合肥工业大学建筑设计研究院 安徽合肥 230001
摘要:海绵城市全新理念突破了传统的城市道路雨水排放思路,它采用低影响开发技术,主要采用雨水净化技术、调节蓄水技术等生态技术体系,合理设置城市道路的绿化带、植草沟、排水沟等,考虑城市道路雨水资源的循环回收利用方向,实现对城市道路设计的合理布局,在综合性技术的运用下,有效地缓解城市洪涝灾害,对控制雨水径流污染、净化城市水质、补给地下水源,具有重要的现实意义和作用。本文就“海绵城市”在市政道路设计中应用进行简单的阐述。
关键词:海绵城市;市政道路设计;应用;初探
海绵城市的建设理念对于城市的长久发展具有促进作用。城市的内涝问题,在海绵城市理念的影响下,能够实现有效的缓解。海绵城市的建设,城市道路设计是非常重要的环节,能够有效的实现径流的控制,减少水资源的浪费。相关的道路设计工作者,应该加强海绵城市理念的认识,并在道路设计中,加强该理念的体现。
1海绵城市理念的概念及意义
海绵城市主要是借助城市的不同建筑物、绿化带、公园等基础设施,突破原有的雨水排放理念,在确保公共基础设施安全的前提下,运用特殊的建筑方式和策略,实现对水资源的重复再生利用,并以生态环境保护理念为引领,更好地实现城市对雨水的蓄积、渗漏和净化,使城市较好地应对环境变化和自然灾害,具有较好的“弹性”。它主要包括对生态系统的保护、生态系统的恢复与修复、低影响开发等内容,并以低影响开发为核心手段,通过人工系统的开发和建设活动,减少对自然生态环境的冲击和破坏程度,从而使城市的水文生态环境循环再生可利用,显著地改变城市与周边环境的冲突性影响,生成一种良性循环的和谐共生协调关系。
海绵城市理念在城市道路设计中的意义突出表现为以下2点:(1)防雨防洪;(2)实现对雨水资源的有效利用。海绵城市可以极为明显地改善城市的排水状况,起到防雨防洪的目的和功效,缓解城市居民的洪雨困扰。
2海绵城市在城市道路设计中的技术
海绵城市理念主要是以低影响开发技术为核心,实现对城市水资源的循环再生利用,从而减少城市水污染的现象,更好地形成城市的良好生态环境。这种技术应归属于源头控制系统,并重点针对中小降雨的情况,主要是通过自然途径和人工手段的结合方式,实现雨水在区域内的积存、渗透和净化,以达到最佳的水文循环状态和平衡。
2.1雨水净化技术
海绵城市理念下的低影响开发技术中,截留技术的运用主要是采用适宜的材料设计不同的结构,从而增加汇水面积,并通过不同材料和结构减缓雨水径流的速度。这样可以增加雨水径流汇聚的时间,减缓降雨初期对城市管道带来的压力。在城市的道路景观设计中,可以借助绿化景观加以实现,如乔木、灌木的树冠和树干自身具有蒸腾的能力,可以实现海绵城市理念下的雨水截留效果。
在雨水净化技术中,还可以采用盲沟的设计,在路基内铺设碎石和砾石等粗颗粒的材料,同时铺以倒滤层,用于排除地下水,有效地通过这种地下排水渠道,更有效地降低地下水位。在道路景观设计中,主要应用于要求排水良好的场地。另外,对于突然来袭的暴雨,原有的道路雨水收集口较小的情况,极易导致井口被雨水“呛住”,形成大量的积水,造成内涝现象。因而,在城市道路设计中,应设计生态雨水收水口,以增强收水能力,增大泄水量。
2.2调节蓄水技术
在海绵城市的低影响开发技术运用下,这种调节蓄水技术可以较好地实现对初期雨水的净化,有效地削减雨洪峰值时的流量,减少对城市的影响,也可以较好地实现对雨水的补充和回收利用,减少城市的水污染。在城市道路的景观设计中,通常采用植草沟、植物缓冲带、下沉式绿地等措施,以实现雨水峰值和干旱时期的水资源调节。
3海绵城市理念的城市道路的设计
从目前来看,我国的城市在道路建设这块还是采取了路面横坡收集,最后由市政管网的排放方式,雨水的控制和利用工作更多的是表现在排上,大大忽视了环境和生态平衡的保护。所以目前当务之急,就是尽可能减少开发中的影响,对城市道路的排水和蓄水工作加以完善。
某地降雨量非常多,基于海绵城市的建设思想,路面设计过程中采用透水沥青混凝土,人行道设计融入了一定的透水铺装技术,并且利用碎石等多孔材料来增强路面积水的过滤性和渗透性,进而有效利用了该地的水资源,实现了水资源优化配置,效果非常显著。
