王传智
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摘要:在市政道路给排水工程设计工作中,设计水平与设计质量与给排水工程的最终使用效果有着直接关系,设计达不到城市给排水标准,会影响市政道路给排水系统的运行状态。在设计中融入海绵城市理念,有利于提高我国市政道路给排水系统设计水平。基于此,本文针对海绵城市在市政道路给排水设计中的应用进行探讨分析,以供参考。
关键词:海绵城市;市政道路;给排水;应用
引言
目前,道路工程建设步伐日益加快。传统道路给排水设计可能出现排洪压力较大、雨水流失严重等问题,导致暴雨积涝,影响行车安全性、舒适性及使用寿命。为解决这一问题,我国提出海绵城市建设理念。近年来,国内外学者及工程技术人员也探讨了海绵城市道路给排水优化设计方法,并提出一些有价值的研究成果。但是,工程技术人员在开展城市道路给排水设计任务时,仍以工程类比法为主,方案较保守,造成资源浪费。因此,研究海绵城市在城市道路给排水中的应用具有十分重要的工程意义。
1海绵城市道路设计原则
海绵城市理念用于道路给排水设计应当遵循以下4个方面的原则:(1)生态优先。道路给排水设计要保护好河流、湿地等水生态敏感区,尽量维持道路开发前的自然水文特征。(2)节水为重。对于缺水地区,可尽可能地改善非常规水源利用率,以直接回用或间接涵养方法来缓解缺水压力。(3)系统性治水。道路给排水设计要最大限度修复水系、优化生态环境,尽可能地实现生态效益最大化。(4)因地制宜。给排水设计要结合当地的水文地质,合理规划低影响开发技术(LID)设施,以最大限度提高道路的排水能力[1]。
2市政道路给排水设计中常见的问题
2.1给排水系统难以满足城市发展需求
目前,在湖北省地区的市政道路给排水系统运行过程中,发现的主要问题为配水设施不能满足城市发展需求。由于城市规模不断扩大,建筑工程也在向高层、超高层建筑发展,这也对配水设施有了更高的要求。不能准确掌握城市发展需求,设计出的给排水系统运行时就可能出现问题,例如水压不足的配水问题。对排水管道没有做好精细化管理,就可能出现管道堵塞、管道泄漏等问题。
2.2缺乏对雨水资源的妥善利用
目前,城市内因降雨产生的积水有20%会渗入地下,剩余80%会随雨水流失。引起这一问题的主要原因是城市硬化路面的面积过大,导致雨水流失过于严重,难以达到补充城市地下水的目的。因此,必须在市政道路给排水设计中重点关注城市硬化路面面积过大这一问题,引入新的路面铺设材料与设施结构,提高雨水的渗透率,为给排水系统分担排水压力[2]。
3海绵城市概念在给排水设计工作中的应用
3.1人行道设计
人行道作为城市中较为重要的基础设施,方便居民的日常出行,也体现了城市功能。在设计人行道时,应结合海绵城市的理念,在提升城市建设质量的同时,促进城市基础设施的建设。以往的人行道建设多使用不透水材料,造成雨天会出现人行道出现积水、路面湿滑的现象,影响城市居民的出行安全。根据海绵城市的概念,要求建造道路使用具有透水性能的材料,以确保雨水可渗入地下,可防止产生积水影响居民出行。设计阶段受土壤渗水性因素的影响,施工单位应在地底加装一部分排水管道,并设计安装角度,以确保排水的顺利进行[3]。
3.2机动车行驶道路设计
机动车行驶道路建设一般使用不透水的原材料配合老旧的施工技术,易导致路面遇雨水后产生积水,影响地下水的使用,导致热岛效应的出现。将海绵城市的概念融入机动车行驶道路的设计中,可起到一定的指导作用。
在海绵城市概念的指导下,机动车行驶道路应采用具备透水性的材料进行建设,并配合先进的施工技术,可减少地上雨水流量,并补充地下水。在建设时可采用渗水性优良的沥青材料作为路面上层,同时使用不透水的原材料建设中层与基层,可避免路面积水,减小雨水对路基强度的损害。在降雨时,雨水会沿着设计的坡度流入盲沟中或直接流入道路旁的绿化带中,充分利用了水资源,避免了路面积水情况的产生,实现了生态的优化。
