(深圳市市政設計研究院有限公司,廣東深圳 518000)
海綿城市指在降雨時收集雨水,并對其進行凈化和儲存,減少城市地上給水,在降水量小的旱季為地表補充水分,維持水循環的正常進行。在城市生態環境建設工作中,維持良好的水循環是工作的重點之一。由于水循環可在生態循環中作為動力促進生物的生長發育,因此,可作為光合作用的原料之一,推動氧氣再生成。
良好的水循環是確保生態系統平穩運行的重要前提,在城市道路建設中,為了提升道路的安全性、穩定性、耐用性,降低施工成本,滿足行車要求,須確保路基的穩定、路面的平整。積水會導致路面受損,降低路基的強度,為道路安全埋下隱患,城市道路給排水系統影響社會的發展和城市居民的生活。
硬質化道路持續增多,城市中裸土面積越來越少,導致積水難以排放,影響了水循環的正常進行,雨季時雨水的聚集會造成城市內澇。將海綿城市概念與市政道路給排水系統設計相結合,可促進城市生態建設,改善城市環境。有效利用海綿城市的概念開展科學有效的市政給排水設計,將成為未來一段時間內生態部門亟待解決的重要問題之一。
在城市給排水設施的設計階段,應首先考慮該城市的地理位置、水源、降水量等信息,根據各季節的降水量,分配給排水設計的工程量,以確保工程量與降水量匹配。在設計階段應考慮某些水源分布不均的地區,以實現合理水源分配,力求優化給排水設計,增強城市的基礎設施建設。
(1)探尋正確的治城市內澇策略,在正式開始設計前,施工單位必須進行實地調查,收集有關水源和地質的信息,確保后期設計工作有據可依。在設計過程中,施工單位須嚴格遵照相應的原則,嚴禁未經調查便開展設計工作。
(2)污水排放系統和城市散水應同時開展設計,須按照城市狀況排放污水、散水,建造排水系統的原材料須經過嚴格的審核,引進先進建造技術,提升排水系統的排水效率,延長排水系統的使用壽命。
(3)在設計開始之前,應調查該區域的污水量,通過計算得出與污水相關的數據,為設計排水系統提供參考。
人行道作為城市中較為重要的基礎設施,方便居民的日常出行,也體現了城市功能。在設計人行道時,應結合海綿城市的理念,在提升城市建設質量的同時,促進城市基礎設施的建設。以往的人行道建設多使用不透水材料,造成雨天會出現人行道出現積水、路面濕滑的現象,影響城市居民的出行安全。
根據海綿城市的概念,要求建造道路使用具有透水性能的材料,以確保雨水可滲入地下,可防止產生積水影響居民出行。設計階段受土壤滲水性因素的影響,施工單位應在地底加裝一部分排水管道,并設計安裝角度,以確保排水的順利進行。
機動車行駛道路建設一般使用不透水的原材料配合老舊的施工技術,易導致路面遇雨水后產生積水,影響地下水的使用,導致熱島效應的出現。將海綿城市的概念融入機動車行駛道路的設計中,可起到一定的指導作用。在海綿城市概念的指導下,機動車行駛道路應采用具備透水性的材料進行建設,并配合先進的施工技術,可減少地上雨水流量,并補充地下水。
在建設時可采用滲水性優良的瀝青材料作為路面上層,同時使用不透水的原材料建設中層與基層,可避免路面積水,減小雨水對路基強度的損害。在降雨時,雨水會沿著設計的坡度流入盲溝中或直接流入道路旁的綠化帶中,充分利用了水資源,避免了路面積水情況的產生,實現了生態的優化。
(1)綠化帶應起到收集雨水的作用,配合滲水路面收集地上的雨水。綠化帶應位于路面下,距離路面的高度應在17 cm左右,雨水口分布必須均勻。
(2)綠化帶應起到過濾雨水的作用,確保雨水具有清潔度。在鋪設綠化帶時,可先鋪設種植土,再覆蓋上一層砂石,最后下放滲透管,可過濾雨水,使雨水流入地下,補充地下水。
(3)綠化帶應起到減緩雨水排放速度的作用,使雨水回流至地下。
綠化帶的具體設計如圖1所示。

圖1 綠化帶設計示意圖
附屬設施的功能是幫助道路排水,包括路肩、邊溝等細節部分。在設計階段,應合理選擇建造用材料,控制各原料間的配比。通常情況下,新型混凝土材料是比較理想的選擇。以往的混凝土易造成排水管道的堵塞,且凈化雨水的效果不如預期,在實際建設這些附屬設施時,可適當采取措施,加強雨水凈化和回流的效果。
路緣石作為道路的重要組成部分之一,主要分為平緣石、立緣石兩種類型,路緣石鋪設是給排水設計中的重要步驟。設計人員應根據實際情況,在兩類路緣石間選擇更合適的一種,防止下雨產生積水,幫助雨水流入地下及綠化帶。
在建設城市基礎設施時,設計人員須認識到市政道路與城市綠地間的聯系。城市綠地可起到分流作用,改善城市的生態環境。城市綠地形式包括下沉式綠地、草溝等,根據地形的不同,綠地與道路的連接方式存在差異。
(1)在水資源稀缺的地區,須加強基礎設施收集雨水、凈化雨水、儲存雨水、利用雨水的功能,上述功能可通過科學放置排水管道實現。
(2)在水資源豐富的地區,須加強基礎設施排放雨水、避免雨水堆積的功能,可借助雨水的截污凈化技術實現上述目標。
(3)對雨水污染嚴重的地區,應先凈化雨水、治理污染,借助綠化帶或草溝可較好地實現上述目標,凈化后的雨水可用于澆灌綠地、飼養家畜,實現水資源的合理利用。
市政給排水系統的建設過程復雜,環節眾多。在正式施工開始前,施工單位須全面開展統籌設計工作,借助海綿城市的概念,建立科學完善的排水體系,利用綠化帶、機動車道等地的透水性,及時消除積水,更好地回收雨水,且在處理后可再次利用。
為了實現上述目標,應建立科學健全的市政排水體系,設計人員須開展細致、周密的統籌工作,合理布局,在建設新設施的同時加強老設施的功能,使新老設施聯合發揮作用,構成相對完善的市政排水體系,促進城市生態建設,確保其生態環境健康可持續發展。
綜上所述,海綿城市可指導現階段城市基礎設施建設,在市政工程中應用海綿理念,有助于項目工程建設。設計人員須時刻掌握設計方向,避免出現偏差。在設計階段須進行實地考察和前期調查,結合城市信息和施工現場環境開展設計工作。研究海綿城市概念可為市政給排水設計提供更多的幫助,相關人員可更深入感受建設海綿城市的重要性。海綿城市可更好地利用城市水資源,改善城市環境,防止因降雨頻繁、降雨量大等,導致出現城市內澇的情況。利用新技術、新材料,可有效改善城市的基礎設施,推進城市的可持續發展。