摘要:现阶段,为了预防城市内涝,我国采取的主要措施有采取增加排水管、增设排水泵等,然而这些方式会占用大量的地下空间,而且项目投资巨大,一旦设备被废弃,还会对环境造成很大的危害。“海绵城市”道路理念的提出,在城市内涝的解决上具有非常重要的意义,还能够在很大程度上保护城市生态环境。本文笔者根据工作实践经验对海绵城市在市政道路设计中的应用进行了分析探讨。
关键词:海绵城市;城市道路;设计要点
引言
为了能够从源头解决城市内涝灾害,减弱城市雨水径流污染的负荷,实现水资源的有效利用,则需要引入海绵城市理念,使城市在适应环境变化和自然灾害过程中具有较好的弹性,具备吸水、蓄水、渗水和净水等功能,实现水资源的综合利用,为城市的可持续发展构建一个良好的生态环境。
一、海绵城市基本概念与道路的海绵化
海绵城市的核心是应对城市发展过程中出现的暴雨洪涝灾害、雨水径流污染、雨水资源流失等一系列雨水问题。建设海绵城市需遵循的方针概括起来六个字:渗、蓄、滞、净、用、排。城市道路的海绵化是相对传统道路而言的。传统道路路面一般采用混凝土与沥青材料等不透水结构,以“路面横坡收集-雨水口-市政管网”的排水方式为主,浪费水资源,雨水渗透能力差,雨季降雨量增大时造成路面部分区域严重积水,引起温室效应及城市热岛效应,致使极端水文及气象条件增多。而海绵道路则采用透水结构,这种透水结构与路侧其他低影响开发结构结合,充分利用了雨水资源,并通过生态滞留塘、湿地花园、植草边沟等低影响开发设施,经层层过滤渗入地下,补充地下水,充分体现了海绵城市建设的“渗、滞、净、蓄”的生态雨洪管理理念。
二、海绵城市理念下的城市道路设计要点
1、道路横断面设计
在设计市政道路横断面的过程中,必须要立足于满足市政道路各项基本功能,包括确保满足车流量和人流量等基本要求,然后在此基础上在道路两侧布置一些宽度比较适宜的绿化带,及时汇集市政道路范围内的雨水,降低地表径流量,减小市政排水管网压力。
(1)当前我国大多数城市干道横断面主要以三块板形式为主,设置侧分带及中央分隔带,同时道路外侧设置绿化景观带,这些市政道路绿化带实际上就是海绵城市建设理念下需要重视的生态滞留带,道路侧分带及中分带,采用下沉式绿地形式,绿地设置人工强化渗透措施;人行道外侧至道路红线外绿化带设置生态草沟。
(2)道路横断面设计优化道路横坡坡向、路面与道路绿化带及周边绿地的竖向关系等,便于径流雨水汇入低影响开发设施。
2、道路人行道设计
对于城市道路中的人行道,在具体设计过程中,要考虑到人行荷载较低的特点,可以采用透水人行道板来进行人行道的铺砌。具体操作过程中,可以利用透水混凝土对基层进行铺砌,利用碎石层来作为垫层。可以将隔离层设置在靠近道路的一侧,这样能够进一步减少对路基工作区的影响。同时还要设置一定宽度的碎石沟,其深度则要根据路基工作区的深度来具体确定。具体设计时还要将路基底面碎石渗水层与人行道范围内的雨水有效的连接起来,为雨水渗流的处理带来诸多少便利。对于人行道侧的绿化带,可以采用绿化带雨水收集的方式进行具体的设计,通过进行渗沟和底层渗水层的设置,实现雨水的渗、滞、蓄。另外,在人行道设计时,由于其要具备透水性,因此在具体设计时对于土基的渗透性具有一定的要求,无论是土壤渗透系数还是渗透面距地下水位的距离都要与相关要求相符。
3、车行道设计
在设计市政道路车行道的过程中,面层主要以沥青结构为主,一般渗水性能比较差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在海绵城市建设理念下,可采透水沥青路面结构,可以很好地缓解城市暴雨内涝、地表水径流二次污染和城市热岛效应的问题,还能补充地下水资源。
