谢美连 陈硕
中国市政工程中南设计研究总院有限公司,湖北省武汉市,430010
摘要:城市中的排水系统肩负着维护城市正常运作的重任,影响着城市的现代化发展进程。目前我国的城市在不断地升级改造中,对市政给排水工程的要求也不断发展。海绵城市理念的提出正好为市政给排水工程提出了满足发展需要的创新点。通过对海绵城市理念在市政给排水设计中的运用探索有助于城市排水系统的效能优化设计。
关键词:海绵城市;市政给排水;设计;运用
1、海绵城市理念及其重要意义
海绵城市,主要是针对于城市在对城市的水工程建设上,犹如一块海绵,可以对水进行弹性处理,通过城市的绿化地、道路、排水系统等基础设施,对城市内部的降雨、生活用水、工业用水等进行储蓄和排放。通过对城市内部水资源的控制,让城市在需要用水时有足够的供水,在水量过大时可以存蓄用水,并对废水、污水进行净化处理,让城市自身的渗透和修复功能良好运行,进而推动城市的良好运作。海绵城市理念的提出对于城市给排水系统的设计带来了创新性发展。可以对自然降水进行更加充分的运用,并且可以帮助人类更好地改善现有的生态环境,更加符合人与自然和谐发展的生态理念。对于水资源相对贫乏的区域而言,将海绵理念融入到城市建设中可以提高对水资源的回收以及有效利用率,借助于自然降水改善城市的饮用水以及排水等问题,让城市获得更好的发展;对于目前城市发展中普遍存在的生态破坏、污染等问题,运用海绵城市理念,促进水资源的循环,有助于生态环境的自然修复。
2、海绵城市理念下的道路排水结构设计
在长期的建设发展过程中,城市的道路路面部分采用沥青混凝土和水泥混凝土,这些材料的渗透性较差,导致地面的积水无法及时下渗,这是造成城市出现洪涝灾害的首要原因。因此,基于海绵城市的理念,在选择道路路面材料时有着更高更为特殊的要求。对于机动车道,需要依据车辆类型、数量以及水污染程度来确定透水材料,使地表与道路能够有效连通在一起。对于人行横道,则可以不考虑水污染的因素,采用全透水铺砖。行车道在设计时路面材料可以采用透水型沥青,使得路面上的积水可以快速地渗入预留的排水管道中,再由排水管道将水汇入储水设施中,进而实现水资源的循环再利用。应采用透水性好的材料作为路基压实材料,避免面层水下渗后滞留于面层、基层之间,能够快速渗透至下部自然土体内。
3、市政道路给排水设计存在的问题
3.1城市环境气象比较复杂
在城市化视域内,市政道路是重点工程项目,而给排水是支撑道路结构稳定性和保障使用寿命的重要载体。然而,在实际开展工程设计时,因为气象环境具有一定的复杂性,给排水系统的设计工作带来了很大的挑战。因为恶劣自然条件的影响,造成降雨量增加或者发生洪涝灾害,而严重阻碍排水功能正常发挥。同时,在具体开展系统设计的过程中,设计人员未能做好周边环境的检测工作,导致所设计的工程方案与实际标准之间存在着明显差距。
3.2降水利用率低
在给排水系统设计中,雨水资源发挥着重要的影响作用,不仅影响排水功能,同时也是给水资源储备的重要因素。然而,在开展给排水系统实际设计工作的过程中,设计人员对雨水资源开发缺乏重视,未能规范设计循环生态系统,在雨水净化、储蓄方面的系统开发不到位,导致水资源浪费现象比较严重。因此,针对目前在水资源系统给排水功能设计方面存在的问题,市政单位需要加强重视度,积极开发全新的设计理念。
4、海绵城市理念在市政给排水设计中的应用
4.1路基的排水设计
在市政道路体系中,路基是重要组成,同时也是影响道路结构稳定性的重要因素。在路基环节积极践行海绵城市理念,做好排水设计,能够保障道路使用寿命,避免雨水积压而造成坍塌等不良风险发生。
首先,在路基排水系统设计之前,需要做好现场环境条件全面调研,了解当地的降雨量以及气候条件具体变化规律等,对路基土质情况进行检测与分析。之后,本着强化路基排水性、透水性功能的原则对工程方案进行优化设计。同时,重点加强对填补技术的优化设计,在填补材料的选择上要严格把关,尽量选择透水性能较高的材料,保证路基结构更加稳定。
