杨莹
武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北省武汉市，430000
摘要：在市政道路建设期间，以“生态城市”理论为核心设计思想，为市政道路建设工作提供强大的理论支持。本文针对“生态城市”及其设计理念展开分析，讨论“生态城市”在市政道路建设工作中的重要作用，探究“生态城市”在市政道路设计中的应用措施，推动市政道路工程设计优化发展。
关键词：生态城市；市政道路；排水工程设计
中图分类号：TU82 文献标识码：A
1 引言
由于城市人口密度的增加，人为排热、空气污染和热岛效应导致水循环的进一步变化。城市在快速发展的同时，也引发了城市微气候的改变。城市发展和建设过程中，硬化路面的不断修建，使得地面自然滞、蓄雨水能力降低。现状排水管渠等防涝设施排水能力已不能与飞速发展的城市化建设相匹配，加之长期过度开采地下水而导致地面沉降；施工管理不善造成建筑垃圾或生活垃圾随意丢弃堵塞地下排水管道，在城市中内涝“看海”的现象频频发生，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，促进可持续发展，就需要建立完善的排水系统，由此产生了“生态城市”的理念。目前，在城市发展的诸多方面已经逐渐开始应用“生态城市”的理念，尤其是在市政道路排水工程设计中，为市政道路更好的与生态环境相结合，为城市的健康、长远发展奠定良好基础。
2 生态城市道路给排水设计的重要性
生态城市指在降雨时有效收集雨水，并对其进行净化和储存，减少城市路面径流，在降水量小的旱季为地表补充水分，维持水循环的正常进行。在城市生态环境建设工作中，维持良好的水循环是工作的重要环节之一。由于水循环作为光合作用的原料之一，可在生态循环中作为动力促进生物的生长发育，推动氧气再生成。因此，良好的水循环是确保生态系统平稳运行的重要前提。
在市政道路建设中，硬质化道路持续增多，城市中裸土面积越来越少，加之长期大荷载通行，路面结构破损，路面下陷，导致路面积水难以及时排放。一旦沥青面层内部含有一定的水分，水将在沥青混合料内部自由流动，再加上车辆荷载的反复作用，面层中的水产生压动力，这部分水逐渐侵入到沥青与集料的界面上，使沥青膜渐渐地从集料表面脱离，最终导致沥青与集料之间的粘结力丧失，造成路面进一步受损，从而路基强度降低，为道路安全埋下隐患。
为了提升道路的安全性、稳定性、耐用性，降低施工成本，满足行车要求，须确保路基的稳定、路面的平整。同时也为了城市健康发展，保护人民群众生命财产安全，这就更进一步要求城市排水系统通畅，将生态城市建设落到实处。将生态城市概念与市政道路给排水系统设计相结合，可促进城市生态建设，改善城市生态环境。有效利用生态城市的理念开展科学合理的市政给排水设计，将成为未来一段时间内国家发展建设中亟待解决的重要问题之一。
3 给排水系统设计原则
3.1 尊重自然原则
在我国城市化建设过程中，极为重要的环节就是生态环境建设。在建设过程中不能违背自然的发展规律，顺应自然的发展，对生态资源实施有效的保护。为此，在进行城市给排水系统设计的过程中，需要在尊重自然的基础上完善设计过程，因地制宜，合理开发，以此达到建设生态文明和谐社会的目的。此外，在进行给排水系统建设时，需要改变传统不节能不环保的设计方案，突破创新，使不同设计环节均建立在自然较好发展的基础上，从而为城市与生态环境平衡协调发展奠定坚实基础。
3.2 防洪防涝原则
在我国城市化建设在发展的过程中，由于一些排水设施老旧，排水管道淤积严重，时常出现路面积水以及城市内涝等问题，这在很大程度上降低了城市给排水系统的运行效率。为此，设计人员对此进行设计的过程中，应遵循防洪防涝原则，通过科学合理的计算分析，紧密联系工程实地的气候地质条件，选择满足规模要求的泵型，合理选择适当管径，从而有效预防洪涝灾害的发生。
3.3选择优质给排水设施原则
在城市给排水系统建设中，管网好比人体的中枢神经，起到了至关重要的作用。给排水管道属于城市地下永久性隐蔽工程设施，要求具有很高的安全可靠性。因此，合理选择管材非常重要。
排水管渠的材料必须满足一定要求，才能保证正常的排水功能：
1）排水管渠的材料必须具备长期的稳定性，才能保证正常的排水功能。
2）排水管渠必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压。
3）排水管渠必须能抵抗污水中杂质冲刷和磨琢。也应有抗腐蚀的功能，特别对某些腐蚀性的工业废水。
