摘要:进入二十一世纪以来,我国经济迅猛发展,随着我国城镇化的快速推进,大多数城市在建设范围内的地面硬化率逐步提高,直接导致地面的雨水径流系数逐步增大且雨水汇集迅速,“城市看海”的内涝现象频出,严重的影响到城市居民的正常出行和生产生活。基于以上问题,近几年,海绵城市的建设理念逐渐被更多的城市所认可并接受。在海绵城市建设的系统中,市政道路的建设是其重要的组成部分,在海绵城市系统建设下,市政道路 “海绵化”设计的重要性不言而喻,设计中的关键节点值得我们所有工程技术人员深思熟虑。
关键词:海绵城市;市政道路设计;关键点
1、海绵城市建设理念概述
海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹考虑自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
海绵城市建设包含“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术措施,涵盖了低影响开发、城镇雨水管、渠系统和超标雨水径流排放系统,注重源头径流控制、排水管、渠标准的提高、内涝防治工程的建设和河湖生态的治理,各类技术措施相辅相成。海绵城市建设需规划、建筑、绿地、道路、水务等专业相互配合、相互协调。海绵城市需通过量化分析、规划管控、设计实现、分类建设、后期维护等多种手段进行建设,坚持保证排水防涝安全为基础,注重生态优先,绿色生态与灰色基础设施有效结合,实现雨水自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环,修复生态、改善人居环境。
2、海绵城市建设理念中市政道路建设的重要性
在海绵城市系统的建设下,市政道路的“海绵化”设计作为不可或缺的重要环节,在城市道路的“海绵化”设计中,城市道路雨水控制与利用的目的是削减地表径流及其径流污染和雨水的收集利用。
在城市的建设用地范围内,道路、广场、小区、屋面等雨水作为雨水径流的源头,往往也是产生污染较为严重的初期雨水的主要场所。在市政道路的设计过程中,应充分利用城市道路自身及周边绿地空间落实低影响开发设施,结合道路横断面和排水方向,主要利用排水管线做好初期雨水的弃流,利用铺装材料、绿化带等做好入渗、滞留、调蓄和净化。所以说,海绵城市建设下市政道路的设计,是一个多专业协调统一的过程,也是“源头+末端”、“地表+地下”有机结合的过程。
3、海绵城市理念下的市政道路设计的关键点
随着我国海绵城市建设步伐的加快,一些海绵城市建设试点城市已经初显成效。在海绵城市建设进程中,大多数城市选择在城市内某一区域进行试点建设,通过实践效果总结经验,逐步完善设计、施工及管理等效果。海绵城市理念下的市政道路设计,应从以下几个关键点着重分析考虑。
3.1道路横断面的设计
市政道路的红线宽度及断面形式,往往在城市规划阶段就已经给出定论,可在市政道路横断面设计过程中,设计人员首先应考虑道路的基本交通功能,其次考虑道路在城市中所处的位置及周边环境,结合实际情况,融入海绵城市建设理论,符合上位规划但不应在形式上局限于上位规划。道路的横断面设计,不应只考虑道路红线内,应与道路周边城区环境相结合,对于不同的用地属性,例如居住区、商业街、公园、绿带等,道路的横断面不应一概而论。
3.2市政道路机动车道的设计要点
在市政道路建设的进程中,一般路面材料都以沥青混凝土最为常见,无论选用何种路面材料,前提必须是保证路面能满足荷载、防滑及耐久性等使用功能。
为了海绵城市进行有效的建设,在对城市道路设计过程中,应该科学的选择道路施工材料,尽量采用透水沥青路面,路面结构不应盲目选定,应通过对道路交通量及路基情况进行充分的分析,合理选用符合要求的透水路面。透水路面结构层应由透水面层、基层、垫层等组成,同时应根据需要合理的设置封层、反滤层等。
透水沥青路面分为三种形式,即表层排水式、半透排水式及全透排水式。
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表层排水式是将路面表面沥青层作为透水功能层,其下应设置封层,雨水通过沥青表面层内部水平横向排出,具有提高路面抗滑能力、减少降雨时的路表径流和降低道路噪声的功能,一般适用于城市内所有等级的市政道路。
半透排水式是沥青面层与基层均具有透水能力,雨水降落到路面后,渗入面层、基层,在基层底部横向排水,与表层排水式相比,减少地表径流效果更好,但其承载能力相对较弱,一般适用于轻型荷载的道路。
全透排水式路面结构即面层、基层、垫层均具有透水性能,在降雨后的一定时间内,雨水可通过路面结构渗入土基,具有补充城市地下水资源、减小暴雨径流峰值及推迟暴雨洪峰时间的功能,大大减轻排水系统的压力,但承载能力最弱,一般适用于非机动车道、停车场及广场等。全透排水式路面不适用于严寒地区、湿陷性黄图地区、盐渍土地区、膨胀土地区等路基或自然环境不良的地区。
3.3市政道路人行道的设计要点
以往市政道路人行道的设计,基本以彩色方砖铺装为主。在海绵城市建设的理念下,应尽量选用透水铺装材料。例如彩色透水砖、彩色透水混凝土及玻璃轻石透水砖等,即可以满足雨水下渗需求,又起到一定的雨水净化作用,同时通过透水铺装的色彩,提高市政道路的景观效果。在设计透水人行道的同时,也应考虑此部分雨水对于机动车道路基的影响,注意做好隔水设计及雨水的收集等。
3.4生物滞留设施设计要点
3.1.1植草沟的设计要点
大多数市政道路横断面的规划上都会存在着绿化带,在海绵城市理念中,市政道路的绿化带一般要下沉,将绿地下沉后,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水,形成了植草沟。植草沟的结构层由上至下设计一般为植被、种植土、过滤层、砾石透水层、排水渗管和防渗层,当然,设计结构不可一概而论,要因地制宜。这样的生物滞留设施形式多样,使用范围广,易于与周边景观相结合,而且径流控制效果好、建设费用也比较低。
3.1.2生态树池的设计要点
生态树池作为一种小型生物滞留设施,一般由种植土、砂滤层、排水系统以及灌乔木组成,能够起到一定的雨水滞蓄及径流净化作用。生态树池具有占地面积小、应用灵活等优点。
3.1.3雨水调蓄池的设计要点
雨水调蓄池是指具有雨水储存功能的集蓄利用设施,同时也具有消减峰值流量、水体回收利用的作用。雨水调蓄池设计时要由收集净化池及回用池组成,注意预留通风口、检查入口和取水口。
3.4弃流设计要点
雨水的收集利用是海绵城市建设的重点,但雨水收集系统不能对地面径流全部收集,例如初期雨水、雪水等。初期雨水污染较为严重,应通过智能雨水检查井进行弃流,使其排入污水管线;我国北方大部分地区,冬季会使用融雪剂,雪水中会含有氯化盐等化学成分,对植物和土壤等均存在一定程度的影响,必须对雪水采取控制技术,使其进入污水管网。
结束语
总之,我国的海绵建设城市理论,正在完善,也取得了瞩目的成就与宝贵的经验,有正确的理论作为指导,通过实践总结经验,而且各地政府也给与了足够的重视,相关政策及规范逐步出台,海绵城市的建设,改善老百姓的人居环境,时刻谨记绿水青山就是金山银山,逐步实现海绵城市的中国梦。
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论文作者:张显维
论文发表刊物:《城镇建设》2019年16期
论文发表时间:2019/9/26
标签:海绵论文; 雨水论文; 透水论文; 城市论文; 径流论文; 城市建设论文; 市政道路论文; 《城镇建设》2019年16期论文;