张雪
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摘要:由于我国社会的发展,人们生活质量得到了提升,对城市生活环境的要求也越来越高。部分城市由于地势等原因,在暴雨天气经常会发生洪涝问题,就对人们的生产和生活产生了严重的不良影响。海绵城市理念作为新时代的城市发展理念,将其引入市政给排水工程的设计中,可在较大程度上提高工程的设计水平,有效发挥工程的排水功能,避免城市出现严重的洪涝灾害。文章介绍了海绵城市理念,对海绵城市理念在市政给排水设计中的应用进行分析,以供参考。
关键词:海绵城市;市政建设;给排水设计
引言
随着我国经济飞速发展,各城市规模不断扩大,市政道路给排水工程项目数量逐年增多。为了确保城市只有良好的排水能力,必须对市政道路给排水工程的设计加以重视。由于城市新旧城区的地下设施建设时期不同,所使用的管材、施工技术也有较大差距,因此加大了市政道路给排水工程的设计难度。如果不能掌握地下施工环境,了解原有给排水管网分布情况以及其他系统管网的分布,就会影响施工质量,甚至发生施工安全问题,最终建成的给排水管网也不能达到令人满意的排水效果。近年来,在创建生态城市的倡导下,市政道路给排水工程设计引入海绵城市这一理念,不仅可以提高市政道路给排水系统的排水性能,达到治理城市内涝问题的目的,而且通过新的给排水系统结构,能够提高对雨水的利用率,从而为市民营造更加舒适的城市环境。
1海绵城市理念
海绵城市理念将城市比作一块海绵,能够在自然环境变化期间,快速适应环境,合理设置排水系统,下雨期间渗水、蓄水,干旱时节,调用此部分水资源,解决城市水资源短缺问题。在保证城市防涝前提下,尽可能地蓄水,提高雨水资源利用率,为人们生活提供保障的同时,提高给排水协调管理能力。我国人口较多,对水资源的需求量较大,而我国水资源分布不均匀,部分地区水资源严重短缺,依靠南水北调满足基本生活需求。海绵城市建设理念的提出,打破了传统水资源管理模式,以雨水资源作为管理对象,打造新的水资源管理体系。本文以市政给排水设计为例,提出海绵城市理念在设计方案中的应用研究。
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城市环境条件较为复杂
针对现代城市的发展,市政道路的规划建设是极为重要的内容之一,为了充分发挥市政道路的使用功能,延长其使用寿命,应做好给排水系统的设计工作。当前的给排水设计已难以适应越来越复杂的自然环境条件,导致城市给排水系统面临较多难题。例如,在恶劣的暴雨天气影响下,城市给排水系统无法及时排水,降雨量显著增多超过给排水系统负荷时,容易引发洪涝等自然灾害。另外,在实际开展给排水设计工作时,部分设计者对前期准备工作没有足够重视,未提前对周边环境状况进行实地调查,导致最终的给排水工程设计方案不符合相关标准规范,未能有效减轻城市在暴雨天气时的给排水负荷。
3海绵城市理念下的市政道路给排水设计
3.1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。
3.2道路设计
目前,我国部分城市在开展市政道路设计规划工作时都缺乏长远眼光,一些建设单位为了控制建设成本,在实际建设中采用透水性能差的材料,遇到降水量较大的情况时,由于排水不畅,路面会形成大量积水,无法在短时间内得到有效排放,对城市交通系统的正常运转产生直接影响。将海绵城市理念应用于市政设计中,要求在道路建设中采用渗透性较好的材料,并设计适宜的道路横纵坡,以便顺利排放地面积水。例如,可以将路面雨水引入地下雨水模块,使雨水加入地下水资源循环过程。同时,还应在车道底部采用非透水性材料进行铺设,并在其表层加设一层具有较强透水性的混凝土、沥青等相关材料,确保路面过多的积水能够沿着地形顺利流入路边的沟渠中,完善地下水系统,为周边的绿化区域提供灌溉水资源,防止积水长时间存在对地面造成腐蚀,充分发挥出水资源的循环利用价值。
3.3生物滞留带设计
按照功能不同,可以将生物滞带拆分为三部分,除了立交桥下的绿带以外,还包括机动车非机动车分隔绿带、人行道绿带。本市政道路工程主要涉及机动车非机动车分隔绿带、人行道绿带两部分生物滞留带,主要用于处理遭受路面污染后的雨水,沿着收水侧流入到凹结构的绿带。为了起到雨水净化作用,此处添加了卵石过滤带。当雨水流入此处,携带的泥沙和大量的漂浮物都会被滤除,干净的雨水将被土壤和植被吸收,下渗至积水层。根据当前蓄水池储水情况,判断是否可以继续储水,如果达到上限,那么这部分雨水就会通过溢流口排放出去。本设计方案滞留带的最低高度为15cm,根据道路布设情况,控制滞留带最高为20cm。另外,控制下凹部分的深度保持在一定范围之内,使其与车行道路形成一定高度差,范围20~25cm,从而保证雨水得以流入滞留带。考虑到环境因素容易对滞留带造成破坏,本设计方案在绿化带和路基之间铺设土工膜,在距离地表不足1.0m处均铺贴保护膜。
3.4下凹式绿化带设计
城市道路两侧绿化带标高一般超出横断面,这使得降雨期间路面汇集的雨水难以自然地流进两侧绿化带,只能利用雨水口流进排管网,很大程度上增加了管网负担。为了充分利用雨水,减轻管道排水压力,道路横断面的绿化带可优化为下凹式,使雨水在下凹式绿化带汇集、利用。但是,路基在雨水浸泡作用下强度会逐渐减小,路面结构稳定性也会受到影响,为了降低下渗雨水对路基强度的影响,应在绿化带底部及两侧铺防水土工材料,使得下渗雨水和路基隔离。当道路两侧存在林草地,应将人行道横坡向林草地倾斜,使得降雨流向林草地。
结语
综上所述,海绵城市是我国当今城市的一大主流发展趋势,将海绵城市引入市政给排水设计中具有必要性。海绵城市理念的应用内容主要涉及道路设计、城市绿化带设计、污水处理系统设计和附属设施设计等方面,设计人员在实际开展上述设计工作时,必须对海绵城市理念进行全面了解,具备市政给排水设计方面的专业知识储备,确保工程设计效果符合城市给排水发展的需求。
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.