海绵城市理念在市政给排水设计中的应用研究

发表时间:2021/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年第36期   作者:刘丰
[导读] 随着我国城市化进程的加快中,市政建设与城市规模呈逐渐扩大,

        刘丰
        山东华英建筑设计有限公司 山东省临沂市 276200

        摘要:随着我国城市化进程的加快中,市政建设与城市规模呈逐渐扩大,在城市建筑、道路及相关设施“钢化”总体设计理念下,不可避免地会对城市地带的地表、地貌及水文生态产生实质性影响。因此,新型城镇化发展所追求的高质量面临挑战,人与自然和谐发展的理念受到现实“拷问”。文章以海绵城市理论为主要研究对象,结合市政排水设计的相关需求,针对当前海绵城市排水设计的具体问题,提出具有实践价值的创新理念。
        关键词:海绵城市;给排水;设计与应用
        引言
        对于城市建设来说,市政给排水建设至关重要,而给排水设计在一定程度上影响市政给排水最终效果,决定道路结构的稳定性及道路的生命周期。因此,市政给排水设计必须创新思路和模式,即积极将海绵城市理念渗透于给排水设计中,指导做好城市排水系统的优化布局,以此推动城市生态环境的优化建设。
        1海绵城市理论
        海绵城市效应,是指城市的相关设施经过科学改造后,可以如海绵一样,有效吸附雨水资源,从而缓解城市的用水需求,同时还可以进一步降低城市内涝现象的发生。对于暴雨、干旱等自然灾害,城市可以像海绵一样,具有强大的抵抗作用。通过海绵城市的相关理论,开展和应用具有海绵效应的设计内容,成为当前城市市政给排水工程发展的主要方向。借助海绵效应理论,实现人工干预的有效疏导,进一步优化对于自然资源的合理利用,可为城市的给排水系统缓解压力。同时对城市绿化、农作物灌溉、城市卫生等多方面,具有重要的作用和意义,可以进一步体现环保城市的发展理念,强化城市对于水资源的保护和利用,提高城市地下水源的补给能力,确保城市水资源循环利用体系的有效构建,有效保障城市的正常运转。
        2海绵城市概念在市政道路给排水设计中的应用要点
        2.1保护生态,以人为本
        修复水生态,控制年径流总量,推进绿地建设,大力建设海绵型区域。以发展供排水设计实施为契机,同时加强对河湖一带水系生态治理,根除水体污染等水环境问题。坚持以人为本,重点治理城市内涝问题,强化饮水水源管控,确保水质安全。
        2.2整体规划,科学布局
        设计中应统筹兼顾,综合考虑新老城区、防汛基础设施、易涝地段、道路地势落差等要素,科学编制规划,完善技术标准,对自然生态功能与人工设计建造进行统筹规划。根据年径流量对重点地段实施区域雨水排放管控制度,确保防涝与存积并重,构建科学合理的给排水平衡管理机制。
        2.3经济适用,个性发展
        城市给排水工程量较大,耗费甚巨,在鼓励社会资本积极参与海绵城市给排水系统建设改造的同时,应做好相关工作调研,遵循最佳经济效益原则,谋划最佳设计方案。设计中充分考量城市现状及未来城市规划,有效顾及自然环境、气候条件、水系生态状况等个性化因素,因地制宜,坚持走个性化发展道路。
        3海绵城市概念在市政给排水设计中的应用途径
        3.1海绵城市理念指导下的路基排水设计
        对于城市道路给排水设计来说,设计优化必须确保设计前对相应的施工道路情况有充分的了解,以相应数据参数指导给排水方案设计。不同的气候条件、土壤类型、地质条件对应不同的给排水路基设计方案,因此,前期调研与综合分析是城市道路路基排水设计优化的基本要求。

