基于海绵城市理念下城市道路排水系统的创新设计论文_禚丽丽

基于海绵城市理念下城市道路排水系统的创新设计论文_禚丽丽

济南汇通联合市政工程有限公司 山东济南 250000

摘要:海绵城市是新型城市雨洪管理概念。相比于传统的城市快速排水系统来说,海绵城市的构建具有补充城市地下水、减少径流污染以及帮助城市调节气候等优势。目前,我国部分城市面临着洪涝灾害与水资源短缺的问题,因此将海绵城市理念与国内外最新雨洪管理研究相互融合,不仅可以推动我国海绵城市的建设进程,还能将水资源合理利用并美化城市景观,是改善城市整体生态环境的重要举措。这里基于海绵城市理念对城市排水系统的设计展开探索,以期实现水资源的合理利用。

关键词:海绵城市;排水系统;创新设计

海绵城市的含义是:城市像海绵一样具有丰富的弹性,在水资源比较充足时及时存水,这样就可以弥补水源短缺时的不足。海绵城市的特点是“慢排缓释”和“源头分散式”,这一设计方案有力地推动了我国城镇化建设的进程。依据海绵城市的理念,结合我国实际国情,对道路排水进行优化设计,有效减少了内涝灾害,而且充分利用了雨水资源。

1海绵城市理念及应用现状

1.1海绵城市理念

海绵城市的设计目标是建设全面的雨水开发利用体系,通过源头分散的小型控制设施,保证区域内自然水文的平衡与稳定,弥补城市道路渗水能力较低等方面的不足,利用蓄水池减轻洪涝压力,防止水资源的污染。海绵城市利用建筑、绿化带、广场、道路、水系等多种基础设施,并以之为载体,充分考虑到城市基础设施运行安全和城市水安全,在此基础上,分析水文条件和规划指标的差异性,以及项目操作的可行性,综合利用渗透、滞留、蓄存、净化、回用、外排等多种生态化技术,从而起到补充地下水、调节水循环的作用。海绵城市通过优化雨水管理系统来完善我国整体的生态建设,在理论的基础上同我国的具体实际相结合,建设一套具有针对性的雨水循环利用体系,有利于缓解我国的洪涝灾害,提高水资源的利用效率。

1.2海绵城市的国内外现状

目前,城市地表径流严重阻碍了水文循环,并且加剧了水资源的污染。日本、德国、美国等国家相继开展了大量研究,已取得了较为丰富的实践经验,并结合本国的特点建立了一系列新型的雨水管理体系。如德国目前已经形成针对低影响开发的雨水管理较为系统的法律法规、技术指引和经济激励政策,建立了统一的水资源管理机制。我国也将雨水管理和资源利用问题纳入到了工作的重点范畴,目前已经掌握了多项控制和处理技术,并在植被过滤带、雨水花园等方面实现了进一步提高。这些技术已经逐渐开始投入到应用中,一些商家可以通过透水铺装和蓄水等设备实现对水源的调控,并且起到了较好的绿化效果。但是由于客观要素的限制,这些设备只能在较小的领域进行实施,应用重点也大都集中在雨水收集方面,远没有关注到整个雨水系统的各因素。政策还不尽完善,技术不很成熟,我国的海绵城市之路还有很长一段路要走。

2海绵城市的实现策略

2.1改变排水观念,就地滞洪蓄水

基于海绵城市理念的排水系统是在最短时间内最快排出地表水径流。但这种快速排出地表水径流的方式会对部分地区造成水量过多的问题,因此各处水源便会集中向地势较低的地方汇集,从而增大了洪涝灾害的发生概率。对于这种情况可进行雨水引流设计,可以有效使径流向湖泊与湿地汇集,最终有效转化为地下水资源。尤其是在居民生活的区域,可以通过建造蓄水池的方式,将雨水进行储蓄、处理后转化为居民观赏用水或生活用水,从而充分满足居民的用水需要。

