海绵城市在市政道路给排水设计中的应用论文_ 郦金

摘要:近几年,各个城市总是会发生大大小小的洪涝灾害,以前设计建造的排水设施受到了巨大挑战,洪涝发生时总是会对城市的环境和老百姓的财产造成巨大的冲击。在此背景下,国内逐步从国外引进“海绵城市”这种全新的城市建设理念,因此,建设海绵城市来改善市政道路的排水问题势在必行。

关键词:市政道路;海绵城市;排水设计

引言

随着国家经济的不断发展,城镇化的发展进程不断推进,整个社会都在不断进步,与此同时,也带来了发展过程中的一些棘手的难题,城市内涝频发是中国一直都在面对的难题,古代就有“大禹治水”等等典故,今有各大城市的内涝问题,如“到某某城市看海”“某某地区正在水漫金山”等新闻屡见不鲜。由此看来,我国城市的暴雨积涝灾害是我国城镇化发展的常见大难题,是长城内外、大江南北城市的通病。对人们生活、工作的不便和生命财产安全、雨水资源的流失、环境污染和生态造成的巨大危害是难以计算的。

1 传统城市道路排水存在的问题

这些年,我国的海绵城市热潮不断的升温,国家部委也是推出了海绵城市建设指南,地方上也是推出不同的建设图集以及相关规范和标准。在市场和政策的不断推动下,一场全国范围内的海绵城市建设呈现出空前的盛况。在繁荣市场的背后,也暴露出很多因标准化建设不足带来的问题,如相关标准和图集等都还是不能够系统性的指导建设出像样又有效的大排水工程。原因在于:

(1)城市规划考虑不足

依据现有政策,城市的各项建设,特别是市政方面大规模的建设,往往需要结合各方面情况进行规划部署。但是这些城市建设的规划尚且没有好好将城市内部的天然水体、河道纳入城市建设的规划范围内,更别说规划中有对天然水体及其河道有着系统性的利用与竖向规划。一些城市的城市建设规划中的排水规划更是没有对不同的降水时段、不同的降水量进行风险分析。

(2)规范标准有待完善

目前我国针对城市排水项目标准化建设相对滞后,在数据更新和具体操作方面并未作出相关具体规定,仅参照2016年修订的《室外排水设计规范》(GB50014-2006),进行相关约束是远远无法适应现今实际需求的。这本规范给的资料不全,只给了暴雨强度公式和各地的涝水深度标准。没有给出更详细的道路排水的设计标准和方法,不仅如此,还有道路泄水时的通道排水沟渠调蓄水池等设施的设计也有缺陷。

(3)相关专业、部门应更有效的联动

城市排水设施的建设并非简单的建筑工程,它往往承担着更为重要的安全责任,是一个完整、有序、系统的工程。从一开始的城市总体规划以及总规划中的大排水规划再到城市建设时的各市政道路的排水方案设计再到项目落地,工程施工时的排水管道及其他附属设施的建设。这些环节,有哪一个不是需要多专业的协同合作,这里需要建立一套行之有效的联动机制,来提高城市工程项目的建设的质量和效率。

2 低影响排水系统开发技术措施选择

2.1 透水铺装(渗透技术)

适用性:以包括透水砖、碎石、鹅卵石在内的各种砖石及混凝土铸成的非机动车道;以透水沥青混凝土铺装的,在车流量及承载能力都相对较为弱的部分机动车道和非机动车道。

优缺点:一方面透水铺装建设简易、适用范围广、缓解高峰水流量、净水能力一般,但可实现地下水资源的补充回收。另一方面,由于设施的简便,易出现管道有异物导致不通及受冷冰冻堵塞等情况。

图1.透水铺装

设计要求:a、透水铺装的建设对稳定性有一定要求,这表示,当建设区域的路面强度较弱时往往需要对装置进行调整,改为半透水铺装结构。b、透水铺装的建设对土壤渗透能力有一定要求,这表示,当建设区域的渗透性不足时往往需要对装置进行调整,增加排水管或排水板。c、透水铺装的建设对地点有一定要求,这表示,当建设区域下存在地下室时,需保证排水不渗入,增加排水层,并保证覆土量不低于 0.6 米。

2.2 生物滞留技术(渗透技术)

