄弱的城市地区给排水系统带来了巨大的挑战,陈旧的给排水系统存在的设计问题、结构老化等问题纷纷出现且越来越明显,对这些问题进行处理势在必行。如果不能在城市化过程中解决原来给排水系统遗留的问题,城市未来的发展预期和居民的居住体验都将会大幅度下滑。在这种情况下,海绵城市的建设就显得相当重要,统筹实施排水系统,对城市原有生态系统实现低影响开发,从而实现生态保护和生态恢复,提升城市地区给排水系统的稳定性,使之在洪涝等自然灾害中,保障城市居民的生活质量。
1海绵城市建设理念概述
在城市建设发展中,针对雨洪管理目标提出了一种全新的思想理念,即海绵城市。利用这一建设理念能够有效提高雨水资源循环管理和洪灾防控质量。海绵城市能够循环使用雨水资源,利用蓄、渗、净等操作建立弹性水资源管理系统,为优化排水系统各方面的功能奠定了良好基础。和传统的城市建设理念相比,海绵城市具有极大优势,贯彻“建设自然积存、自然渗透、自然净化”的海绵城市理念,注重对河流、湖泊、湿地、坑塘和沟渠等城市原有生态系统的保护和修复,从而促进城市的可持续发展。
2海绵城市理念在市政给排水设计中的应用意义
(1)优化城市环境降低水污染。人类在发展与活动过程中,对自然生态环境产生直接的影响,生态环境被破坏的较为严重,进而对水环境产生严重的污染,造成水资源的浪费,影响人类的发展。海绵城市理念的应用,可以有效的优化城市环境,降低人类活动对自然生态产生的负面影响,提升城市居民的生活质量。有效的降低水污染,提升城市自身的污水处理能力,改善市政排水工程,优化水体环境,促使城市实现可持续发展。(2)提升水资源的利用效率。水资源是人类生存与发展的基础资源,现阶段世界上水资源呈现出极度短缺情况,因此注重水资源问题是当前城市建设发展中存在的首要任务。传统的城市发展与设计中,对雨水资源的控制不足,造成雨水资源的利用率较低,而海绵城市理念的出现促使现阶段的雨水资源得到充分的利用,合理进行给排水系统设计,提升城市自身的蓄水能力,利用合理的措施将水资源重新利用,提升水资源的利用效率。
3海绵城市理念在市政给排水设计中的应用策略
3.1更新设计理念,做好顶层规划
具体来说,就是要从下面的内容入手:第一,要将海绵城市和可持续发展相结合,促进海绵城市规划设计、施工及验收、运行 及维护、效果评估等相关工作的规范化,对城市的给排水系统的功能进行了解,提升城市给排水系统的合理性和价值,使之在城市发展过程中扮演重要角色。第二,在进行城市给排水设计过程中树立全局观。城市给排水系统的规划工作具有一定的难度,设计人员除了要确保设计方案的合理性之外,还需考虑到其他有可能发生的情况,在提升给排水系统设计有效性的基础上,协调其他设备系统共同发挥其应有的作用,从而让城市地区给排水系统的综合优势得到最大化利用。换而言之,设计人员必须在进行设计的过程中,对其他相关系统的进行优化,保证绿地、花园、道路等部分的设计合理性,从而满足海绵城市建设的需求。第三,设计人员必须树立生态设计观。根据海绵城市设计标准和思路,研究城市建设的规划及生态化可行性,以批准的城镇总体规划为主要依据,与城镇排水防涝、河道水系、道路交通、园林绿地和环境保护等专项规划和设计相协调。保证社会可持续发展,加强对城市地区生态建设问题的研究,另外在不断总结科研和海绵城市建设实践经验的基础上,吸纳经检验可行的新技术、新方法、新材料和新设备,并不定期进行完善,从根本上提升城市给排水工程的建设策略有效性。
3.2道路景观的设计
