摘要:当今时代,人们环保节能意识不断加强,国家也制定和采取的一系列环保措施。尤其是对于海绵城市的建设与发展极为重视,海绵城市的新理念无疑对于城市排水问题提供新思路,但是在海绵城市的探索之路仍存在许多不可忽视的障碍。要想有效的将城市发展与水生态平衡结合起来,我国需要进一步加强技术与政策方面研究,让其成为城市治水利器。
关键词:海绵城市;市政道路;给排水设计
引言
城市地表径流雨水及其污染物产生的主要场所之一在市政道路,有效控制市政道路的径流雨水显得尤为重要,故如何采取切实有效的措施,进行对市政道路的海绵城市给排水设计,从而改善城市居住环境,提高城市居民居住质量,是摆在给排水设计人员面前的一个课题。
1海绵城市的概念
海绵城市理念的提出主要是希望城市可以像海绵一样具有良好的吸水、储水以及渗水功效,这样一方面可以减少雨水对城市道路的影响,避免洪涝灾害的发生;另一方面还可以提升雨水的循环利用率,缓解城市用水紧张的情况。在海绵城市建设中,雨水可以有效的被渗透到地下,并通过人工或者自然系统的作用,将雨水资源进行二次处理,从而应用到植被灌溉、洗车等项目中来,解决水资源短缺问题。同时通过对海绵城市理念的应用,还可以减少水资源的污染现象,为绿色节能型城市的建设提供帮助。
2海绵城市理念对市政道路给排水设计的重要作用
海绵城市理念从字面意义上就能明显看到,城市将具备更为优秀的排水能力,道路交通在受到强降雨冲击的情况下,如果排水能力不强,将会造成路面积水,不但会给交通运输带来影响,还可能威胁道路质量,造成路面塌陷,引发更大的事故。所以,在应用海绵城市理念的情况下,能够优化城市排水系统,起到防洪防涝的效果。另外,海绵城市理念下的排水系统可以将雨水进行有效收集,在可以利用的区域发挥作用,为城市提供更加丰富的水资源供应。
3海绵城市理念下市政道路给排水设计
本项目位于某海绵城市建设试点区域,为在建道路,是一条集交通和生活功能为一体的综合性城市主干路,是重要的路网骨架之一。该道路标准路幅宽为46m,道路总长3353.03m。本次针对项目自身的特点及海绵城市建设要求对原设计进行局部调整,一方面考虑节约造价,减少对已施工内容的影响,并减少工程浪费;一方面考虑方案合理有效,争取达到最优效果。
本项目为在建道路,本次改造主要根据其可行性、合理性进行改造。本次改造主要包含横断面改造及路面结构改造两方面内容。横断面改造主要将绿化带调整为下凹式绿地,路面结构改造主要将非机动车道调整为透水结构。本次设计内容主要为道路范围内两侧绿化带、侧分带、中央分隔带及道路退线绿地内沉砂池、溢流雨水口、下凹绿地、雨水口连接管、植草沟、雨水花园等,原设计道路下雨水主干管不做调整。道路两侧绿化带采用下凹绿地。人行道及辅道雨水先排至下凹绿地后再溢流排至雨水主管,通过“蓄、滞、净、排”综合作用,起到海绵城市效应。
3.1下凹绿地设计
道路车行道两侧绿化带和侧分带均设计成下凹绿地,进水口低于设计机动车道边缘5厘米,绿化带面层低于机动车道边缘约20厘米。①每隔12米设置立缘石开口,车行道内雨水分段汇集进入下凹绿地内,在每个排水单元末端设置溢流式雨水口,将来不及入渗的雨水溢流排入市政雨水管道系统,下凹绿地内溢流式雨水口井座底标高高于下凹绿地10厘米。②在溢流式雨水口下游位置设置一道挡水堰,堰顶高程高于下凹绿地底面10厘米,挡水堰顶部铺设一层5cm厚鹅卵石。③下凹绿地碎石层中铺设PVC穿孔管,管径DN200,开孔率不少于2%。雨水径流进入下凹绿地后经过下凹绿地滞留、植物过滤截留和地下渗透等作用,可以降低地表径流流速,减少径流流量,从而起到调蓄峰流量的作用,同时可以增加雨水土壤入渗量和净化雨水水质的作用。下凹绿地选择适应性强、生长速度快、生物量大同时喜湿、耐淹的植物。主要功能:蓄水、滞留、净化、排放雨水。
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3.2雨水花园
远期在道路两侧退线绿化带中设置雨水花园,布置宽度按3~5米考虑,消纳滞留道路和绿化退线内的雨水。退线绿化内雨水花园间距为200m左右设一座,雨水花园蓄水有效水深0.4m,面积15~20㎡。雨水花园溢流口标高比雨水花园池底高50cm,比人行道标高低10cm。主要功能:蓄水、滞留、净化、排放雨水。
3.3滞留区设计
(1)雨水花园设计的边缘区域通常设置为绿地,雨水径流首先在该区域内截获,然后进入缓冲区。缓冲区可以放置细石,以进一步过滤雨水中的杂质并缓冲径流流速。同时,作为分界线,缓冲区中的植物需要一定的耐水性。为了避免雨水引起的植物直接冲刷,雨水在通过立缘石后会被砾石消散。当使用平缘石时,雨水径流直接进入边缘区域,边缘区域比立缘石更加流线型。然而,目前立缘石被广泛使用并且绿色空间高于路面,导致在路面上长期积水。这两种设计方法大大缓解了市政管网的排水压力。
(2)生态滞留区的设计:①植草沟设计。首先,植草沟主要用于住宅区,工业或商业区以及公园。由于其具有拦截污水和净化的能力,能有效地取代路边排水沟或雨水管道系统。植草沟顶部宽度保持在0.5~2m,深度保持在0.05~0.25m,坡度(垂直:水平)为1:3~1:4,纵坡为0.3~5%。作为预防性处理,可以设置在雨水花园或下凹式绿地前。②渗透塘设计。渗透塘实际上是渗水池。为了实现雨水渗透,通过天然或人工构建的湿塘或下凹式绿地来补充地下水,渗透塘可以有效地减少峰值径流。同时,渗透塘需要种植耐湿植物。如果渗透塘很深(超过60cm),应在坡地周围种植低灌木,形成低洼的树篱,以消除潜在的安全隐患。
3.4增加道路的渗透性
城市道路的建设是海绵城市市政给排水规划设计中的重要组成部分,城市道路主要分为机动车道和人行道,对海绵城市进行道路改造,添加海绵材料,增加城市路面的渗水功能能够保证给排水设计的实效性。首先是在机动车道路的铺设过程中要尽量使透水性能良好的沥青与混凝土材料,但是要强调路基的稳固程度,保证路面在渗透能力增强的同时不会破坏路基,不会影响正常的通行。其次是人行道的设计,由于人行道往往与绿化带相连,因此,在进行人行道的铺设时不仅要选用透水性能好的材料进行铺设,还要注意路面坡度的设计,保证路面渗透的水能够畅通的进入绿化带,有效保证地表水与地下水之间的补充。
结语
在市政道路设计中,合理的应用海绵城市理念,能够有效解决城市中雨水堆积问题,保证市政道路畅通无阻,为城市交通行业的发展以及人们的出行安全提供更多保障。相信在未来的发展中,海绵城市理念将得到更加广泛的应用,其技术也将得到进一步的革新与优化。
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论文作者:余家栋,常雨笛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/24
标签:雨水论文; 海绵论文; 城市论文; 绿地论文; 径流论文; 给排水论文; 道路论文; 《基层建设》2019年第5期论文;