摘要:住房城乡建设部组织编制的《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》于2014年10月发布实施,为深入开展海绵城市建设提供了指导和依据。因此在进行市政道路设计时,要在海绵城市建设理念的指导下落实好政策及相关措施,确保城市道路实现吸水、蓄水、排水、利用,实现雨水资源化,有效地补充城市地下水及减轻城市内涝,进一步改善城市水环境,为城市的健康、持续发展奠定良好的基础。
关键词:海绵城市建设;市政道路;设计要点
1.海绵城市建设理念
海绵城市就是能够像海绵一样吸水的城市,具体来说,就是在城市内布置若干地块,用吸水材料建设,平时是市民的休闲、生活区域,发生暴雨时就作为蓄水的地方。无论是道路、公园、绿地还是树林、湿地,都能吸收大量雨水。这样,可以把水消化在本地,避免汇集到一起形成洪水。当大量的雨水都被海绵体吸收之后,就避免了形成城市积水。那些被海绵体充分吸收的雨水还可以再次利用,如浇花、洗车等,在一定程度上可以缓解水资源紧张局面。
海绵城市把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水紧密结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标。海绵城市建设既要实现生态目标,也要满足城市功能。因此,其建设必须要以建筑与小区、绿地与广场、城市道路等城市基础设施作为载体,规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业统筹配合,突破传统的设计理念,通过多种生态化技术,构建新型生态系统。
2.海绵城市理念下市政道路建设的重要性
市政道路作为城市发展过程中非常重要的组成部分,随着当前城市化进程的不断加快,市政道路硬化面积也随之增加,这也使市政道路路基范围内能够收集到更为可观的雨水量。一旦雨季到来,许多城市则会进入到“看海模式”,内涝已发展成为当前城市治理中的顽疾。在当前我国城市快速发展的时期,建设海绵城市已成为解决当前城市发展过程中水问题的必要举措。将海绵城市建设理念引入到市政道路设计中来,采用生态设计方法来收集道路径流,将其作为地下水及路边绿化带的补充水源,这不仅有利于提高市政道路的使用寿命,而且有利于修复城市的生态环境,具有较好的生态效益和经济效益。
3.海绵城市建设理念指导下的市政道路设计
3.1机动车道的优化设计
当前我国的机动车道主要采用传统的非透水性路面,这会增加路面积水,阻断地下水补给,加剧城市热岛效应。而在车行道采用透水性路面,提高其透水性,有利于回补地下水资源,从源头上削减径流总量。采用透水铺装路面时,为防止雨水浸入路基而造成对道路路基的破坏,应在路面结构的上面层采用透水沥青混凝土,基层和中下面层采用非透水性材料,雨水进入路面结构层后,从不透水顶面沿横坡排至盲沟中,最终排入雨水检查井或路侧分隔带中。道路纵坡范围宜控制在0.3%~6%之间,透水机动车道路拱横坡宜采用1.0%~1.5%。
3.2非机动车道和人行道的优化设计
当前现有的非机动车道和人行道很多采用不透水的路面形式,这样会导致雨天路面湿滑、积水,影响道路的舒适性和安全性,同时也阻止了地下水资源补给。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在海绵城市设计理念中,非机动车道和人行道多采用透水铺装,使雨水可以下渗,从而起到调节路面的温度和湿度、减少路面积水、涵养地下水分的作用。如果路基下土壤的透水性较差,可在其基层内设置排水管。透水非机动车道和人行道纵坡宜小于2.5%,路拱横坡为1.0%~2.0%。
3.3生态林荫道景观建设
生态林荫道设计的目的是建立有中央绿化带的形式,可以提高雨水的处理功能。但是目前城市为了扩大交通的便捷性,主干道的设计很宽,大面积的不渗透地面,导致雨水难以下渗,从而导致城市内涝的发生。中央绿化带的设计宽度不能太小,最低不小于1.5m,同样,高度也不能太高,如果太高就破坏了道路景观的连续性,对司机可能造成影响,太低也会起不到防止眩晕的功能,高度控制在1~1.5m左右最佳。设计上,也要设置多重的绿化分隔带,在发挥雨水处理方面的功能的同时,也可以协调城市快速路与生活型街道之间关系,起到很好的分隔作用。
3.4道路排水系统
排水沟设计,以生态保护为出发点的排水沟设计,建造运行过程充分联系自然生态以及人文环境。排水沟结构层次依次为绿化植被层、土壤种植层、水分渗透过滤层、渗排水层以及砂石层。这类排水沟充分起到了积水渗透、道路污水过滤以及环境保护的作用,充分完成水资源的循环再生利用。
排水管渗透设计,通过小粒径的多孔材料如石粒等对PVC管周围进行填充,利用多孔层完成路面积水的协调蓄积。这类排水管占地少,透水效果明显,协调性强,应用广泛。但是管体周围的碎石清理困难,一旦碎石堵塞管孔,其积水的渗透效果将明显下降。
3.5绿化带设计应用智能管理方式
传统的市政道路中,城区内主干道的绿化带基本上采用的是较为粗放的方式来进行管理,“一刀切”地将绿化带设计成比行车道高约25-40cm之后,采用物理导流的措施引导雨水的走向。这样不仅增加了行车道路的积水压力,给驾驶人的出行带来了阻力,并且不利于整体的雨水导流,尤其是当绿化带控水达到饱和之后,反而会形成倒流的局面。例如某城市在2015年之前的雨季都会出现“内涝”的局面,就是因为这种绿化带设计上的不合理而造成的。因此该城市采用智能化的管理方式对绿化带进行有效的管控。一方面是让雨水的收集过程更为简单,除了行车道路渗水完成的一部分,按照其自然导流的走向而收集的那一部分基本上都是进入到了雨水收集系统中,与城市生活用水排水管网最大程度上实现了剥离,减轻了城市生活用水的处理压力;另一方面是由于基本上都是采用具备渗水功能的基材,因此最大程度上减少了传统雨水篦子的数量,这样最大化的节省了完成雨水收集之后进行下一步集中导流的人力资源支出,而且也一定程度上降低了行车道路上的行驶风向。最为关键的是,利用智能化管网技术,在雨水篦子的前端设计了远程管控设备,可以根据瞬间来水量或者是周期性时间段的雨水总量对雨水篦子口的大小进行管理。可以根据水量的检测数据来汇总和计算出整体的雨水收集量,对于下一步的雨水管排水系统工作有明确且精准的研判。
结束语
总之,现代城市建设正在逐渐朝着生态、环保、可持续方向发展,海绵城市理念作为一种先进的理念应用于城市道路工程设计中,能够减轻对市政环境的不良影响,实现城市的可持续建设与良性发展,海绵城市的理念势必会成为现代市政道路工程建设的主流理念,为工程建设提供指导,因此值得深入发展与运用。
参考文献
[1]住房和城乡建设部.《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》2014年10月.
[2]于宵,城市道路路面雨水收集与利用系统设计[J].城市道桥与防洪.2013.
[3]席宁.海绵城市市政道路设计方式初探[J].中国房地产业.2016.
论文作者:陈新涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/1
标签:雨水论文; 城市论文; 海绵论文; 绿化带论文; 路面论文; 城市建设论文; 透水论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;