以海绵城市理念指导路基排水设计,必须确保施工道路的透水性能,正式施工前,以晾晒的方式进行路面排水性能检测与调整,配合碾压的方式。若晾晒与碾压都没有起到良好的排水性能调整效果,可以配合换填技术,以提高路基透水能力为路基排水设计的主要目标。具体情况具体分析,施工区域如果是软土层,对应的路基强度要相应提高,只有准确地了解路面情况施工各要素的影响,提出针对性的改善措施,才能确保路基排水设计的优化。
        3.2海绵城市理念指导下的绿化带优化设计
        海绵城市理念指导下的城市绿化带设计主要分为几个模块,首先是雨水收集设计的落地,考虑到城市的降雨情况,一般雨水通过地表径流进入绿化带,汇集在雨水口,因此,应将绿化带的高度设计为路面下方15~20cm。基于水口分布情况与水口高度参数,其设计高度应高于绿化带植被土壤高度。其次是水体过滤设计优化,在给排水设计时提前完成种植土的铺设,后相继添加砾石层并铺设透水管,已优化的水体过滤设计使得雨水深度加强,自然水源供应相对稳定。最后是排水设计的优化,绿化带排水系统设计的重点是科学合理的逆流体系建构,将雨水和排水管连接起来,在雨水丰沛的季节以绿地储存的形式及时处理出水口暂时不能处理的多余雨水,部分降水由逆流系统处理,多种排水方式并行,有效避免了洪涝灾害的发生。
        3.3车行道中渗透海绵城市理念的有效设计
        车行道中,应用海绵城市理念,选用适当的透水材料,可以提升道路的抗水性。区别于人行道路,当雨季来临时,道路雨水量过大,不仅会造成交通堵塞,同时还会造成地面湿滑,间接造成交通事故,严重时还会引发城市倒灌,造成损失。因此,车行道应用海绵城市理论,需要结合地区的降水特点,进一步提升道路渗水特性。目前,不少城市道路的局部区域积水过于严重,主要是由于车行道的施工材料吸水性较差,因此在雨水来临时,会造成一定程度的内涝问题。为了提升道路使用价值,可以在施工过程增设一层防水沥青,当雨量过大时,雨水会顺着道路两侧的排水系统有效排除,同时地面不会因为雨水过多造成交通事故。此外,可采用透水水泥混凝土作为道路中的基础垫层,实现对雨水的快速渗透。透水混凝土具有超强的技术优势,可以实现雨水的快速渗透,减少地面的积水现象。另外,在道路两侧需要种植大量绿化带,进一步提升雨水的吸收能力。由于车行道相关排水设施关系到道路的积水状况,所以开展相关内容的设计务必考虑排水系统的排水量以及排水效率,当雨季暴发时,人工干预的程度会大大降低,因此需要相关排水系统具有一定的排水能力。另外,对于排放的废水,利用排水系统可以实现相关水资源的有效回收,经过一定的处理后,实现水资源的二次利用,进一步体现海绵理论的有效应用。
        3.4生态环境灌溉设计
        生态环境灌溉设计,是指在某工程中对绿化设施以及周边绿植等相关植被进行有效的灌溉设计,以生态环境的高度层次差,实现雨水资源的有效利用,同时,结合植物的有效分布,以高低差的形式对雨水资源实现有效的收集,如此既可满足植被的灌溉需求,又能对周边的生态环境起到改善作用。优化水资源净化系统和自动灌溉系统,实现水资源的有效利用,通过局部的生态效应,实现城市市政工程的整体排放作用的有效提升,进一步调整城市局部生态系统,实现温度、气候、绿化等相关内容的有效改善,从根本上缓解热岛效应对于城市的影响和作用。
        结束语
        城市的正常运作与规范化建设必须以稳定的给排水系统建设为前提。城市给排水系统受多方面因素影响,在城市道路设计中必须关注给排水设计,特别是将海绵城市理念运用到给排水设计中,指导城市路基排水设计、人行道、车行道、生态环境灌溉设计等符合生态与持续发展的理念,以海绵城市建设实现城市道路排水系统的优化布局,提升城市强降水的处理能力和水资源的循环利用,带动城市的持续良性发展与运作。
        参考文献
        [1]陈梓君.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].住宅与房地产,2020(12):104.
        [2]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(24):231-232.
        [3]阳琪琪.海绵城市在市政道路给排水设计中的应用分析[J].工程技术研究,2019(20):201-202.
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