童婷婷
摘 ? ?要:目前,城市化進程處于高速發展階段,其在促進城市發展的同時,還破壞了當地自然水文循環,而且原有的排水工程不僅不能應對城市快速排水,還會引發一系列問題,比如水環境惡化、城市內澇等。針對這一不利情況,開始進一步探索是十分必要的,尤其在雨水利用、處理等方面,以滿足社會發展多方面需求。隨之,涌現了海綿城市理念,其在道路排水設計方面可發揮巨大作用,本文據此展開探討。
關鍵詞:海綿城市理念;市政道路;道路排水;排水系統;生物滯留設施
1 ?引言
近年來,在我國范圍內,多個城市時常出現內澇情況,一些城市一旦面臨暴雨期,其排水系統會癱瘓,與此同時,還有大部分城市處于嚴重缺水狀態。經過分析可以發現,原有的城市排水系統有很大的不足,比如雨水利用不夠,排水標準低等。據此,我國給出了新的雨洪管理理念,即海綿城市理念。而如何利用這一理念建造高效的排水系統,也成為促進生態發展的關鍵一步。
2 ?海綿城市理念
關于海綿,其屬于多孔材料,具備優良的使用性能,一方面,該材料可以快速恢復形變,另一方面,其在釋水、持水、吸水等方面可發揮巨大作用。而海綿城市,是指其具備海綿類似的釋水、蓄水、吸水等能力,可以更好的面對自然災害,具有良好的彈性,也被叫做水彈性城市[1]。利用這一理念建造的市政道路排水系統,既可以預防洪澇災害出現,也可以循環利用水資源,從而更好地緩解水資源短缺等問題。關于這一理念,最早實現中國化時 2012年,即《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中提到這一理念,之后頻繁被習近平總書記提到,以更好地建設海綿城市。
3 ?基于海綿城市理念設計排水系統的原則
3.1 ?結合城市規劃體系
在建設排水系統時,要考慮城市防洪、水資源、排澇等因素,即全面結合城市規劃體系。
3.2 ?保證開發的科學性
在海綿城市理念下,設計排水系統秉持低影響要求,即適當改變不透水面積比例,以減少對人們生活的影響。
3.3 ?落實建設責任制
在建設排水系統時,結合實際情況,執行建設責任制,以提高人員責任感。
3.4 ?建立數學模型
在排水系統設計時,需要對應的數學模型,以開展模擬實驗,進而了解這一模型的實際使用效果。
3.5 ?重視城市規劃設計
在建設海綿城市時,要重視城市規劃設計,即保護自然水文條件,并高效利用已有自然資源,比如城市綠地等,減少對城市的影響,起到多重徑流雨水控制效果。
3.6 ?加強專項規劃設計
在城市專項規劃中,基礎設施涉及三種,其一水系統;其二道路交通系統;其三綠地系統[2]。在建設海綿城市中,要加強專項規劃設計,強調全面規劃設計,包括收集、排放、凈化雨水等操作。
4 ?基于海綿城市理念的市政道路排水系統設計
結合城市中常見的兩種市政道路,其一為普通市政路,其二為高架橋路,同時考慮海綿城市理念,探究其排水系統工藝。
4.1 ?海綿型高架道路
在暴雨時期,各種路面的雨水量都會驟然增加,比如高架橋路面,一旦這些雨水直接排入排水系統,會大幅度增加下游排水管網工作量,并沒有發揮雨水應有的作用。針對這一情況,結合海綿城市理念,可以設計出兩種高架道路的排水模式。
模式一:在建設高架路面層時,采用透水路面形式。在此基礎上,一旦路面匯集雨水,其會通過透水瀝青,并縱向匯流借助落水管流入生物滯留設施,便于雨水下滲、蓄存。首先,相比綠地高度,雨水口高其5ccm~10cm,這一措施方便雨水突破滲透能力的局限,利用雨水口流進市政雨水管[3]。其次,在生物滯留設施、落水管管口間存在20cm距離。此外,在管口下面,鋪設礫石緩沖帶,其厚度達到10cm,寬度為60cm,并與綠地持平。最后,在建設綠化分隔帶路基時,要在其側面包上防滲膜,以預防雨水滲透進而損壞路基。
