陳瑞
(昆明市政工程設計科學研究院有限公司,昆明650000)
旱澇災害在我國很多城市中頻繁發生,很多城市的缺水問題比較嚴重,主要原因是我國城市地面硬化建設過度,在暴雨天氣下,大量雨水會構成地表徑流,這時會超出城市排水系統的基本承受能力,進而導致內澇問題的出現,帶來嚴重的水污染問題。而海綿城市理念的提出有助于全面、系統地治理城市內澇問題?;诖耍疚年U述了海綿城市的相關內容,并對海綿城市在市政道路設計中的應用策略進行了研究。
在現代化社會的發展中,海綿城市作為全新名詞出現在人們面前,隨著城市化建設的深入,大家越來越了解海綿城市。海綿城市指的是具備吸水性能的城市系統,海綿城市使用的良性水資源管理系統能夠有效利用水資源,避免城市內澇災害,海綿城市建設在很大程度上推動了生態文明城市的建設[1]。
在海綿城市建設過程中,相關部門需要明確其中的重點:(1)建設完善的城市生態系統,科學、合理地規劃城市公園、草坪和樹木等綠化設施,大力建設城市蓄水池和洼地,進一步提高城市對雨水的吸收性能;(2)建設城市排水體系。排水體系是城市排水系統中的關鍵,排水系統建設是其中的關鍵,相關建設部門需要加強排水通道構建,加大道路可透水路面面積,合理安排地下排水系統。在新時期的發展中,海綿城市已在很多國家得到了有效應用,尤其在現代化城市建設過程中,海綿城市的研發發揮著重要作用,海綿城市與傳統的處理技術有很大的不同,海綿城市建設過程中需要各個參建方積極參與,實現水資源的循環利用,充分發揮截留作用,進一步改善城市生活環境,為現代化城市的可持續發展提供保障。
某城市道路位于某城市市區海綿城市建設試點區中西部,城市道路整體是南北走向,設計長度約650m,道路原來的機動車道寬是7.5m,人行道寬是3.5m,綠化退線寬是8~10m,周圍區域主要是廠區、綠化用地等。
3.2.1 路面設計
本次市政道路設計需要在城市排水系統設計的基礎上進行,在設計過程中,需要將路面設定一定的橫向和縱向坡度,將車行道橫坡設置為2%,使雨水自行進入排水口。同時,路面采用透水瀝青混凝土、透水混凝土或者透水磚,路面的下層面也需要使用透水材料,以快速將路面積水滲入地下。例如,可以采用碎石材料,其多空隙、質地堅硬、承載力強,能夠承受很大的路面壓力,有利于水的滲透,且路面積水向地下滲透能夠有效補給地下水。
3.2.2 生物滯留設施設計
在該市政道路設計中,設計人員需要對側分綠化帶進行加寬,一般加寬到2.5m,并且做成下凹綠地,并對機動車道中的匯水進行收集和滯留。設計人員還要分析市政道路實際情況,充分利用生物滯留設施,在化學、生物和物理作用的影響下,減少污染物的出現[2]。另外,在植物配置過程中,設計人員需要分析項目景觀道路情況,在沿線兩側種植淺根喬木,土層厚度是120cm。同時,下凹式生物滯留設施收集并處理相鄰車行道、人行道的徑流雨水,在下滲作用的影響下對水質和水量進行處理,下滲雨水的收集方式是利用卵石層中的穿孔管,超出下滲能力的雨水被蓄積在持水層內部,超出的雨水需要由溢流口流到雨水管道系統中,溢流口需要高出持水區底部20~25cm。另外,生物滯留設施植物的耐淹時間會對綠地植物的正常生長帶來一定影響,在確定滲透設施容積深度后,應對綠地淹水時間進行校核。通過相關計算,生物滯留設施空池標準蓄水排空時間一般是11.1h,滿足設計最大雨水排空時間是24h。
3.2.3 非機動車道、人行道透水設計
在該項目非機動車道、人行道透水設計過程中,設計人員需要注重地面透水能力的提升,滿足環境保護要求,引進透水性硬化地面做法。通常情況下,在市政道路設計過程中,設計人員在設計非機動車道與人行道時,主要使用透水磚材料,人行橫道主要使用環保、透水地磚進行鋪面,從上到下的主要結構分布是8cm 厚透水磚、3cm 厚中粗砂找平層、1 層400g/m2土工布、15cm 厚C15 無砂透水混凝土、12cm 厚的級配碎石。另外,非機動車道、人行橫道都坡向綠化退線,而道路兩側綠化退線范圍越來越大,這就需要發揮道路兩側植草溝作用,對路面雨水進行收集。
3.2.4 附屬設施設計
附屬設施設計是本次市政道路項目設計中的重點工作,設計人員需要注重以下內容的設計:
1)路緣石豁口。生態滯留溝進水系統是生態滯留溝的重要組成部分之一,其施工設計對生態滯留溝的凈化效果、維護和使用壽命等方面都有至關重要的意義。當前,路緣石常留有開口,并將徑流道路滯留溝中。
2)溢流雨水口。一般情況下,生物滯留設施以20~30cm 的間距設置一個溢流雨水口,當雨水口超過海綿城市的接收能力時,由溢流設施排入市政管網。模塊化混凝土一般用于溢流雨水口,規格為680mm×1300mm,溢流口最大流量為30L/s。
3)沉泥槽。在進行附屬設施設計過程中,設計人員需要在路緣石背面設置8cm×20cm×12.5cm 的泥漿槽。沉泥池一般采用鋼筋混凝土基礎,規格為130cm×30cm×20cm。
4)擋水堰。一般來說,在擋水堰的設計過程中,設計者需要使用頂部寬度為20cm、底部寬度為40 cm、高度為20cm 的卵石,基礎為50cm 的細石混凝土墊層。另外,擋水堰一般布置在雨水溢流口的下游,避免下游附近邊緣出現雨水[3]。除此之外,擋水堰需要根據雨水溢流口設置,其間距通常為30cm。
綜上所述,在新時期的快速發展中,很多先進技術融入市政工程建設中,海綿城市理念在城市道路設計中得到了有效應用,減少了雨水對城市道路帶來的影響,路面的雨水壓力也有所降低,設計人員需要將城市道路和綠化、小區等整體系統進行融合。因此,在市政道路設計過程中,設計人員需要樹立可持續發展理念,合理地修建蓄水池、調節塘,并引進更多先進的材料和技術,提高城市的海綿能力,進一步提高城市建設的社會效益和生態效益。