文/李斌 北京中元工程設計顧問有限公司 浙江寧波 315000
我國經過幾十年的發展,城市的模樣經歷了翻天覆地的變化,高樓大廈不斷拔地而起,城市道路越修越寬,越修越長,以滿足人們的生活和出行。隨之而來的問題是水資源不足,于是對地下水進行抽取,這種方式帶來了很大危害,直接的影響是造成地下水位降低和地面建筑物的沉降。海綿城市設計理念的提出,使人們意識到了水資源的重新分配利用的重要性,平時將城市中的水留下來,而不是在最需要水的時候選擇外調的方式。借助于大自然的力量建設海綿城市,改變傳統市政給排水設計,有利于城市發展。
海綿城市理念是在城市基礎設施建設中,利用城市建筑、綠化區域、人行道來實現對雨水的吸收與轉移,其可以有效的減少給排水管線的排水量,進而達到緩解城市排水壓力,提高水資源利用效率的目的。根據這一設計理念,在城市建筑工程設計和市政基礎設施建設工程設計中,加強對雨水自然滲透的能力,可以顯著的改善降雨量過大給城市交通環境帶來的負面影響。建設海綿城市也可以全面提升城市對水資源的利用效率,這也是解決我國水資源匱乏問題的方法之一,做好海綿城市的設計工作,有利于實現我國可持續發展的美好目標。在設計中,設計人員應該遵循科學合理的設計原則,要全面性的對城市基礎設施加以規劃,進而達到提升城市自然修復能力的目的,這樣有利于加快我國構建節約型社會的進程。海綿城市理念的宗旨就是減小人與自然環境之間的沖突,提高城市防洪抗澇能力的同時,減少對自然環境的破話,這對實現我國的綠色發展理念也有著重要的應用價值。
當前,給排水系統無法跟上城市發展的腳步,供水管道的質量和結構較差,給海綿城市的給排水建設帶來不安全發展因素,系統建設的滯后性阻礙了城市化發展的進程。
海綿城市在給排水工程設計中除了要采取措施降低內澇發生的可能性以及降低水資源的污染,另一方面也應該實現“開源”,加強對雨水資源的優化利用。在工程技術的發展背景下,不少新的施工材料和工藝被應用到建設工程中,在提高工程質量的同時也會對城市整體環境帶來一些負面影響。最顯著最直接的影響就是導致大量雨水徑流被排走,城市地下水補給不充分,影響了水資源的循環。而我國水資源本就不豐富,如果缺乏有效的雨水資源管理系統,沒有實現對雨水資源的充分利用,加上城市給排水管道設計不完善,雨水和污水管道相同,這樣就使得大量雨水資源被浪費。
在我國一些地區,受周邊氣候的影響,常常存在降雨量較大的現象,氣候變化無常,也考驗著城市排水系統的排水能力,進而決定著城市面對突發氣候的應對能力,這也讓這些地區的給排水設計提出了更高的要求。由于氣候環境變化無常,設計人員在進行市政給排水設計時不能考慮周詳,這就讓整個城市在出現突發氣候時,會出現嚴重的洪澇災害,進而給城市、市民帶來巨大的經濟損失,同時,也嚴重影響著市民的生活和工作。
以往的人行道通常是使用不透水材料,在暴雨時來不及排出,對過往行人造成阻礙。現將人行道設計成透水鋪裝的方式,使用透水材料進行鋪裝,最大化利用道路人行道功能。考慮到人行道兩側會有綠化植物的存在,將兩側植物設計高度低于人行道,利于雨水向植物灌溉。
現如今的市政道路建設過程中,非滲透性路面成為了道路重點使用的路面。可是,此種路面不但會導致路面積水,還會中斷地下水的供應,從而產生熱島效應。可是在海綿城市給排水的理念指導下,車行道路面要充分重視透水性影響,降低徑流,為地下水循環提供補給。因而,在設計混凝土施工當中,表面層要使用滲透性的瀝青混凝土,基層與底層能夠利用非滲透性的材料,進而預防雨水帶來的路基損壞。一旦雨水緊密接觸路面,沿著橫坡可以讓水體從盲溝排出去,流到檢查井以及綠化帶當中。
綠化帶時間隔兩側車道及人行道的重要市政基礎設施,同時也具有美化市容的作用,利用綠化帶的結構特點,加入綠化帶的排水設計,不僅可以為綠化帶中的植物提供水分供給,也可以利用土壤實現自然吸水。在建設綠化時,可以在綠化帶深層鋪設導流層,導流層終端連接附近的水庫或河流,這樣可以將通過綠化帶滲入到地下的水體引導到水庫或河流,進而實現水資源的調配。在存在較大排水需求量的地方,采用雨水截污凈化技術,將其與綠化中心銜接起來,從而利用綠化中心植物的吸收能力,將累積的雨水消耗,從而改善生態環境,在排水需求量低的地方,可以直接把雨水排入到江、湖當中。
在雨水工程的構筑物中,雨水井的設計要有足夠大的承載能力和過水能力,必須選擇合適的雨水井的大小尺寸。在管材選用中,選擇環保型管材,同時,要有足夠厚度的砂石基礎進行保護。
綜上所述,海綿城市建設理念為現代化城市建設提供了極具戰略意義的發展模式,為了有效促進城市給排水系統的健康發展,市政部門在進行城市規劃和建設時,應當重視雨水滲透、蓄積、凈化,科學規劃,合理建設,發揮出海綿城市建設理念的真正作用,提高海綿城市水資源的利用率,促進城市的生態發展。