3.1城市道路路基路面的原材料
在传统的道路建设中,主要选择的材料包括了沥青和水泥。为了能够加快海绵城市建设进程,要选择合理的路面材料。透水性沥青路面的形式包括三种:一为路面水通过了面层流到了基层,然后再流入排水设施,二为路面水进到了表层,再直接到排水设施中;三为路面水进到了路面后,直接流入了路基。前面的两种方式解决了排的问题,同时径流和噪音的问题也得到了解决,但是蓄水和净化水等问题还是没有解决。第三种方式只有那些路基土渗透系数较大的小区、广场和公园,像是城市主干道车辆相对较大的道路是不建议采用透水路面的。所以为了能够实现低影响的开发建设工作,部门要加大城市道路路面材料的研究力度,选择合适的,强度高且环保性强的沥青路面材料。
3.2道路横坡以及绿化带的设计工作
传统的道路在设计时经常会采取道路中间朝两边倾斜的方式,排水口设置在道路的两侧,雨水就可以直接从道路的排水口直接流到系统中,绿化带通常是凸起的方式。为了能够有效缓解城市道路存在的诸多问题,可以考虑将道路中心朝着绿化带方向倾斜,绿化带从凸起转变成凹陷,雨水可以直接流入到凹槽中,方便雨水的收集工作的开展。绿化带在设计中,需要设置相应的碎石层,在碎石层上建立盲沟,通过绿化带的作用将雨水引流到盲沟中。在设计中,需要减小雨水管径的大小,通过智能开关的作用,实现雨水排放量的控制,从而实现雨水的收集过程。这种通过绿化带的作用达到的雨水收集作用,能够减少工作量的发生,绿化带的存在,不仅能够实现美观的视觉效果,同时还能够达到收集雨水的作用。
3.3人行道的设计体现
在城市的道路设计中,最重要的就是需要安排好人行道的位置,这样才能够实现城市交通的有序运行。人行道路的设计,需要从负荷量以及行走安全的角度考虑。首先在设计上,可以利用透水的人行道板进行施工。在人行道施工的底层用碎石进行铺垫,然后在上面铺设透水的混凝土,从而实现减少道路积水的情况出现。人行道需要在道路的两侧设置隔离层,使得水流能够直接渗透到碎石层中,不会出现道路积水的现象。
本着便于维修养护,并具有一定景观构建能力的原则,人行道采用有效孔隙率不小于15%的透水砖路面。结构体系采用半透水,避免全透水体系的结构失稳。人行道采用具有防堵塞及过滤功能的硅砂基透水路面砖,同时采用透水混凝土基层,增加过滤储水功能,减小路面径流总量,见图1。
图1人行道排水结构示意图(单位:cm)
3.4边坡的支护设计
在城市的道路设计中,需要加强道路边坡的施工,一些比较高的土坡,在施工中不加强支护作用很容易出现滑坡的现象,不仅会造成道路的拥堵,还会给行人的安全构成威胁。道路设计中,边坡支护的设计还需要从雨水的蓄积方面考虑。因此,可以在道路边坡的两侧加强植被的防护。植被的作用不仅能够增强道路边坡土层的牢固程度,同时还能够实现对雨水的蓄积,不会形成道路积水的现象。
在海绵城市理念的建设中,石质边坡的施工存在着一定的难度,如何提高石质边坡施工,在如今的方案设计中,应该加强石质边坡比例的规划,控制好石质边坡和植被边坡的比例,实现雨水的有效排除。
4小结
城市道路是城市空间的重要内容,也会引发一系列的城市道路环境问题。在城市道路建设中,海绵城市理念的应用与推广,可以有效改善城市道路环境,使水资源得到最大化的优化配置,符合生态环境的可持续发展战略目标,并且已经得到了越来越多人的重视和认可。海绵城市的城市道路系统化设计任重而道远,必须要予以高度的重视,充分发挥出海绵城市的应用价值,从而促进城市化进程的稳定与发展。
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论文作者:张青峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/2
标签:城市论文; 海绵论文; 雨水论文; 道路论文; 城市道路论文; 路面论文; 透水论文; 《基层建设》2017年第29期论文;