模式二:在建設高架路面層時,設計為透水路面形式。借助這一形式,雨水可以流過透水瀝青,并在縱向排水管中實現匯流,后借助落水管流入溢流式雨水口。為此,在實際施工時,相較于蓄滲模塊頂,溢流堰標比其高20cm,可以保證雨水成功流入蓄滲裝置。此外,在設置蓄滲裝置底標高時,其高于地下水位100cm,而在建設綠化分隔帶路基時,要在其側面包上防滲膜,以預防雨水滲透進而損壞路基[4]。
4.2 ? 海綿型市政道路
就市政道路而言,其密度一般較高,同時總體匯水面積較大,在傳統的設計中,先收集雨水,之后自雨水管道排走,增加了下游排水管網的工作量,還容易引發下游水體污染,一旦雨量較大、或者管道不通,還會造成下游內澇等問題。基于上述問題,結合海綿城市理念,設計下述幾種排水系統模式,以解決以上問題。
模式一:這一模式適用于“一塊板”的斷面道路,在建設人行道路面時,一方面可以設置透水路面以滲水,另一方面可以設計生態樹池以吸收、滲透雨水。一旦雨水量過大,逾越設施自身的滲透能力,可以在地表匯流直到雨水口,之后借助雨水連管,成功排入市政雨水管。同時,在設計樹池連通時,拋棄原有的單樹池結構理念,而是建成長15m的樹池帶,以增加雨水收集量。再者,在樹池帶上游部分,其路緣石上開孔,雨水可以借助路緣石流入樹池帶。另外,樹池帶應下沉,一般要達到20cm,在樹池蓄水深度超過20cm時,雨水可以借助溢流口流入雨水管道。
模式二:在建設人行道時,出于緩解道路雨水壓力,一方面可以通過漫流的形式,將雨水流入道路綠帶內,利用生物滯留設施儲蓄雨水;另一方面可以利用生態樹池、透水路面等完成雨水下滲任務。在建設行車道時,考慮雨水匯流問題,可以建設溢流式雨水口,并銜接綠地內排水井。基于這一設施,由雨水口匯聚的雨水可以流入生物滯留設施,一旦雨水過大,即遠遠超過綠地滲透能力,雨水就可以借助溢流式雨水口的溢流堰,不斷排入市政雨水管。
模式三:在建設人行道路面時,一方面可以設置透水路面以滲水,另一方面可以設計生態樹池以吸收、滲透雨水。在建設車行道時,出于解決雨水匯流問題的目的,可以建設溢流式雨水口,并銜接蓄滲裝置。基于這一設施,由雨水口匯聚的雨水可以流入蓄滲裝置以下滲、蓄存,一旦雨水過大,即遠遠超過蓄滲裝置的蓄滲能力,雨水就可以借助溢流式雨水口的溢流堰,不斷排入市政雨水管。在實際施工時,首先,溢流堰標高要達到一定的標準,即高過蓄滲模塊頂20cm,以保證雨水第一時間流入蓄滲裝置;其次,在機非分隔帶內,設置生物滯留設施,要采取分段設置形式,其長度一般處于10m~15m,同時深度符合設計標準,以下滲、蓄存雨水[5]。然后,在下凹式綠地內,其雨水進水口的設置,要充分考慮道路雨水口,即將其設計為聯箅式,之后,路面上的雨水就可以借助立式雨水箅,不斷流入生物滯留設施。最后,在建設綠地內設雨水口時,要銜接市政雨水管,并且高于綠地 5-10cm,但是不高于路面,一旦雨水過多,超過地面的滲透能力,就可以借助雨水口,不斷流入市政雨水管。
5 ?結束語
綜上所述,在設計市政排水系統過程中,要充分理解海綿城市理論,并將其運用到規劃設計中,以提升排水系統使用效果,起到完善市政基礎設施的效果。此外,在該基礎上得出的排水系統設計,可以獲得很大程度的提升,在合理性、科學性兩方面。另外,在實際設計道路排水時,要結合城市情況予以調整,以增強排水設計的實用性,進而提升該城市的基礎設施整體性。
參考文獻:
[1] 鄭對霞.海綿城市理念在市政排水設計中的應用實踐[J].資源節約與環保,2018(6):67+69.
[2] 梁艷艷,王聰.基于海綿城市理念的市政道路給排水設計探討[J].磚瓦世界,2019(8):191.