4.2人、车行道设计
在道路体系中,人、车行道所发挥的作用也十分突出,同时在排水功能方面具有严格要求。因此,设计人员需要针对以上两个模块就具体的设计方案进行优化。首先,进一步规范人行道的设计。基于海绵理念对人行道所处的地理环境进行全面分析,有效掌握降雨量等指标。在进行工程方案设计时,对所选择的材料进行规范,加强透水材料的选择,能够有效地避免在降雨量高的季节,出现雨水积压等不良风险,也能够实现人行道表面温湿度的动态调整,从而保其功能得以正常发挥。同时,做好车行道设计。在海绵城市理念背景下,设计人员需要在铺设材料上进行创新,用其他类型的材料替代柏油路面,从而保证车行道表面有较强的透水性。
4.3运用于城市绿化建设道路的绿化带
绿化带在城市中起到了很大作用,不仅可以缓解行车中的视觉疲劳,还能起到净化汽车尾气的功能。绿化带与道路所在区域的气候条件有较大的关系,因此需要遵循因地制宜的原则,紧密结合当地的气候条件等情况合理地选择植物。应当着重区分新型绿化带和传统道路绿化带参数,设置参数时要结合当地的气候条件,全面考虑当地的土壤和洪水标准的差异性,为了更好地到达排水与储水的目的,新型道路参数往往要高于传统的道路。根据海绵城市理念,可以将道路设计成中央绿化带模式,将雨水合理排放到绿化带中。另外,还可以将碎石沟设置在绿化带的下方,更加有效且高效地收集多余的积水。在贮存雨水方面,道路可以采用分隔绿化带,并对绿化带进行特殊设计,充分利用绿化带的植物,优化设计水流的流向和方式,雨水部分流入绿化带内,节省人工对绿植的浇灌。
4.4运用于城市水资源净化系统
在以往的市政给排水设计中,排水效果不理想、储蓄水的功能不完善,排水系统功能单一且不能充分发挥其作用。将海绵理念同市政给排水设计结合在一起,有利于根据城市的发展现状和建设要求更加科学、合理地规划城市排水系统,让水资源在系统中净化、循环,更加符合可持续发展理念。根据城市的地形和环境特性设计市政给排水系统,将自然降水和城市污水、废水进行分类收集,并对水资源进行净化处理,再重新进入城市的水循环,应用到城市建设中,实现对水资源充分、高效的利用,避免资源浪费、缓解城市用水压力,为城市的正常运转、生态发展提供了动力。
4.5路面停车场的设计
与人行道类似,城市停车场的路面也可以采用透水性比较好的透水砖,在雨量较大的天气,雨水可以通过透水砖直接渗入路面以下。除此之外,透水砖表面较为粗糙,能够增大轮胎与地面之间的摩擦力,减少汽车打滑,进而在一定程度上减少了交通事故的发生。对于室外停车场,也可以采用嵌草透水砖,通过植物和土壤的吸水性间接地提高了停车场地面的透水性。
结语
综上,海绵城市理念在市政给排水工程的设计规划中起到了很好的引导作用,对城市的可持续发展进步进行了有效的指导。在市政给排水工程的建设中,需要充分理解海绵城市理念的含义,科学合理地解决了城市给排水系统中的缺陷,实现城市资源的合理运用。
参考文献
[1]李晓.浅析市政给排水设计中对海绵城市理念的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2020(15):95.
[2]孙琪.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].建材与装饰,2020(07):112-113.
[3]丁锡峰.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用[J].工程技术研究,2019,4(24):231-232.
[4]熊克芬.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(24):121-122.