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摘要:近年来,社会发展使人们生活水平和生活质量不断提升,对市政道路工程建设要求越来越高,市政道路工程给排水设计对人们生产生活具有重要影响。面对现阶段市政道路给排水中存在的问题,相关部门已采取相应措施,与低冲击开发结合,不断提升市政道路工程给排水效率。将海绵城市理念运用于市政道路工程给排水设计中,将城市发展与给排水发展相结合,不断提升市政道路工程给排水设计质量。
关键词:海绵城市理念;市政给排水设计;应用
1.海绵城市的概念及重要性
海绵城市设计理念是指将在对城市进行规划设计时促使城市具有海绵特性,即具有一定吸纳性和弹性,在城市环境中起自然积存、自然渗透、自然净化的重要作用,与常规排水设计统筹考虑,遵循源头控制原则,有效缓冲生态环境的不利变化,必要时还须考虑外区块的影响。将城市建设成海绵城市的原因在于当前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20%以上;而根据近年雨污分流、正本清源、三旧改造及国家海绵城市试点项目前期调研及项目实施实践表明,早期雨水系统设计参数普遍为3~5年一遇,标准偏低,内涝情况普遍。基于海绵城市理念市政设施不但在城市存量管网改造前能极大地降低现有管网排水压力,在存量管网改造后亦可起到错峰缓排、改善生态环境的积极作用,对新建排水系统建成后还能起到提高系统抗击超常降雨风险的能力。
海绵城市设计理念对市政给排水设计的重要性可以分为以下几个方面:(1)合理改善城市环境:随城市经济快速发展,城市环境污染问题日益严峻。提升城市生态建设质量已经成为了重要话题。海绵城市设计理念采用具备“渗、滞、蓄、净、用、排”海绵效应工程建设设施,针对性解决我国城市化发展建设过程中的问题。它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密切关注;(2)有效提升城市防洪防涝能力:海绵城市设计提出了年径流总量控制率这一概念,并围绕这一指标为中心,高效的提升城市防洪抗洪能力,减少超规降雨对城市道路的破坏减轻出行困扰。该理论能够将雨水进行合理收集,产生径流洪峰调节作用降低排水系统压力,并且结合雨水回用理念,利用合理的规划优势为城市提供更加丰富的水资源。
2.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用
2.1和城市规划相结合
(1)技术措施
常用具备“渗、滞、蓄、净、用、排”海绵效应的工程建设设施,具体如表1所示。
表1 源头类海绵设施分类表
6其他海绵设施 包括各种新型设施
(2)技术指标
年径流总量控制率及面源污染总削减率是海绵城市建设的核心指标。海绵城市建设提倡推广和应用低影响开发建设模式,加大对城市雨水径流源头水量、水质的刚性约束,使城市开发建设后的水文特征接近开发前,有效缓解城市内涝、控制面源污染,最终改善和保护城市生态环境,实现新型城镇化下城市建设与生态文明的协调发展。在“源头减排、过程控制、末端治理”的海绵城市建设全过程中,雨水的渗、蓄、滞、净、用等综合效益,主要依托对降雨体积控制来实现,体现在年径流总量控制率这一核心指标中。具体到市政给排水的海绵设计中,如何经济、合理利用各项海绵设施,达成规范要求的年径流总量控制率、面源污染削减率指标,也成为市政给排水设计工作的核心之一。某珠三角地区项目设计指标示例如表2所示。
表2各类设施面积及调蓄容积汇总
年径流总量控制率目标为72%,设计控制降雨量为33.34mm;实际年径流总量控制率为78.23%,实际控制设计降雨量为40.86mm。设计面源污染总削减率目标为55%,实际面源污染总削减率为64.2%。综上,本项目均达到设计目标。
2.2车行道设计
车行道在市政工程建设中也是极为的重要,须充足重视。现有城市车行道大部分都是采用非透水性路面,妨碍地下水的补给还易导致积水。在车行道中应用海绵城市理念,将低负荷道路设计为透水性路面,如透水沥青等,路基采用级配碎石、透水混凝土等,达到有效减少径流量、回补地下水的目的。同时,车行道也是雨水系统主要面源污染来源,须紧密结合初期雨水弃流及生物滞留带等设施,对雨初径流实施控制以保护水体。
2.3铺装广场及人行道设计
早期市政工程多采用不透水铺装工艺,径流系数高达0.95,易导致积水或湿滑的情况,影响设施使用功能及出行便利。在海绵城市理论指导下,应用透水性铺装,确保雨水及时地通过功能性材料入渗,通过地下潜流消纳部分雨水,并补充地下水源。现有厂家开发出各种性能优异的透水性材料,如非烧结透水砖、高分子透水人造大理石等;如果受到地质条件限制,还可以在透水基层的部位设置疏水管进入绿地客地雨水消纳系统,亦可提高实际年径流总量控制率至75%以上,达到设计目标。
2.4绿地给排水设计
近年来通过广泛的海绵城市建设实践,大量使用了下沉式绿地、植草沟、植被缓冲带、生物滞留设施、雨水湿地等海绵因素,从而赋予城市绿地作为观赏、空气净化等功能以外,更丰富的生态内涵。为实现绿地海绵功能,设计须从以下功能设施着手,与铺装及功能设施有效合理衔接。(1)雨水收集方面。在透水地面前提下,超渗雨水能够通过地表径流聚集在绿地的环保和侧排雨水口,通过降低绿地高程承接客地雨水,一般为临近铺装高程下15~20cm之间。通过对汇水面积的划分布置雨水口,均衡绿地海绵负荷。下沉绿地必要时采用溢流井、盲沟等,对绿地超渗雨水收集进入渗透渠、多孔生态纤维膜、生态树池、蓄水池等回用系统或雨水管网。(2)水体过滤方面。有条件的绿地可做成雨水花园等潜流湿地,配置不少于5种净水植物,通过植物的净水作用提高排放水质。在进入潜流湿地前,为了保证雨水清洁度,应该对其进行弃流或过滤。前端过滤一般采用具有挂篮及滤棉的环保雨水口,或者使用旋流式沉砂井。(3)缓排滞蓄方面。首先应该对绿化带的地形和结构特点进行分析,尊重现状地形地貌特征,不宜过度开发空间及改变原有排水方向。因此须对设施布置进行合理设计,使雨水有层次的深入地下。(4)在其他海绵设施已充分配置完成仍无法满足该工程海绵设施建设控制指标时,可考虑设置地下蓄水池等储存设施。
2.5存在特殊污风险、易发地质灾害的区域,不宜建设雨水入渗设施。
参考文献:
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