4）排水管渠必须不透水，以防止污水渗出，而污染地下水或腐蚀其它管线和建筑物基础。
5）排水管渠的内壁应平整光滑，使水流阻力尽量减小。
6）排水管渠应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。
4 生态城市理念在市政道路排水设计中的应用
某道路建设项目计划全长约为15km，道路红线宽度为100m，根据“生态城市”建设要求，对本市道路进行明确的区域划分，同时，市政部门联合城市道路建设企业，对城市道路交通用地年径流量进行规划与控制，将控制目标设定为62%，所对应的降水量约为20mm，除此之外，市政部门对道路进行建设规划期间，首先要保证道路设计具备城市道路的基本功能，保证市民的正常出行和路面质量等；其次要合理运用生态城市建设理论，结合当地水文、地质条件以及降水特征，制定科学合理的城市道路设计方案，明确城市径流雨水的流向、汇水情况以及积水点。
4.1 市政道路路面的设计
在市政道路设计规划之前，需要选择出合适的路面材料。通常会选择渗水性能较强的路面材料，这样不仅能够保证市政建设规划工作的顺利开展，也能够提升道路的整体渗水性能。通常来说，在市政道路设计中会选择透水沥青混凝土作为基础，并使用透水砖铺设人行道等。这些措施都能够很好地提升市政道路的渗水性。同时，为了提高市政道路雨水吸收的能力，并增强道路渗透效果，需要结合实际的道路建设情况制定出合理高效的排水方案。比如三层路面设计，使得雨水通过其表面层渗透到透水层，并通过透水层将其排放到管道中，减少了雨水渗入路基的情况而直接将其排入系统。这种设计方案在实施的过程中需要重点注意路基排水口，避免出现路面积水的情况。
4.2 道路衔接设计
一方面，设计人员要对人行道绿化带进行衔接设计，开展灌木及绿植种植工作，形成连续性绿化带结构，根据道路绿化限制条件，有选择性地建设生态化树池，增设透水装置，实现对路面径流雨水的集中收集、储存和处理，通过透水装置，雨水渗透至地下，对地下水起到补充作用，改善市政道路周边种植土壤土质，提高雨水净化效果，保证绿化带植物保持良好的生长态势；另一方面，设计人员要积极开展道路和绿地衔接设计工作，在掌握路面雨水储存及调节技术的基础上，对雨水分流问题进行整体研究设计，减少雨水径流流量，强化雨水过滤和沉淀功能，整合雨水拦截净化技术和雨水渗透技术，对雨水中污染物进行有效拦截，全面提高市政道路周边基础设施对雨水的净化和处理效果。
4.3 人行道设计
人行道作为城市中较为重要的基础设施，不仅要方便居民的日常出行，还要体现生态城市功能。在设计人行道时，应结合生态建设的理念，在提升城市建设质量的同时，促进城市基础设施的建设。早期的人行道建设多使用不透水材料，造成雨天人行道出现积水、路面湿滑的现象，为居民出行埋下了安全隐患。根据生态城市的概念，要求在人行道等路面上采用透水铺装并在路面结构层内敷设穿孔渗排管，就近接入设计雨水口，以确保雨水可快速渗入地下渗排管，防止产生路面积水的现场。
4.4 路缘石设计
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，两者具有不同的适用性，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。立缘石高处设计路面，有标定车行道范围和纵向引导排除路面雨水的作用。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引流，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。
4.5雨水口设计
雨水口一般按25～50m间距设置，在低洼地段适当增设加密布置雨水口。建议雨水口均采用带沉泥井的单箅（双箅）雨水口，配套采用球墨铸铁井圈及箅子（具有防盗功能），雨水口高程应比周边路面高程低3cm，以利收水。为保证暴雨时径流的溢流排放，下沉式绿地内设置溢流雨水口，溢流口顶部标高高于绿地150mm。
5 结语
综上所述，在建设市政道路的工程中，应将构建生态文明城市的理念融入到市政给排水系统设计建设中，制定科学性，可操作性的规划设计建设方案，加强市政道路周边区域的规划合理性及协调性，增强区域内的水循环处理和及时排泄的能力，减少雨水径流，降低城市内涝现象的发生。
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