河海大学水文水资源学院 江苏南京 210000
摘要:文中浅显地介绍几种以海绵城市理念为导向的城市道路改造方案,这些方案可以有效解决城市雨洪灾害问题的同时将雨水进行合理利用,形成健康生态系统,从而建设更加安全、美好的城市生态。
关键字:渗透 净化 可行性
世界经济得到全面发展,但许多工业对自然生态具有破坏性,一部分自然生态需要经历长久的时间才能恢复,一部分则不可逆,因此近年来频繁的自然灾害引起各个国家重视。
在中国,强大的降雨量是引发洪涝的关键因素,在市区,强大的雨量是依托于排水系统进行排放,而近年来,经常出现城市街道、休闲等场所如同一片汪洋大海,产生原因大致有:(1)破坏天然“蓄水池”,人们侵占水域水系,对土地进行改造,导致土壤自身的蓄水能力下降;(2)在城市建设中,为了美观,城市主排水系统多建于地下,因此,导致排水系统改造困难,使用年限久,不能符合当下的排水需求;(3)城市的发展,加快了城市地表改造,修建高楼、地面、活动场所,城市的绿化面积有限,导致城市地表没有足够蓄水的能力,其主要排放方式只能依靠排水系统管道,这样一来,加大城市排水系统的负担,更容易产生洪涝。
一、海绵城市与LID
海绵城市是在城市洪涝灾害的背景之下提出来的,虽然洪涝灾害给人们的生活和人身财产造成了一定的负面影响,但水资源是珍贵的,我们与其费尽心思地排放,不如采取合理的方法进行再利用,形成一种生态的回收利用环,让城市对水资源的利用更具有韧性,这便是海绵城市的核心思想,与此同时,LID,即低影响度开发,强调了海绵城市的建设是要以生态优先、安全为重、因地置宜、合理规划、统筹建设为重要原则,将原设施进行改造从而符合现在的需求。
二、“海绵城市”理念下的城市道路改造
1、城市道路改造方案分析
(1)“海绵城市”的渗透能力运用
结合上文对“海绵城市”的分析,深知道路的渗透能力十分重要,多年的城市建设,许多地面被修建成无渗透能力的水泥路面和沥青地面。从积极方面来说,这种道路便于人们出行,提高城市交通流量,促进城市发展;从消极方面来说,一方面引发道路硬化,与可持续发展和生态和谐相违背,加剧了雨洪问题,从而导致雨水在地表面汇集形成泾流,只能通过排水网进行排放,如此一来,又增加了排水网的排水负担,另一方面地面不具备蓄水能力,在少雨季节,地面水份容易蒸发,在阳光的照射下,地面闷热干燥。其实,道路的“硬化”,将生态环阻隔,地表以上的水份无法被地表以下的土壤吸收,达到蓄水的效果,而地下的缺水得不到地表以上水源的缓解。因此,寻求合理方法进行路面改造,让市政道路具有透水能力,透水道路的好处有:
1)透水道路意味着将地表以上与以下进行连接,强降雨时,可以通过地面渗透雨水缓解排水网的负担,且一定程度上弥补雨水引流的斜坡设计,地面的摩擦力则可以预防车辆打滑;旱季时,透水路面可形成光线漫反射,缓解地面水份蒸发而导致的地面反光,保障驾驶人员出行安全;在冬天,减少积水从而减少结冰,防止行人和车辆打滑。
2)水是生命的基本需求,“硬化”的道路只能通过排水网将雨水排放到附近的水体,然而,城市中的水资源需求量大,相当于,在这个过程中,造成了水资源的浪费和调水的资金成本浪费,因此,道路的透水能力改造,可以将雨水进行下渗,让地下水得到补给,且在下渗的过程中可以达到净化的作用,从而达到循环利用。
3)道路渗透能力的改造可以通过使用透水材料的方法,目前市面上透水材料品类繁多,在改造过程中,对不同的土壤情况使用不同各类的透水材料,可以节约投入成本,除此之外,进行路面改造,将水资源进行再利用,例如绿化带用水,缓解了城市给水,减少了给水成本投入。
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(2)城市道路绿化带的吸水能力运用