3.3绿化带设计
(1)绿化带应起到收集雨水的作用,配合渗水路面收集地上的雨水。绿化带应位于路面下,距离路面的高度应在17cm左右,雨水口分布必须均匀。(2)绿化带应起到过滤雨水的作用,确保雨水具有清洁度。在铺设绿化带时,可先铺设种植土,再覆盖上一层砂石,最后下放渗透管,可过滤雨水,使雨水流入地下,补充地下水。(3)绿化带应起到减缓雨水排放速度的作用,使雨水回流至地下。
3.4附属设施
附属设施的功能是帮助道路排水,包括路肩、边沟等细节部分。在设计阶段,应合理选择建造用材料,控制各原料间的配比。通常情况下,新型混凝土材料是比较理想的选择。以往的混凝土易造成排水管道的堵塞,且净化雨水的效果不如预期,在实际建设这些附属设施时,可适当采取措施,加强雨水净化和回流的效果。路缘石作为道路的重要组成部分之一,主要分为平缘石、立缘石两种类型,路缘石铺设是给排水设计中的重要步骤。设计人员应根据实际情况,在两类路缘石间选择更合适的一种,防止下雨产生积水,帮助雨水流入地下及绿化带。3.5与城市绿地的衔接在建设城市基础设施时,设计人员须认识到市政道路与城市绿地间的联系。城市绿地可起到分流作用,改善城市的生态环境。城市绿地形式包括下沉式绿地、草沟等,根据地形的不同,绿地与道路的连接方式存在差异。(1)在水资源稀缺的地区,须加强基础设施收集雨水、净化雨水、储存雨水、利用雨水的功能,上述功能可通过科学放置排水管道实现。(2)在水资源丰富的地区,须加强基础设施排放雨水、避免雨水堆积的功能,可借助雨水的截污净化技术实现上述目标。(3)对雨水污染严重的地区,应先净化雨水、治理污染,借助绿化带或草沟可较好地实现上述目标,净化后的雨水可用于浇灌绿地、饲养家畜,实现水资源的合理利用[4]。
3.6统筹规划,建立合理完善的市政排水体系
市政给排水系统的建设过程复杂,环节众多。在正式施工开始前,施工单位须全面开展统筹设计工作,借助海绵城市的概念,建立科学完善的排水体系,利用绿化带、机动车道等地的透水性,及时消除积水,更好地回收雨水,且在处理后可再次利用。为了实现上述目标,应建立科学健全的市政排水体系,设计人员须开展细致、周密的统筹工作,合理布局,在建设新设施的同时加强老设施的功能,使新老设施联合发挥作用,构成相对完善的市政排水体系,促进城市生态建设,确保其生态环境健康可持续发展。
结束语
综上所述,海绵城市可指导现阶段城市基础设施建设,在市政工程中应用海绵理念,有助于项目工程建设。设计人员须时刻掌握设计方向,避免出现偏差。在设计阶段须进行实地考察和前期调查,结合城市信息和施工现场环境开展设计工作。研究海绵城市概念可为市政给排水设计提供更多的帮助,相关人员可更深入感受建设海绵城市的重要性。海绵城市可更好地利用城市水资源,改善城市环境,防止因降雨频繁、降雨量大等,导致出现城市内涝的情况。利用新技术、新材料,可有效改善城市的基础设施,推进城市的可持续发展。
参考文献
[1]陈楠.海绵城市市政给排水规划设计分析[J].工程技术研究,2019,4(15):185+218.
[2]姜金峰.论海绵城市理念在市政道路给排水设计中的应用[J].中国住宅设施,2019(04):14-15.
[3]任永刚,梁鹤濮.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].工程技术研究,2019,4(04):199-200.
[4]童立.海绵城市理念在市政道路给排水设计中应用探究[J].城市建筑,2019,16(05):155-156.