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摘要:随着经济的发展,市政路桥是社会生产及居民生活中重要的组成部分,市政道路包括人行道、绿化带、分隔带以及机动车道等。近些年来,我国城市化进程的加快,市政路桥工程量也大大增加,因此对于市政路桥的设计与工程质量都提出了更高的要求。海绵城市建设理念在市政路桥设计理念与工程质量中的应用,可以实现更好的社会效益、经济效益以及环境效益。
关键词:海绵城市;城市道路;建设途径研究
引言
海绵城市,通俗来说就是通过建设水土保持设施,将雨水在雨汛高峰期收集起来,再利用收集来的雨水灌溉植被等。如同一张海绵,在吸与放的过程中来达到降低城市内涝的风险,最大程度的将水资源节约起来。在“十三五”规划中,“渗、滞、蓄、净、用、排”等办法由国务院提出并应用于海绵城市建设中,城建对生态环境的影响被最大水平的降低了,70%的降雨被当场消纳和操纵掉。面对国家就海绵城市建设提出的更高要求,相关部门应在城市道路排水设计中展开更深入的思考,来打造更加生态和谐、舒适宜居的现代化城市环境。
1海绵城市建设理念
1.1海绵城市概念
简单来讲,海绵城市建设理念要求在城市建设设计与施工中要注重提高城市路桥基质的吸水性,打造一个“海绵”路桥体,提高城市抗洪抗涝能力。海绵城市建设基于各类的基础设施,在保障其功能性与安全性充分展现的基础之上,进一步优化城市的水循环性能,增强城市的排水、蓄水能力,重视循环利用水资源,是生态环境保护城市建设要求的新型设计理念。
1.2海绵城市建设理念的优势
城市建设中主要矛盾就是经济发展与生态环境保护之间的矛盾,基于此政府出台了许多配套政策,其中最主要的措施就是打造海绵城市来缓解城市排水蓄水压力,改善城市生态环境,减轻城市环境污染。利用海绵城市的海绵效应从根本上缓解城市排水系统的压力,充分循环利用城市丰富的水资源,同时还可以起到防雨防洪的作用。
2城市内涝积水现状
近年来,由于全球气候条件的恶化,在所有国家都有洪水灾害发生,中国也不例外。自2020年汛期以来,我国南方发生了几轮强降水,许多城市遭受了严重的内涝。国内城市化建设的初期,速度被一些项目负责人当作完工的标准,但关于城市排水系统的完整规划却往往被忽略掉。城市内涝问题变得严重有很大一部分是由于中国城市的快速发展。首先,城市化过程中,路面硬化、植被减少直接导致了雨水难以下渗,汇流在路面,我们看到的水坑便因此形成了;另一方面,城市土地扩张使生态环境遭到破坏,河道被城市垃圾堵塞,黑臭水体的直接填埋又导致了水域面积的减少,江河湖泊等失去雨水调蓄功能,城市水体的调蓄作用降低,大暴雨更难以应对;最后,城市道路管网缺乏专业监管,堵塞的管道由于没有得到及时的疏通,当暴雨来临时便无法按预期效果完成排水功能。
3海绵城市建设理念下市政道路设计内容
3.1道路低影响开发系统方案
系统方案一:道路断面由机动车道、绿化带、非机动车道、人行道组成,利用绿化带设置低影响开发设施净化初期雨水、滞留雨水,同时人行道、非机动采用透水铺装减少雨水径流系数,满足径流控制指标要求。排水系统流程如下:路面雨水→路缘石开口→砂滤池→植草沟→雨水花园→溢流井→市政管网。系统方案二:道路断面由机动车道、人行道组成,且无侧分带,道路红线外侧无绿化带,利用设置环保型雨水口净化初期雨水,同时人行道采用透水铺装减少雨水径流系数,满足径流控制指标要求。排水系统流程如下:路面雨水→环保型雨水口→市政管网。
3.2道路低影响开发设施
