石家庄市排水总公司 河北石家庄 050000
摘要:现阶段,我国的综合国力和经济基础都在稳步的提升,城市化的快速发展在给我们带来全新的感官体验之时,也给我们带来了不少烦恼。城市化的加速使得我国传统的硬化道路面积在不断地增加,由于其道路横纵面的排水设计不够合理,雨水只能以地表径流的方式进行流动,由此造成了水资源的大量流失。海绵城市理念的提出巧妙的弱化了排水系统所带来的负面效应,可以更加有效地对地表径流进行系统优化,对水资源进行保护,为人们的生活生产提供最优质的保障。
关键词:海绵城市;排水设计;系统优化
引言
近年来,我国极端天气频繁发生,几十年一遇甚至百年一遇洪涝灾害也时有发生,这给我国现代化城市的防洪抗涝能力带来了严峻的挑战。在此背景下,海绵城市理念也由此提出。海绵城市理念作为一种新型的环保理念,能够满足我国可持续发展要求,因此在我国的城市建设中得到了大力推广,并广泛应用于道路排水系统设计中。
1海绵城市理念
海绵是一种具有良好的力学性质和水分性质的多孔材料,海绵的水分性质体现在其吸水、释水与持水能力,而力学性质则体现在其形态能够快速恢复的能力。通过借鉴海绵城市理念,将该理念融入到道路排水系统设计中,不仅能够有效缓解我国城市水资源的紧缺压力,同时还能有效应对极端天气的发生,防止城市中出现洪涝灾害。目前,世界许多国家都已纷纷开展海绵城市理念的实践研究,并取得了硕果累累的成就。
2城市排水设计中的问题
2.1地面雨水渗透力不足
随着我国城市化进程深入推进,城市内涝问题也日益严重。在雨季,地面雨水渗透、排出不及时,造成雨水聚集,影响人们正常的生活生产,也使人们的生命、财产安全遭受威胁。究其原因,是在进行城市排水设计时,未能妥善解决城市地面雨水下渗的问题,地面雨水渗透力不足,导致城市内涝发生概率上升。现阶段,路面被钢筋水泥、钢筋混凝土覆盖的情况下,雨水难以及时下渗,且土壤中水分自然蒸发速度减慢,多重作用下容易引发城市内涝问题。
2.2城市排水系统不完善
除以上问题,国内多数城市排水系统相对脆弱,排水能力不足,导致城市内涝发生概率上升。经调查研究发现,城市排水系统不完善、不健全等问题主要表现在以下方面:一是城市中一些年份久远的工程建设相对落后,建设标准不高,并过分注重地面建设,未能完善地下建设,未达到城市排水要求。而是城市排水管道堵塞,城市周边河流出现淤泥,或断流等问题,管道堵塞导致管道排水能力下降;河流雨季或断流使得河流流速变缓,流畅度降低,城市排水系统整体排水性能下降,在梅雨季节容易引发城市内涝问题。
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3海绵城市关于道路排水的系统设计及未来发展预期
3.1绿化带的设计
绿化带的设计要点在于对雨水径流总量的控制,以达到缓解城市雨水洪灾的频率和危害程度,同时减少径流污染所带来的城市负荷并且达到调理城市微气候、建造城市微景观等多重目的,最终为我们的城市建立起健康的、理想的、可持续的水资源循环系统。在进行绿化带的设计过程中,要注意将较硬化的区域作为汇水地带,而松软的绿地作为滞留的载体,同时留出排水通道。最后在铺设之前要做出精密的水文计算,控制好年径流总量,尽最大可能防止出现城市内涝的出现。
3.2蓄水设计