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2.2改变设计理念,强化蓄水能力

2.2.1降低绿化标高,提升路面标高

在目前的城市规划设计中,路面的高度明显低于绿化带的高度,因此在雨后,地面会聚集大量雨水并顺势流到城市的道路排水系统中,这样便会对水资源的储存存在阻碍。由于雨水流经绿化带总会带走大部分泥土,这也会对道路与排水系统造成极大污染。为了解决这些问题,改变道路与绿化带之间的相对高度可有效保证雨水流入绿化带。

2.2.2构建雨水花园

在城市规划过程中,大多建设已经成型,因此要根据地方的实际状况进行绿化区域的建设。比如,具备可持续发展价值的雨水花园,在美化环境的同时还可以净化空气,并起到良好的蓄水作用。

2.2.3构建绿色屋顶

绿地具备极强的蓄水作用,因此可以利用这一设计理念来构建绿色屋顶。首先,在缓解径流压力方面,绿色屋顶可以有效避免洪涝灾害的发生;其次,雨水蒸发量增加,绿色屋顶可以大幅度提升空气质量。对于不适合构建绿色屋顶的区域来说,通过对屋顶雨水的引流可以让雨水进入地面蓄水池中,最终完成对雨水的存储。

2.2.4雨水智能板

该设施埋设在道路上面层和中面层之间,能对雨水进行感应,在雨天将透过上面层(透水材料)往下渗的水进行强力吸收,在晴天通过阳光的感应,和车辆荷载、重力的共同作用下将在智能雨水板的浓缩水通过改进PVC管道(安有光感应器,能够感知光的作用而产生压力)将其汇入位于路基上部面层下部的一个雨水蓄水模块箱系统。

雨水智能板特性:抗压性(能够满足路面车辆荷载的满布情况,能够抵抗地面的车荷载而不至于破坏),高强吸水性(就像一个高强海绵一样几乎能够将水都吸在它体内,成为浓缩水),耐久性(有着50年的设计寿命周期),环保性(该板所采用的材料是新型智能的材料,可以回收,对环境零污染)。

雨水智能板创新点:传统道路的排水方式都是通过做坡度排入边沟和下水道管,这往往造成了排水的不均匀,排水不充分,导致积水严重,不能起到有效排水节水的作用。雨水智能板创新性的将透水性的上面层透过的一部分水,利用纵向排水,和通过自身材料的高强吸水性,利用感应系统来进行水资源的收集,然后再通过净水装置,变成可以利用的水。这样可以加速排水并缓解城市的内涝,收集雨水进行循环利用。

2.3应用新型铺装材料

在目前的道路建设中,建筑企业往往会采用混凝土作为道路的主要建设材料,而这种材料密度较高,对雨水渗透造成阻碍,还会导致地下水资源不断减少。排水系统中较为复杂的排水管道也会对雨水的渗透造成阻碍。因此在构建海绵城市的排水系统时,要利用透水性较高的材料并扩大其应用面积,例如园林中的嵌草铺装设计。在德国、日本等国家,利用透水性材料的规模不断增大,并形成完善且较为广泛的应用系统。透水型铺装设计在停车场等面积较大的区域具备极为广泛的应用前景.

3结语

基于海绵城市理念构建排水系统,不仅可以节约水资源,还可以形成对水资源的合理利用,是推动我国可持续发展的重要手段。因此要加强基于海绵城市理念构建城市排水系统的力度,不断整合雨水源头控制措施、排水管网与集中处理雨水设施,从而实现节约水资源、景观美化、提升城市建设水平等多方面效益。

参考文献:

[1]解华,方诗圣.基于海绵城市理念下城市道路排水系统的创新设计[J].安徽建筑,2016(23).

[2]单春香,李婉茹.海绵城市理念下的道路改造设计——与老旧城区管网改造的结合[J].建筑工程技术与设计,2017(3).

[3]孟玺,姬飞飞.基于海绵城市理念的城市道路规划设计研究[J].工程技术:引文版,2016(12).

论文作者:禚丽丽

论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/25

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