摘要:随着我国城市现代化建设的发展,市政道路工程不断增多,相应的道路硬化面积也越来越大,严重减弱了市政道路路面的雨水渗透性能,使得城市内涝问题、缺水问题、溢流污染问题日益严峻。为了有效地增强市政道路对雨水的“吞吐”能力,可以充分运用海绵城市建设理念,对雨水进行综合利用,控制城市不透水面积比例,最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏,促进生态型城市开发。
关键词:海绵城市;市政道路;设计要点
1.海绵城市建设的主要途径
海绵城市的本质是改变传统城市建设理念,实现与资源环境的协调发展为了实现城镇化与自然资源环境的协调发展。为了保护城市水生态系统,减少雨水灾害,开发雨水资源,海绵城市建设(又称为低影响开发,LID)作为新的城市建设理念被提出来。海绵城市能够像一块海绵一样,将雨水吸收储存,对其循环利用,并降低初期大流量雨水径流的污染,面对自然灾害和环境变化时能够弹性适应。海绵城市建设将传统的“快排”模式转变为“渗、滞、蓄、净、用、排”的有机结合,最大程度上减少城镇化发展建设给原自然水文特征和水生态环境带来的负面影响,从而实现对雨水的自然积存、自然渗透、自然净化。海绵城市的建设途径主要有以下几方面:
1.1对城市原有生态系统的保护
最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征,这是海绵城市建设的基本要求。
1.2生态恢复和修复
对传统粗放式城市建设模式下,已经受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态的手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。
1.3低影响开发
按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,同时,根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。
2.市政道路设计在海绵城市建设中的重要性
市政道路作为城市发展过程中非常重要的组成部分,随着当前城市化进程的不断加快,市政道路硬化面积也随之增加,这也使市政道路路基范围内能够收集到更为可观的雨水量。一旦雨季到来,许多城市则会进入到“看海模式”,内涝已发展成为当前城市治理中的顽疾。在当前我国城市快速发展的新时期,建设海绵城市已成为解决当前城市发展过程中水问题的必要举措。将海绵城市建设理念引入到市政道路设计中来,采用生态的设计来实现对道路径流的收集,使其作为地下水及路边绿化带的补充水源,这不仅有利于提高市政道路的使用寿命,而且有利于修复城市的生态环境,具有较好的生态效益和经济效益。
3.海绵城市建设理念指导下的市政道路设计
3.1机动车道的优化设计
当前我国现状机动车道主要采用传统的非透水性路面,这会增加路面积水,阻断地下水补给,加剧城市热岛效应。而在车行道采用透水性路面,提高其透水性,有利于回补地下水资源,从源头上削减径流总量。采用透水铺装路面时,为防止雨水浸入路基而造成对道路路基的破坏,应在路面结构的上面层采用透水沥青混凝土,基层和中下面层采用非透水性材料,雨水进入路面结构层后,从不透水顶面沿横坡排至盲沟中,最终排入雨水检查井或路侧分隔带中。道路纵坡范围宜控制在0.3%~6%之间,透水机动车道路拱横坡宜采用1.0%~1.5%。
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3.2非机动车道和人行道的优化设计
当前现有的非机动车道和人行道很多采用不透水的路面形式,这样会导致雨天路面湿滑、积水,影响道路的舒适性和安全性,同时也阻止了地下水资源补给。而在海绵城市设计理念中,非机动车道和人行道多采用透水铺装,使雨水可以下渗,从而起到调节路面的温度和湿度、减少路面积水、涵养地下水分的作用。如果路基下土壤的透水性较差,可在其基层内设置排水管。透水非机动车道和人行道纵坡宜小于2.5%,路拱横坡为1.0%~2.0%。
3.3生态林荫道景观建设
生态林荫道设计的目的是建立起有中央绿化带的形式,可以提高雨水的处理功能。但是目前的城市为了扩大交通的便捷性,主干道的设计很宽,大面积的不渗透地面,导致雨水难以下渗,也导致了城市的内涝。中央绿化带的设计宽度不能太小,最低不小于1.5m,同样,高度也不能太高,如果太高就破坏了道路景观的连续性,对司机可能造成影响,太低也会起不到防止晕眩的功能,高度控制在1~1.5m左右最佳。设计上,也要设置多重的绿化分隔带,在发挥雨水处理方面的功能的同时,也可以协调城市快速路与生活型街道之间关系,起到很好的分隔作用。
3.4道路排水系统
排水沟设计,以生态保护为出发点的排水沟设计,建造运行过程充分联系自然生态以及人文环境。排水沟结构层次依次为绿化植被层、土壤种植层、水分渗透过滤层、渗排水层以及砂石层。这类排水沟充分起到了积水渗透、道路污水过滤以及环境保护的作用,充分完成水资源的循环再生利用。
排水管渗透设计,通过小粒径的多孔材料如石粒等完成对PVC管周围的额填充,利用多孔层完成路面积水的协调蓄积。这类排水管占地少,透水效果明显,协调性强,应用广泛。但是管体周围的碎石清理困难,一旦碎石堵塞管孔,其积水的渗透效果将明显下降。
3.5绿化带设计应用智能管理方式
传统的市政道路设计中,城区内主干道的绿化带设计都基本上采用的是较为粗狂的方式来进行管理,“一刀切”的将绿化带设计成比行车道高约25-40cm之后,采用物理导流的措施引导雨水的走向。这样不仅增加了行车道路的积水压力,给驾驶人的出行带来了阻力,并且不利于整体的雨水导流,尤其是当绿化带控水达到饱和之后,反而会形成倒流的局面。例如某城市在2015年之前的雨季都会出现“内涝”的局面,就是因为这种绿化带设计上的不合理而造成的。因此该城市采用智能化的管理方式对绿化带进行有效的管控。一方面是让雨水的收集过程更为简单,除了行车道路渗水完成的一部分,按照其自然导流的走向而收集的那一部分基本上都是进入到了雨水收集系统中,与城市生活用水排水管网最大程度上实现了剥离,减轻了城市生活用水的处理压力;另一方面是由于基本上都是采用具备渗水功能的基材,因此最大程度上减少了传统雨水篦子的数量,这样最大化的节省了完成雨水收集之后进行下一步集中导流的人力资源支出,而且也一定程度上降低了行车道路上的行驶风向,最为关键的是,利用智能化管网技术,在雨水篦子的前端设计了远程管控设备,可以根据瞬间来水量或者是周期性时间段的雨水总量对雨水篦子口的大小进行管理。可以根据水量的检测数据来汇总和计算出整体的雨水收集量,对于下一步的雨水管排水系统工作有明确且精准的研判。
结束语
总之,伴随着城市化建设进程不断加快,在城市快速发展过程中,城市道路是非常重要的组成部分,当前城市道路地面硬化情况日益严重,这也减弱了雨水的渗透能力。一些城市一到雨季,当雨水量较大时,则会导致城市发生严重内涝。因此对于当前市政道路建设,需要在设计时运用海绵城市建设的理论,以此来对城市内涝起到一定的缓解作用,实现城市雨水的资源化利用。
参考文献:
[1]席宁.海绵城市市政道路设计方式初探[J].中国房地产业.2016.
[2]于宵.城市道路路面雨水收集与利用系统设计[J].城市道桥与防洪.2013.
[3]李海燕,罗艳红,张悦.LID措施在道路雨水利用工程中的应用[J].节水灌溉.2013.
论文作者:徐华茂
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/25
标签:雨水论文; 城市论文; 海绵论文; 路面论文; 城市建设论文; 绿化带论文; 市政道路论文; 《基层建设》2018年第17期论文;