透水沥青路面是指由透水沥青面层、透水良好且空隙率较高的基层、底基层和土基组成,在保证一定的路用强度和耐久性的前提下,使雨水能够顺利进入路面结构内部,通过具有临时贮水能力的基层,直接下渗入土基或进入路面内部排水管排除,从而达到雨水还原地下和消除地表径流等目的。根据结构形式共分为三种类型:面层透水结构、基层透水结构、全透水结构。
透水面层为透水沥青,透水基层采用透水沥青稳定碎石,透水底基层采用级配碎石或骨架空隙型水泥稳定碎石。半刚性基层为常规的水泥稳定碎石。相应材料需满足规范规定强度及级配要求。
(1)全透水路面结构。适用于小区道路、公园道路、校园道路、非机动车道、停车场、城市支路等;这些位置道路承载力要求相对较低,采用全透式路面,能满足道路承载力及耐久性需求。
(2)基层透水结构。适用于次干路机动车道,这些道路路面结构承载力及稳定要求较高,采用基层透水式路面,承载力及稳定要求高,因此在设置透水基层的同时,需设置半刚性基层或底基层,满足路面承载力要求。
(3)面层透水结构。适用于城市主干道、快速路机动车道,这些道路交通量大,路面结构承载力及稳定要求高,一般仅设置透水面层,满足路面承载力及耐久性要求。
4、下沉式绿化带设计
下沉式城市道路绿化带主要有两种设计方式,一种是设计有排水系统的下沉式绿化带,另一种是设计有兼顾雨水收集和再利用功能的下沉式绿化带。第一种在绿化带中设计有溢流口、排水管道等排水设施,当路面径流较大,绿化带储蓄能力不足时,雨水可通过高出绿化带高程低于路面高程的溢流口进入地下排水系统。这种设计比较适用于常年降水量较大、大雨暴雨频率高持续时间长的区域。第二种设计有雨水收集和处理设施,在绿化带设计渗水沟、雨水收集管、蓄水池、泵站及回灌等设施,路面和周边雨水排入绿化带,然后通过绿地过滤和净化,最后进入蓄水池,多余的雨水进入地下排水系统,收集的雨水可以用于绿化带的养护和道路的清理等,这种设计比较适用于降水较充沛及需要控制径流量的区域。
5、植草沟设计
在植草沟的设计过程中,设计内容主要有雨水花园、雨水湿地等生态雨水设施。通过采取与亭台、堆土等结合的方式形成微地形景观,提高植草沟的可达性、观赏性与实用性。在植草沟中种植植物时,优选耐涝性良好的乡土植物,采取乔、灌、草结合的多种群落结构方式,形成季节性明显的生态景观。植草地沟一般设置在公路两侧的一定范围内,这样能够使其与周围的环境实现有效衔接,提高景观的广阔性。另外,植草沟具有很强的渗透性,遇到降雨量较大或者高坡绿地渗透饱和时,来不及渗透的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游。如此一来,将会大大减少路面积水量,极大程度上缓解城市内涝的紧张局势。
结语
目前要有一个全面的“海绵”城市的规划,加强大力发展未来的城市建设是城市发展的趋势。海绵城市技术指导雨水低影响开发系统已经开始进行,加强城市道路设计人员的绘制。设计的新思路和新的项目,使用适当的应用方案,应尽量减少对环境的破坏和干扰。海绵城市的建设必须科学,可以加强人与自然的和谐发展。
参考文献
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论文作者:殷杰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/23
标签:透水论文; 城市论文; 雨水论文; 海绵论文; 绿化带论文; 路面论文; 道路论文; 《防护工程》2017年第36期论文;