海绵城市理念在市政给排水设计中的应用分析 阮全标

发表时间:2021/4/9   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:阮全标
[导读] 摘要:在市政体系中,道路工程占据重要地位,是决定运输功能有效发挥的重要载体。
        首辅工程设计有限公司  广东省湛江市   524000
        摘要:在市政体系中,道路工程占据重要地位,是决定运输功能有效发挥的重要载体。在市政道路内部结构中,给排水设计作为重要的系统模块,在很大程度上影响道路结构的稳定性以及使用寿命。因此,市政单位需要积极践行全新的设计理念,遵循海绵城市的设计原则对给排水的内部结构和系统功能进行优化设计,从而实现城市生态环境优化建设,全面提升城市整体发展进程。
        关键词:海绵城市;市政;给排水设计;应用
        1海绵城市概述
        海绵城市是当前我国很多城市发展的着眼点,其最为主要的目的和要求就是促使相应城市能够具备较强的海绵属性,可以在水资源的吸收以及释放方面具备更强功能,以实现城市水资源调控效果的优化。从海绵城市的具体运行中来看,往往可以促使城市在雨水比较多的时期进行大量存储,以求在解决城市内涝问题的基础上,保障给排水系统的运行更为顺畅;在城市相对缺水时,则可以将原有储存的水资源进行释放,以满足城市用水需求。海绵城市的构建往往需要表现出较强的系统性,虽然其和市政给排水系统的关联最为密切,但是往往需要从市政道路系统以及市政园林等多个方面进行优化布置,以更好体现海绵城市的应用功能,达到水资源的全面协调效益。
        2海绵城市理念在市政给排水设计中的表现
        2.1综合性
        海绵城市理念的综合性是指在设计过程中综合考虑与利用影响目标的因素,从而集中各项因素,共同作用于最终结果。在综合性的指导下,与给排水系统不存在直接关联的基础设施也可发挥改善给排水系统的功效。在海绵城市理念的指导下,市政给排水系统的综合性主要体现在对人行道给排水,车行道给排水及绿化带给排水的应用,从而在综合作用下形成合力,共同作用于市政给排水系统。
        2.2经济性
        海绵城市理念的经济性是指在设计过程中尊重影响因素的性质特征,采用经济的方式对目标进行改善,在不影响目标基础性质与基本功能的情况下,实现对目标的改造。在海绵城市理念的指导下,市政给排水系统的经济性主要体现在对人行道,绿化带及车行道的改善中,在不破坏上述基础设施的基本功能的基础上,采了较为经济的方法实现了改善目的。
        2.3科学性
        海绵城市理论是符合科学发展观,满足可持续发展要求的科学性理论,其不仅有助于促进城市改善其给排水功能,同时有助于综合发挥城市基础设施的功效,满足发展经济性的要求。同时,海绵城市理论的科学性还体现在其满足了当前阶段城市建设发展的主要需求,即在实现基础建设后对城市服务设施功能的改善,是一种能满足发展需求的理论。在市政给排水系统的设计中,也集中不同城市对给排水系统改善的主要需求,针对主要需求集中设计解决方案。同时应尊重海绵城市理论的基本理念,实现理论与实践的统一。
        3市政给排水设计中海绵城市理念运用存在的问题
        3.1城市水文未得到有效利用
        由于在给排水设计中,技术人员并未重视海绵城市设计优势与给排水系统的相互融合。同时对于海绵城市的理念未进行实时更新,导致给排水系统的优化性能降低,效率也得不到大跨度的提升。对于我国给排水设计而言,较多企业会疏忽城市水文地质情况。比如:未对雨季降水量进行统计以及对多水地段进行完善整治,影响给排水功能的正常发挥。在设计实践中,没有结合城市的实际水文情况就开展工作且缺乏科学合理性,也是现阶段面临的主要问题。严重影响了城市给排水设计的技术水平,无法有效的将海绵城市自身价值发挥出来。
        3.2设备老、改造难、维护差
        目前很多城市的给排水系统中管道存在严重的缺陷问题,同时相关管理人员缺乏对地下管网的维护保养,尤其对于老城区来说,因为原本的给排水系统就已十分老旧,经过多年之间的运行使用,管道缺乏基础的维护,导致其很难对海绵城市理念建设下的给排水系统提供正常的运行。因此对地下网管的改造造成巨大困难的同时,也给海绵城市理念下的市政给排水的实践造成困难。此外,想要有效的改变这种现象存在,应对城市给排水系统中存在的问题进行针对性的处理,加强对地下设施布局的重视,才能有效地将海绵城市理念融合到给排水设计当中。
        3.3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。
        4海绵城市理念在市政给排水设计中的应用
        4.1车行道设计
        市政道路工程建设中,非渗透性路面的应用较为广泛,虽然其保证了道路强度,但也会给路面造成严重的积水现象,影响地下水供应,形成热岛效应。而在海绵城市理念应用之下,车行道的设计会更加注重路面的透水性能,减少地表径流,提升地下水循环补给效率。在实际的设计中,表面层适用于渗透性沥青混凝土,底层和基层实施可以选择非渗透性材料,可在一定程度上避免雨水造成的路基损坏。此外,当雨水接触到路面后,可直接沿着路面坡度走向流入周边的绿化带中,提升雨水利用率。
        4.2人行道设计
        人行道设计中倘若采用不透水路面,道路会随着使用时间的延长,雨水会给路面结构带来腐蚀性的危害,降低路面结构的稳定性。