在进行城市排水系统的蓄水设计时,设计人员首先需正确把握“海绵城市”概念下的蓄水模块有何功能、特点,在此基础上进行设计,以保证设计方案的科学性和可行性。在“海绵城市”概念下,城市排水系统中的蓄水模块需要有较高的承压性,要有强大的雨水储存能力。在进行蓄水模块设计时,设计人员首先需根据城市占地面积、城市结构布局,对城市内部镂空空间面积进行确定,同时采用防水布与土工布结合使用的方式,促进城市排水系统与蓄水系统间的有机结合;为提高城市的蓄水性能,可在其结构内部设置检查井、出水管、水泵、水管等设施,实现对雨水资源的有效储存。设计人员需意识到进行雨水储存的主要目的是实现对雨水的循环利用。因此,城市有关部门可采用将相关净水技术、净水方法对储存的雨水资源进行处理,将其用于城市景观清洁或绿化养护等,以此提高水资源利用率,缓解城市用水紧张问题。
3.3滞水设计
城市排水系统中的滞水设计主要包括以下要点:(1)雨水花园设计。具体来说是在城市园区中种植灌木、乔木等植物,利用植物根系提高土壤蓄水性能,减少地表径流,减少水资源的浪费与损耗,同时防止在暴雨天气出现积水情况。(2)绿色屋顶设计工作。做好城市绿色屋顶设计,也有利于提高城市绿地蓄水能力,增加雨水蒸发量,起到净化城市空气、美化城市环境的作用。(3)生态滞留区域设计。“海绵城市”理念下的生态滞留区域主要是借助浅水洼地对雨水资源进行储存,通过对土壤、植被的充分应用,减少地表径流,实现对城市内涝问题的有效预防。
3.4立足城市规划科学设计
与其他工程项目相比,城市排水工程设计与施工具有专业性强、系统性强等特点,涵盖范围广、涉及内容多,不仅包括城市防水防涝工程设计,也包括城市发展规划、城市环境保护等诸多内容。要想确保城市排水设计的科学性、合理性和可行性,设计人员必须立足城市未来发展方向以及建设规划,合理设计城市排水系统与设施,确保城市排水系统与城市未来发展的协调性和统一性,使城市排水系统的功能作用得到充分发挥。
3.5做好道路的预先设计与材料选择
在城市排水设计中,道路设计是重要内容。在应用海绵城市相关理念、技术设计道路部分时,应确保道路的渗水性和排水性。设计人员结合实际情况,在道路混凝土铺设部位设置相应的排水孔,这样有利于雨水、空气等因素的有效循环;或是将石子等材料铺设在道路土层内,以此提升道路的渗水性,避免出现雨水聚集现象。同时,材料也是影响道路渗水性和排水性的重要因素,在设计时,需避免选择材质较硬、环保性较差的材料,应尽量选择渗水能力较强的材料铺设路面,这类材料可以在保持城市景观美观性的同时,促进城市的生态平衡。
4海绵城市的发展前景
海绵城市是一种极其先进的雨水管理的概念,同时又取得了从各级政府直到中央的一路大力支持,其发展前景可以说是一片光明。海绵城市其实就是指我们的城市能像海绵一样在面对变化的环境和突袭的自然灾害时可以具有伸缩自如的弹性,水多时吸水存水、水少时又可以吐水放水。海绵城市的建设能够明显的对城市的内涝情况进行有效的改善,我国传统的对土地进行开发的过程会导致大面积的城市道路硬化,使地下垫面的透水功能和滞水功能明显的降低,改变降雨的汇流方式。现阶段,尤其是在我国的夏季,城市内洪涝灾害频发,致使人们群众的生命财产安全和国家的经济系统受到极大的威胁,而海绵经济可以很好的调节城市管道的滞水功能,有效缓解城市内涝。
结语
综上所述,城市排水设计中引进“海绵城市”理念,有助于缓解城市积水问题,提高水资源利用率。为此,需合理利用海绵城市理念,科学设计城市排水系统,已达到改善城市生态环境,促进自然与城市和谐发展的目的。
参考文献
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论文作者:李江龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
标签:城市论文; 海绵论文; 雨水论文; 内涝论文; 排水系统论文; 道路论文; 径流论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;