隋心
上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司,上海 200125
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。结合我国市政道路给排水设计中的现存问题,提出海绵城市理念在市政道路给排水设计中的应用策略[1]。
关键词:给排水设计;海绵城市;市政道路
引言
现阶段,城市生活的居民数量呈逐年递增的趋势,导致城市公用设施不足问题出现,无法满足城市人口的需要。随着时间的累积,公用设施不足已成为目前造成城市发展速度减缓的重要因素之一。市政给排水设计作为公共设施的基础,与城市的排水功能相关联,会影响城市居民的生活质量。海绵城市作为有效解决市政给排水设计工作的方式之一,已成为目前解决市政给排水问题的有效措施,施工单位应深入贯彻、推进排水系统的升级优化进程[2]。
1 海绵城市概念下市政给排水设计的重要性
海绵城市指在降雨时收集雨水,并对其进行净化和储存,减少城市地上给水,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点之一。由于水循环可在生态循环中作为动力促进生物的生长发育,因此,可作为光合作用的原料之一,推动氧气再生成。良好的水循环是确保生态系统平稳运行的重要前提,在城市道路建设中,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。积水会导致路面受损,降低路基的强度,为道路安全埋下隐患,城市道路给排水系统影响社会的发展和城市居民的生活。硬质化道路持续增多,城市中裸土面积越来越少,导致积水难以排放,影响了水循环的正常进行,雨季时雨水的聚集会造成城市内涝。将海绵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,改善城市环境。有效利用海绵城市的概念开展科学有效的市政给排水设计,将成为未来一段时间内生态部门亟待解决的重要问题之一。
2 城市给水排水技术及建设现状
2.1 缺乏足够的前瞻性
海绵城市理念实现的是对于水资源的高效利用,以及对于区域水资源的合理调动。当前在部分城市建设过程当中,给水排水建设存在前瞻性不足的问题。前瞻性不足是指在给水排水技术设计的过程当中,并没有考虑到城市长久发展的变化因素,仅仅单纯地完成给水排水建设工程。城市变迁对于城市的整体给水排水结构将会造成重大影响,也正如此在进行给水排水建设过程当中应当要充分考虑未来城市格局的变动以及城市可能出现的供水排水需求变动。例如在城市化建设水平不断推进过程当中,城市排水需求将会进一步增大,因此在管网的建设过程当中应当要留有相应的空间,保证城市内洪水的及时排出。
2.2 未重视区域水资源平衡与区域供水
城市建设是一个系统性的工程,在城市建设的过程当中也需要充分考虑到区域水资源的平衡性以及区域供水问题。当前部分城市在给水排水建设过程当中,并没有充分考虑到水资源时间和空间上的分布不均衡性。这就导致了城市管网建设过程当中,其实际承载量与需求量不相匹配,一定程度上造成了资源的浪费。例如对于生活用水、绿化灌溉、工业用水等等均有不同的用水需求,在开展给水排水规划建设的过程当中,应当要根据不同地区的发展情况进行选择。
3 海绵城市理念下的市政道路给排水设计
3.1 对路基部分的排水设计
城市道路是重要的交通基础设施,而在设计市政道路部分时,必须重视对道路路基部分的合理设计。
结合不同区域路段对交通条件的实际需求,对施工方案加以优化调整。为了解决路面硬化、路基透水性不强的问题,可对路基部分的区域进行换填,通过换填的方式提升路基部分的渗透性能。但是在设计中,不能仅考虑提升路基的排水能力,而忽视路基的稳定性。所以在完成路基换填处理后,还要通过夯实、碾压层施工工艺强化路基。
3.2 要与城市规划有效结合
在城市建设中,要积极引入海绵城市理念,以实现城市可持续发展,在应用时要与城市规划进行有效结合。首先,在设计中把握城市未来发展目标及当下实际情况,对原有的给排水系统设计进行优化。在优化时,需要以城市未来发展为基础,保证优化后的设计效果能够满足城市居民的用水与排水。其次,市政给排水系统的建设属于长期工程,在建设中会存在较多的问题,设计者在设计时需要保证每个环节的设计要严格达到城市规划的标准要求。
3.3 人行步道与机动车道设计
在设计人行步道时,要在保证路面平整的基础上,提高人行步道区域的透水性。提高人行步道的透水性,不仅可以避免雨天道路过于湿滑,也能让更多的雨水渗入地下,从而提高雨水利用率。因此,在海绵城市的设计理念下,应用一些新型结构的路砖,或通过改变路砖铺设、拼接形式,增加天然土壤与地面区域的接触;或采用透水性强的新型路面施工材料,提高人行步道的透水性,达到海绵城市规划设计标准。在设计机动车道时,路面部位应选择使用具有较好透水性的材料铺设,而下层部位可采用抗渗透能力较强的材料,这样不仅可以减少路面积水,也能阻止雨水对路基的渗透,进而提高路基的使用寿命。在机动车道两侧设置排水用的斜坡,能有效地将雨水引流至绿化带或排水井中。
3.4 下沉式绿化带设计
在现有道路特点的基础之上,通过设计下沉式绿化带,能够更好地利用植物的吸水特性,来提高水资源的利用效率。下沉式绿化带设计在道路的两侧能够美化城市,同时当自然降水较多,地表径流量迅速增加时,下沉式绿化带还能够像海绵一样吸收多余的雨水,或者让雨水能够进入到排出系统当中。下沉式绿化带能够促进城市的水流循环,将城市水资源动态调节起来,在道路中,由于地表径流量较大,水流速度较快对于管网的排水压力较大,同时各种城市垃圾的存在,也会使得水资源受到污染,因此下沉式绿化带的另外一个作用是,对于地表污染物进行截流,同时减缓地表径流速度。
3.5 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。
4 结语
为提高城市给排水系统的排水防涝能力,同时更好地利用雨水资源,当今的市政道路给排水工程设计中融入了海绵城市设计理念。根据市政道路给排水工程所在区域的具体要求,对道路、路基及绿化带进行合理设计,提升道路、路基的透水性,通过导流结构的设计将雨水有效导入两侧绿化带或地下,可有效缓解排水管网的排水压力,防止城市内涝的发生,同时能提升当地水资源储备量,这种设计方式更符合生态城市建设的要求[3]。
参考文献:
[1]林奇云.海绵城市市政给排水规划设计分析[J].智能建筑与智慧城市,2019(4):95-97.
[2]薛健.浅析市政给排水设计中对海绵城市理念的应用[J].绿色环保建材,2019(10):73-74.
[3]刘芳利.市政给排水工程设计与施工要点分析[J].城市住宅,2020,27(3):240-241.