城市道路规划大致有:机动车道、非机动车道、人行道及绿化带,道路中间绿化带一方面是美化城市,另一方面是缓解驾驶人员眼部疲劳和预防夜间对面车辆灯光干扰,道路两侧绿化带主要是以美化环境为主。城市道路绿化带改造的主要目的是让绿化带增加吸水性,尽量改善定期人为浇水的局面。城市道路绿化带可以通过以下方案进行改造:
1)生态植草沟呈倒三角或梯形,在生态植草沟设计建设中需要考虑的因素有:植草沟深度、宽度和蓄水的最大水深,通常情况下,植草沟植被高度维持在100-200mm,坡度垂直:水平≦1:3,沟内流带≦0.8%,要考虑收集雨水的能力同时,考虑植被的生存。
2)下凹式绿地的设计理念与通常花坛相反,与生态植草沟有异区同工之妙,但下凹式设计面积更广,雨水收集和储存能力更强,但在此设计建设中要考虑选择耐水性强、生存力强的植物,且要考虑雨水渗透对路面的影响作用,做好隐患分析和应对。
(3)绿化带的人工土壤渗滤的净化运用
土壤对雨水具有净化作用,在道路绿化带建设中融入海绵城市理念,将收集的雨水进行过滤达到可以利用的标准,采用最多方法是用生物填料回填替代原始土壤。
(4)绿化带下设置蓄水设施
在城市道路绿化带建设中,将绿化带下设置成具有蓄水功能,这部分水可以进行绿化灌溉、满足公共卫生间用水等,建设过程中,需要重点考虑的问题是雨水从地表流向地下蓄水池过程中的净化问题、如何预防蓄水池管道堵塞和如何保证水质。
(5)雨水输送
通常情况下,雨水输送方式是通过排水网,地表面形成一定的坡度,道路两侧设置水篦子,将地表面的水传送到排水管,再通过排水管进行排放,以海绵城市理念的道路设计中,是尽可能多地将雨水进行收集利用,让土壤自行吸收、净化、利用、存储起来,设计中我们要考虑到如何保证道路和周边建筑的稳固性。
2、城市道路改造的可行性
普通道路的构造是由面层(多采用不透水的形式)、基层(承重作用,要求防水稳定)、垫层(有隔水、排水、降温要求),为了保证路面的承重性、耐用性,三层结构的材料选择都偏重防水、耐磨,在海绵城市理念下的道路改造结构有排水式路面、半透式路面和全透式路面三种。排水式路面的面层可以将雨水全部渗透,做到将雨水及时下渗,避免在地表形成泾流雨水,在基层顶部铺上不透水的防水土工布,雨水就会在基础顶部向道路以外的管道进行流动,防水土工布则维持路基的稳固性。半透式路面则是面层、基层均具有透水能力,通过基层向两侧排出。全透式路面是从面层、基层和路基均有渗水能力,但这种形式路面不能过重的负荷。在不同的情况之下,可以在三种结构中选择。
近年来,城市规划不断进行中,我们应该充分合理的分析道路改造的需求,通过对机动车道、非机动车道、道路绿化带、人行带等改造建设中充分运用海绵城市理念,一步步扩大海绵城市理念的应用范围。
三、总结
依据国内每年城市发生的雨洪灾害,给人们的生活、工作、生命财产造成重大影响,解决城市雨洪灾害问题迫在眉睫,在城市道路改造过程中运用海绵城市理念能有效缓解,最重要是可以达到水资源再利用,形成和谐的生态系统。本文重点讨论了海绵城市理念在城市道路改造中的合理运用,其目的是倡导建设和谐健康的生态城市。
参考文献:
[1] 王德蜜,姜迪,狄升贯. 透水路面设计与材料应用综述[J]. 城市道桥与防洪,2013(9):35-38.
[2] 方庚明 . 海绵城市理念下的城 道路系统化设计策略探究 [J]. 低 碳 世 界,2017(7):215-216.
作者简介:
蔡越,性别:女,出生年月:1997.10,民族:汉,籍贯:江苏淮安,当前职务:在校大学生,学历:大学本科,研究方向:水务工程
论文作者:蔡越
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第18期
论文发表时间:2019/6/26
标签:城市论文; 海绵论文; 雨水论文; 道路论文; 绿化带论文; 透水论文; 路面论文; 《建筑模拟》2019年第18期论文;