在城市发展中建设道路绿化带非常重要,能够净化汽车尾气,起到保护环境的作用,还能缓解驾驶员在行车过程中的视觉疲劳。绿化带和当地的气候环境有密切关系,一定要坚持因地制宜的原则,根据当地的气候环境选择合适的植被。同时,要全面分析当地的实际情况,充分考虑洪水标准与土壤的差异性,合理设计传统道路绿化带和新型道路绿化带的参数,从而提高储水和排水效果,通常来说,新型道路比传统道路的参数要高一些。合理应用海绵城市理念,把道路设计为中央绿化带形式,能够将雨水合理排放到绿化带里。同时,在绿化带下方设置碎石沟,能够将多余的积水快速收集起来。另外,利用分隔绿化带形式,再经过专门设计绿化,充分发挥出绿化带植物的作用,同时,对水流的流向和方式进行优化设计,使雨水能够快速流到绿化带中,能够起到雨水贮存作用,从而大大节约人工绿植的浇灌。
3.3车行道给排水设计
相对来说,车行道也是市政给排水设计的重要组成部分,与人行道设计相类似,工作人员在设计过程中,应根据施工情况开展合理的优化,提升其整体的给排水能力,为人们提供优质的服务。深入分析车行道的特殊性,该道路中车辆行驶速度较快,远远超过人行速度,因此设计者应根据施工情况保证其给排水系统的适应密度,进而保证路面自身的平稳性,降低行车的安全风险。以海绵城市理念为基础,注重提升车行道的给排水系统功能,选择优质的新型材料,利用材料的优势提升排水功能,优化传统设计中排水构筑物密度不足情况,满足现阶段的发展需求。设计者在设计过程中,还应合理的分析车行道路面的防滑功能,尽量在铺设路面时考虑性能优越的防滑材料,在保证车行道基础功能的前提下促使其自身的给排水能力提升,为人们提供优质的服务。图1为某车行道给排水设计。
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图1车行道给排水设计
3.4透水人行步道设计
在市政道路人行步道设计时采用透水砖,铺设方砖时要保证各砖结构的间隙在10mm左右,设计方案中所用方砖为硅酸盐水泥砖,这种方砖的透水性较好。以某市为例,某城市道路项目总长609.628m,宽20m。该城市四季分明,夏季降水量占全年降水量的59.53%。海绵城市建设从渗透、滞留、蓄存、净化、利用、排放六大方向对雨水径流进行处理,优化了道路水资源利用效果。该市冬季较为寒冷,地面会发生冰冻,透水材质孔隙较小,冬季会发生堵塞,而采用结构缝隙透水砖能够更好地保证透水效果,因此采用结构缝隙透水方砖铺设材料。结构缝隙透水砖具有强度高、抗冻性好、造价低廉、下渗速率快等优点,透水人行步道基层采用5cm碎石作为上基层,采用20cm级配碎石作为底基层,采用7cm天然沙砾作为垫层。这种结构缝隙透水砖铺设形成的人行步道道路表面水分张力发生了变化,雨水通过方砖材料的缝隙就可以进入透水基层而后再渗透到垫层中,而透水人行步道垫层结构具有较好的渗透特性,雨水透过这一结构就可以进入雨水排放系统中。透水人行步道建设能够防止水分积存在路基结构中,这样会形成土基冻胀问题,导致路面坑洼,影响道路基础结构的稳定性。
3.5附属设施设计
在市政道路建设中路缘石和路肩边等附属设施的设计是其中一项重要内容。路缘石属于道路排水系统中的一类设施,主要包括平缘石和立缘石,两者具有不同的优势,可以根据实际需求合理选择。其中平缘石可以与地面保持相同的高度,能够使雨水顺利流到雨水口或者绿化带中,从而防止出现路面积水情况。立缘石要比路面高度高一些,这样有助于雨水迅速流到雨水口。如果路缘石很难使雨水汇集,需要选择适当的路缘石位置进行打孔,还可以选择间隔铺设方式,这样便于雨水顺利流到绿化带中。另外,在路肩边沟的设计和施工过程中,相关人员要全面检测混凝土的质量,确保质量符合工程相关标准要求。同时,要采取合理措施避免出现堵塞情况,在满足以上条件的基础上,在混凝土施工中可以增加美观性。此外,还可以采用种植草沟等方式来提高雨水的净化效率,从而及时排放和输送雨水。
结语
综上所述,在当前的时代背景下,海绵城市理念成为未来城市发展的主要方向,灵活利用理念的优势促使城市市政给排水系统的功能性提升。改变传统的发展理念,树立正确的发展观,融入环保、节能思想,从多个角度优化设计。
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