低影响开发设施种类多样,市政道路常用的低影响开发设施如下:(1)植草沟:一个开放式的缓坡植被通道,用于传递雨水;同时也是一种生物滞留设施,通过草叶及其连生植物过滤雨水径流,并通过草和植被覆盖增强对污染物的吸附和沉淀,做到去除初级污染物。市政道路设计时将植草沟设置于市政道路边,利用侧石开口或平缘石的形式,让雨水径流排入植草沟内;边坡坡度不应大于1:3,纵坡不应大于4%,下凹深度不宜大于600mm,宽度一般为600~2000mm,面积需根据汇水面积和设计传递流量计算。植草沟分为滞蓄型和转输型,其中滞蓄型结构自上而下通常由100~300mm下凹层、300~500mm种植土层、透水土工材料、300mm砾石/级配碎石排水层、防渗土工膜和密实土基组成;转输型结构通常由100~300mm下凹层和密实土基组成。(2)雨水花园:一个种植洼地,一种生物滞留设施,通过本土植物的修复过程过滤污染物,主要用于过滤雨水径流,不用作贮存雨水,具有较强的削减雨水峰值以及较强的净化雨水的功能。市政道路设计的时候将雨水花园布置在侧分带及后排绿地范围,用于处理机动车道、非机动车道及人行道的雨水。雨水花园应分散布置,规模不适宜过大,单个面积宜为30~40m2,汇水面积与其面积比一般为1:(20~25);需要包裹防渗土工膜以及设置排水层,不允许雨水花园雨水下渗;表面应设置溢流井,超过调蓄深度的雨水,通过溢流井直接溢流进入雨水系统。雨水花园结构自上而下通常由100~300mm下凹层、300~1200mm换土层、透水土工材料、250~500mm砾石/级配碎石排水层、穿孔排水管、防渗土工膜和密实土基组成。(3)透水铺装:具有可透过的或可渗透性铺装,水可以垂直流过硬质表面,可用于车行道、人行道及非机动车道的路面结构上。透水铺装结构由粗骨料组成,孔隙率较大,可贮存雨水、最大限度提高了雨水的渗透速率;同时可以清除沉淀物和其他污染物,起到减少和分散雨水的径流量,并促进雨水的渗透补充作用。在道路透水路面结构设计中,通常采用土壤层做路基;级配砂砾石/级配碎石/透水水泥稳定碎石做垫层或基层,透水砖/透水沥青混凝土/透水混凝土做面层。透水路面既满足了硬化路面的使用要求,提升了路面的透水性和透气性,又提高路面的适应能力及渗水能力,避免城市内涝。(4)环保雨水口:包含拦污组件、过滤组件及溢流组件,保证在净化雨水的同时雨水又能顺畅排放。
3.3排水系统
市政道路设计中的排水系统核心标准要求不但要能够在发生降水时,可以立即把产生的水资源优先排出,同时该系统也要承担较大的承载能力,尤其是在降雨量和降水量较大的城市区域,更需要通过排水系统的合理建设,使市政道路上所产生的积水可以被立即排出。此外排水系统的建设阶段,也要保持均匀性、平衡性和稳定性,此时才可使建立的道路排水系统本身更好地应用于针对各类资源的合理处理工作。通过海绵城市建设,增加前段分散式雨水收集设施,减少地表径流以及雨水管网排水压力,实现对暴雨“削峰”的目标,针对立交低洼段、人行车行地通道区域,应适当提高雨水管网设计标准,配置排水泵,防止城市内涝情况的发生。
结语
众所周知,旱涝灾害在我国一些城市频繁发生,并且一些城市还存在严重缺水的现象。目前,城市中内涝现象日益加重,究其根源主要是由于中国城市地面硬化建设比较过度所造成的,当遇到大暴雨的情况下,大量雨水便会构成地表的径流,这样完全超出城市排水系统的基本承受能力,最后会导致内涝的出现,这给城市水资源造成了严重的污染。伴随着海绵城市的相继出现,就需要开展全方位的系统化治理,为此,创建海绵城市具有非常重要的意义。
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