(1)概念、适用性

生物滞留设施顾名思义为通过生物将水资源保留下来的技术,这里指的生物为广义上的生物,主要为多种植物、微生物及土壤。通过对地势相对较为低稳的小区、路边、绿化带等地方进行生态建设而使得雨水实现回收、渗透、净化、利用。值得注意的是,在包括工业区域在内的污染相对较为严重、化学工厂等区域、滞留层较为薄(岩石层不足一米或水平测量距离建筑物较近)的地方要注意水的污染问题,并设置更为科学的滞留措施。一般而言,对这种情况往往设置防渗的复杂型生态渗透建设。

(2)优缺点

一方面,生物滞留设施是与生态文明建设息息相关的环保措施,它往往借助建设区域的实际环境,达到技术与景观的完美融合,在多种区域能实现多种形态的呈现。同时,此设施易于操作和控制,甚至能通过一定的设计实现草地、树木、景观、鱼虫鸟类的生态圈建设。在价格及实用性方面都是有可取之处。另一方面,由于设施地所在位置的限制,在渗透性方面略有不足。对地势不平缓的区域还要采取防护措施(如土壤置换、分层设置等),将增加建设费用。

(3)设计要求

雨水的汇水区往往承载多地方的水量,也是水质污染较为严重的地方,若对其进行回收,一定要进行初步过滤,以去除部分较大的杂质。除此以外,预处理还能实现降低雨水流经速度的作用,进一步优化净化率。一般而言,首先利用草沟等植被进行缓冲和沉淀,进而采用其他防护措施保护植物免受雨水中化学物质的污染。住宅区域设置相关装置可使雨水直接流向目的地;而公共区域则需依靠路面设计出科学的豁口以保证不同情况下的水流经过。

2.3 渗透塘

(1)概念、适用性

从概念上讲,渗透塘(图2)本身是具有渗透蓄水功能的水池,通常在雨水的收集、净化中具有削峰填谷的常规使用方式。渗透塘的设计和使用通常需要一定条件:具有相对大的水收集面积(1 公顷及以上)才能达到适当的效果,并且还应配套安置相应的空间位置安放渗透塘。另外,设计时还应考虑实际的流域情况并参考季节性水位标准。如果附近的水域污染情况不能忽视,或距离居民区建筑物过近,在渗透塘设计时都应加以考虑。

图2.渗透塘构造示意图

(2)优缺点

渗透塘的设立从功能上能有效的收集和利用自然降水,有效对地下水资源进行保护,同时缓解城市供水峰值的压力,且初期建设的费用投资较低。然而,渗透塘不能忽视的是对选址和场地的要求相对苛刻,需要面积体量相对较大;后续的维护费用不菲。

(3)设计要求

对于渗透塘的设计,应该主要侧重前置设施的建设。例如,在主渗透池前应设计具有相应功能的沉砂池等附属设施。前置附属设施,除了能有效的沉降部分大颗粒的污染物,改善水体的成分和除杂之外,还能起到减缓渗透峰值水速的抗洪防汛作用。对于相对寒冷,需要融雪作业的特殊区域,应当考虑融雪剂等杂质的去除方式。渗透塘的边坡坡度设计不大于 1:3,塘底至溢流水位一般不小于 0.6 m。

3总结

在城市化的建设过程中,传统城市道路都以硬面铺装为主,使得原先的自然水文被破坏,而海绵城市的建设理念是大不相同的,大大的使用低影响开发措施来替代原有的硬化路面。这样就能够达到海绵城市的渗,这样可以将雨水落下后通过海绵城市的低影响开发措施来渗透到地下水当中去,可以补充地下水的不足。同样在渗透的过程中,可以将雨水净化,屋顶上也可以安放绿地,使得落下的雨水被净化,可以收集雨水做生活用水,达到节水的目的。

参考文献

[1]白玉斌. 试论现代市政道路给排水管道工程的施工[J]. 城市道桥与防洪, 2013(7):240-241.

[2]张慧兴. 浅谈市政道路排水管道施工技术要点[J]. 四川建材, 2015(2):196-196.

[3]罗军. 论"海绵城市"在市政道路给排水设计中的应用[J]. 四川建材, 2017, 43(3):202-203.

论文作者: 郦金

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第08期

论文发表时间:2019/7/15

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