摘要:源头改造作为海绵城市建设的重要措施之一,除了能延缓峰值时间,削减流量峰值,还能确保安全溢流,高效控制面源污染。源头改造应做到分层滞留、就地消纳,包括住宅小区改造,公共建筑改造,公园绿地改造和市政道路改造等。城市的地表径流雨水及其污染物产生的主要场所之一在市政道路,有效控制市政道路的径流雨水显得尤为重要,故如何采取切实有效的措施,进行对市政道路的海绵城市给排水设计,从而改善城市居住环境,提高城市居民居住质量,是摆在给排水设计人员面前的一个课题。
关键词:海绵城市;市政;给排水设计;应用
1 海绵城市的概念及重要性
海绵城市设计理念指的是将在对城市进行规划设计时促使城市具有海绵的特性,即具有一定的吸纳性和弹性,在面对城市环境发生变化时能够表现出良好的协调性。将城市建设成海绵城市的原因在于当前的城市空间中道路硬化用地面积已经达到了城市建设总面积的20%左右。这样的数字表明在雨水量较大的季节,城市排水系统的能力是非常有限的,大量的硬化路面已经严重的削减了雨水的渗透,极易导致城市排水系统的瘫痪。而基于海绵城市理念的城市市政道路给排水设计能够保证排水与给水两个方面都能够具备一定的弹性,促使城市该排水系统能够更好的工作,从根本上解决城市供水困难和雨季城市交通堵塞问题。海绵城市设计理念对城市市政给排水设计的重要性可分为以下几方面:
1.1合理改善城市环境:随着城市经济的快速发展,城市环境污染问题日益严峻。在现代化的城市发展之中如何提升城市生态建设的质量已经成为了重要的话题。海绵城市设计理念能够很好的解决这一问题。海绵城市设计理念是基于城市发展与环境保护于一体的理念,一经推出就得到了相关政府的密切关注;
1.2有效提升城市防洪防涝能力:海绵城市设计理念能够高效的提升城市防洪抗洪能力,减少积水对城市道路的破坏和对人们出行的困扰。该理论能够将雨水进行合理的收集,并且利用合理的规划优势为城市提供更加丰富的水资源。
2 市政给排水设计的基本原则
市政给排水设计属于市政道路设计的配套工程,其设计的合理性直接决定了道路建设质量,因此市政给排水的设计规划的每一个环节都要进行严格的标准制定。首先,在市政给排水设计之初,应结合城市道路及给排水管网的整体规划进行详细分析,以市政道路管线的布设为对比研究内容,在不打扰到居民居住环境的基础上进行给排水设计;其次,要按照相关的经验统计每年城市的雨水量、污水排放量等,合理的规划目标道路的给水和排水管线的直径,确保管线达到使用的需求。此外,应重点分析工业用水量,并作出整体性的用水规划,从根本上保障城市工业用水的持续化,并维护城市给排水设计工程能够给城市的发展带来利好;最后,应按照给排水设计的规范和相关法律法规,制定行之有效的设计思路,结合目标城市的水资源分布情况,协调好给排水设计与环境保护的适应性发展。
3 海绵城市建设的要素
3.1渗
在传统的城市化建设过程当中,主要通过硬面铺装对道路进行建设,这会破坏原有的自然水温,而海绵城市的理念则是通过低影响的措施对原有的硬化路面进行替代。从而使得海绵城市的“渗”能够得到实现,雨水在落下之后,能够通过低影响开发措施向地下水当中渗透,使得地下水的不足得到补充,与此同时,在渗透过程当中还能够净化雨水,而将绿地安放在屋顶上,还能够将净化之后的雨水收集成为生活水,从而使得节水的目的得到实现。
3.2蓄
所谓的蓄,其实就蓄积下落的雨水,对于雨水的蓄积不会对原有的产生破坏,否则就会导致积水成灾情况的出现,因此,在实际的设计过程当中,要对原有的自然情况进行充分的考虑。
3.3滞
海绵城市当中的滞,其实就是滞留雨水,使得雨水的径流量能够得到减少,例如通过改变地形地貌条件,使得雨水能够在流经设施的过程当中减少自身的流量以及流速。
3.4净
每一处低影响开发设施都会净化流经的雨水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过这种方法,能够使得储存的雨水在经历净化之后最终返回到用水单位当中,根据不同的收集区域,净化体系往往会划分成为居住精华区、工业净化区以及公共区域净化三种类型。而从净化方式的角度来看,也能够将其划分尘给土壤净化、生物净化等几种类型。