然而在海绵城市理念的应用之下,则会更加注重于路面的透水性设计,合理控制了路面上出现雨水堆积现象。另外,在排水管设计中,将其安装在基座内会加强雨水的排除效果。在规划坡度时,必须将路拱的纵坡控制在2.6%以下,将横坡控制在1.0%-2.0%之间。
        4.3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。
        4.4绿化带的给排水设计
        绿化带是市政规划中的重要组成部分,也是海绵理论中城市给排水系统设计的重要影响因素。绿化带不仅应发挥其排水倒流的作用,同时应发挥其储水给水的功能,以保证城市在雨季与旱季均能充分发挥给水排水功能。
        在传统的城市给排水系统设计中,绿化带的储水功能主要通过土壤储水实现,但土壤的储水能力有限,无法充分应对暴雨对储水的要求。同时,各个绿化带之间处于分离状态,彼此之间缺乏联动,无法充分发挥对雨水的导流作用,从而导致雨季给排水系统无法充分发挥功效的问题。
        在海绵城市理论的指导下,绿化带应注重其储水能力的改善。具体可采用增加底下储水装置的方式,当土壤储水无法满足储水要求时,多余水分通过倒流进入到底下储水装置中,当旱季到来,储水装置向土壤供给水分,保持土壤湿度的同时,维持城市空气湿度。在此基础上,可在城市的绿化带之间增加导流装置。当城市降水密度不均匀时,降水量较大的区域可通过导流装置将水量配给到降水量较小的地区,不仅有助于给排水系统的建构,同时有助于通过绿化带实现对城市水量的调配,综合促进城市实现其功能。
        绿化带是城市给排水系统设计中的重要组成部分,在海绵城市理念的指导下,改善绿化带的储水能力,提升各绿化带之间的导流功能,综合发挥市政排水功能,同时不破坏绿化带的景观功效,尊重改善过程中的经济性要求。
        4.5绿地衔接部位设计
        绿地衔接区域也是给排水设计的重点区域,同时也是影响城市生态建设的重点因素。在此环节开展设计工作的过程中,设计人员需要积极更新工作理念,将海绵城市理念有效地渗透到工作当中。通过多种方式对排水功能进行优化设置,如雨水分流,或者设置下沉式绿地等方式。不仅如此,设计人员还需要在衔接部位设置雨水花园,实现雨水资源的有效利用,避免水资源的浪费,促进整个城市实现持续性的发展。
        4.6关注滞水设计
        在市政给排水设计中充分考虑海绵城市理念的运用,还可以考虑到滞水功能的优化,借助于海绵城市相关设施较强的滞水功能,确保其可以表现出更强的水资源调控作用,辅助城市给排水系统优化水资源利用。当然,原有海绵城市相关滞水设施的设计运用还可以降低排水压力,在面临降雨量较大的阶段时,功能价值往往更为突出。从具体滞水设计方式上来看,设计人员首先可以考虑到城市绿化园区的构建,充分借助于园区中的乔木、灌木以及一些草本植物,提升自身滞水能力,降低在强降雨下的径流大小,进而避免市政排水系统受到严重冲击;此外,针对城市建筑物进行绿化改造,增加绿色建筑的占比,同样也可以利用这些要素来实现水资源的滞留,尤其是对于屋顶绿化区域,其滞水能力相对比较强,也可以缓解市政排水压力;对于城市中存在的一些池塘以及湿地等区域同样也可以充分设计运用,将其作为重要的排水目标,实现城市内涝的有效处理;在城市中的恰当区域布置下沉式绿地也可以发挥理想滞水作用,并且将水资源充分利用于城市绿化,作用更强。
        4.7蓄水改造设计
        海绵城市理念的运用还能够明显提升城市中各个区域的蓄水能力,而这些被存蓄的水资源同样也就成为利用对象,应该引起市政给排水设计人员的高度关注。针对海绵城市相关设施存蓄的水资源,应该借助于恰当的转运通道,促使其能够被应用到最为适宜的场所,尤其是在一些水质要求并不高的方面,更是可以借助于这些蓄水进行再利用。比如从生活用水中来看,冲厕用水以及清洁用水都可以利用这些蓄水资源,需要设置专用管网;对于道路清洁以及园林景观用水,同样也可以借助于恰当的管网布置,促使这些蓄水得到较好运用。在这些蓄水改造应用背景下,原有的市政给水压力能得到有效缓解,同时体现出良好的水资源节约利用效果。
        5海绵城市理论的创新发展
        海绵城市理论是科学的理论,是能适应实践需求与发展需求的理论。因而,在具体适用海绵城市理念的过程中,应注重结合实践中出现的新情况,不断对理论进行完善,丰富理论内容与实践方式。如,在大连市使用海绵城市理论改善其给排水系统时,海绵城市理论可丰富丘陵地貌的改善方式。在针对上海的改善过程中,海绵城市理论结合上海市的实际情况,丰富了关于大都市给排水系统设计的经验,在不影响都市正常生产生活的前提下,如何有效开展给排水系统的改善工作。
        结论
        市政道路给排水工程设计中,合理运用海绵城市理念不仅能提升给排水系统的运行效果,也能改善人们生活品质,满足城市的发展需求,加强生态系统的稳定性,促进人与自然的和谐共处。此外,在海绵城市理念运用下,构建市政道路给排水系统可增大水资源利用率,降低洪涝等自然灾害的现象发生,减少社会及人民群众财产损失,为城市前行贡献力量。
        参考文献:
        [1]付昊.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].江西建材,2019(24):50-51.
        [2]沈倩.海绵城市理念下的市政工程给排水规划设计分析[J].门窗,2019(23):152.
        [3]刘志军.海绵城市理念在市政给排水设计中的思考[J].建材与装饰,2019(32):105-106.
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