4 基于海绵城市理念的市政道路给排水设计探讨分析
4.1路基的排水设计
为了提升城市给排水设计的实际效果,需要在对城市市政道路设计之前先对道路的路基进行合理的设计,然后制定出一套切实可行的设计方案,最后根据具体情况和不同区域路段的要求对该方案进行合理化的调整。如果市政道路的路基透水性不强,需要采取措施提升路基的排水性能,例如使用换填技术对路基进行处理。此外,不能够仅考虑路基的排水性能而忽视路基的稳定性,还需要使用夯实、碾压等方式对路基进行处理。
4.2污水处理系统设计
根据城市内污水的来源,采用污水分流制的处理方式,在三四线城市一般根据污水量的大小选用合流制的污水处理方式,在污水处理过程中,结合污水处理厂的处理能力,结合排水量,对污水处理系统的日处理量进行计算,并选择采用一级处理、二级处理还是深度处理,从而保证整个污水处理系统的科学化运转。
4.3车行道
现如今,在我国的市政道路当中,车行道仍然主要对非透水性路面进行应用,这种方法不会导致路面积水情况的发生,但会对地下水的补给产生阻断,并导致热岛效应的产生。而在海绵城市的理论当中,车行道则应该对透水性路面进行应用,这一方面能够使得径流总量得到减少,另一方面也能够对地下水发挥重要的回补作用。在实际的设计、施工过程当中,上面层可以对透水沥青混凝土进行应用,中下面层、基础层则可以对非透水性材料进行应用,从而可避免雨水对路基的破坏。在雨水与路面接触之后,通过横坡,水体会向盲沟当中排放,并最终进入到检查井或者是绿化带当中。从坡度设置的角度来看,纵坡、路拱横坡通常会设置为0.3%-0.6%以及1%-1.5%。
4.4人行道
如果对不透水的路面应用在人行道当中,在雨天则可能会造成积水、湿滑情况的出现,从而对安全性、舒适性产生影响。而在海绵城市当中,则需要透水铺装人行道,这能够保障雨水及时的向路面渗透,并对路面的温度、湿度进行有效的调节,一方面使得积水得到减少,同时也能够对地下水源进行补给。如果路基土壤缺乏足够的透水性,则可以将排水管在基层进行设置,而从坡度设置的角度来看,其纵坡、路拱横坡则应该分别控制在2.5%以内以及1%-2%
4.5绿化带设计分析
(1)对雨水收集进行设计:路面材料使用透水性较好的材料,促使雨水能够渗透到地表层,然后留到预先设计的绿化带雨水收集口出。因此,绿化带的高度不宜过高,应设置在路面下方15-20cm范围之内,并且不得低于绿化带中土壤的高度。
(2)对水质进行过滤设计:对城市道路上积存的雨水进行过滤设计有助于提升地下水的清洁程度和避免地下水污染,促使所收集到的雨水能够用于多种地方。为了进行水质过滤设计,需要在工程施工中先铺设一层种植土,在种植土上层铺设一层砂石层,再埋设渗透管。这样的设计方案能够提升雨水的渗透量以及水质的清洁度。
(3)进行滞蓄缓排设计:对绿化带进行滞蓄缓排设计指的是在对绿化带整体结构了解清晰之后对导流系统进行更深入的设计工作,促使雨水能够更好的渗透到地下。主要的设计工作有:在雨水的设计口处设计明沟,明沟的作用是对雨水进行沉淀,对雨水进行天然的过滤;在明沟的两侧进行出水沟渠的设计,出水沟渠的作用是配水。
(4)进行雨水排放设计:雨水排放设计是指对溢流系统进行设计,即将地势较洼的位置的水进行导流等。
结语:对于道路海绵城市的给排水设计,应综合运用透水铺装、下凹绿地、植草沟、雨水花园、路缘石开口等措施来对道路进行改造,使其在雨水径流量控制和面源污染控制方面得到有效提高,达到海绵城市建设要求。
参考文献:
[1]张钦鑫.基于海绵城市理念下市政道路给排水设计分析[J].中国标准化,2018(18):119-120.
[2]李春涛.海绵城市理念下的市政工程给排水规划设计研究[J].中国战略新兴产业,2018(36):13.
论文作者:陈少鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:城市论文; 雨水论文; 海绵论文; 给排水论文; 路基论文; 路面论文; 透水性论文; 《基层建设》2019年第7期论文;