崔萌
山東匯通市政工程有限公司 山東淄博 255400
近年來,隨著城鎮化發展步伐的加快,城市的規模越來越大,但由于發展理念的滯后,在城鎮化發展中出現了許多的問題,如城市內澇、排水設施不完善、雨水資源浪費以及地下水污染等。尤其是近年來國家在大力倡導生態文明建設,在城市建設中嚴格執行相關的要求,大力支持發展海綿城市,對雨水資源進行綜合利用,緩解城市內澇,達到維持城市原有的水生態環境系統,實現人與自然之間和諧相處。
海綿城市效應,是指城市的相關設施經過科學改造后,可以如海綿一樣,有效吸附雨水資源,從而緩解城市的用水需求,同時還可以進一步降低城市內澇現象的發生。對于暴雨、干旱等自然災害,城市可以像海綿一樣,具有強大的抵抗作用。
通過海綿城市的相關理論,開展和應用具有海綿效應的設計內容,成為當前城市市政給排水工程發展的主要方向。借助海綿效應理論,實現人工干預的有效疏導,進一步優化對于自然資源的合理利用,可為城市的給排水系統緩解壓力。同時對城市綠化、農作物灌溉、城市衛生等多方面,具有重要的作用和意義,可以進一步體現環保城市的發展理念,強化城市對于水資源的保護和利用,提高城市地下水源的補給能力,確保城市水資源循環利用體系的有效構建,有效保障城市的正常運轉。
2012年,海綿城市概念在低碳城市與區域發展科技論壇中被首次提出,此后,習近平總書記在講話中強調:“提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。目前,城市發展面臨較多問題與挑戰:
城市化過程中的生態問題,涉及大氣、土地、植被、水質,現已影響到城市居民生活質量。
城市空間資源嚴重不足。物理空間范圍受到規制。國家關于城市開發邊界與主體功能區規劃明確了城市空間發展上限,確定了2020年“10.65×104km2以內”的最高線。功能發展空間凸顯不足。當今,我國不少城市的商業用地、商品房建設用地、道路交通、通信網絡、供熱采暖、給排水等公共設施用地均相對緊張[1]。
海綿城市建設中要避免海綿體被其他基礎設施影響,因此,在市政道路的總體設計要與城市的發展相結合,對城市的自然環境要進行保護與利用。對水生態的保護是海綿城市的核心,在市政道路的規劃與設計工作中,要對城市現有排水系統的優勢與劣勢綜合考慮,完善排水系統,避免因排水系統在設計上存在缺陷對自然環境造成破壞。市政道路在設計中受到的限制因素很多,其中有不少是敏感因素,因此,在市政道路的規劃設計中要實現在空間布局上的科學劃分,科學布局綠化帶、分機動車道、機動車道以及人行道,形成一個完整的排水系統,對雨水的收集與排放起到有效的作用。
利用綠化帶進行雨水蓄水工作,可以實現水資源的有效回收,同時還能增加城市綠地面積,起到多樣化的作用和意義。綠化帶應該設置在道路下方20cm左右位置,進一步確保雨水資源的有效均勻分布,在此基礎上,改善道路排水系統以及綠化帶蓄水系統的應用效果。另外,在綠化帶的設計過程中,需要重視溢流系統的相關設計問題,同時鋪設具有透水能力的空心磚,實現對雨水管道系統與綠化帶系統的有效連接。當雨水超過綠化帶的承受能力時,多余的雨水可以隨著溢流系統連接到排水管道當中,確保雨水不會影響綠化帶的正常使用[2]。
綠化帶對于雨水的另一大核心功能,是對雨水的過濾功效。當雨水降落后,為了實現雨水的有效清潔,可以對雨水進行必要的過濾,通常需要鋪設一層種植土,然后鋪設部分礫石層,最后安裝滲透管。當雨水被過濾時,部分水資源會滲透到地下土層,從而有效供給城市地下水資源,提升城市用水效率。
在綠化帶安裝雨水排放設施,將綠化帶的雨水溢流系統與排水管道相連,可有效改善雨水排放狀況。當雨水突然暴增時,綠化帶的吸水能力遠遠低于雨水匯集能力,溢流系統可以發揮高效的價值和意義,進一步實現城市相關水源的有效排出,緩解綠化帶的排水壓力[3]。
海綿城市理念下城市道路排水系統的創新設計,設計人員可以采用雨水智能板。雨水智能板設計期間,雨水智能板一般會被技術人員在道路上面層以及中間面層中間,可以產生雨水感應,如果下雨,可以透過上面層的材料將雨水吸收。晴天,可以在陽關感應下,在智能管理以及車輛荷載共同的作用下,將存在在雨水智能板濃縮水PVC管道進行改進設計,例如可以安裝光感應設備,進而使其可以匯入道路路基雨水蓄水模塊箱系統。
道路路基有上面層、中面層以及下面層、基層,雨水智能板在道路上面層以及中面層之間。由于雨水是對道路穩定性。強度以及剛度會產生影響,而雨水智能板吸水性,可以將雨水進入基層的情況阻止,使得道路穩定性得到良好保障。另外,雨水智能板本身也存在較強抗壓性,可以滿足城市道路排水系統創新設計需求,保障道路路基可靠性。為了保障路基強度,技術人員可以對將路基的上面層以及中面層厚度適當增加1cm-3cm,并在城市路面上鋪設磨耗層[4]。
海綿城市理念作為一種新興的環保理念,符合可持續發展的要求,在城市建設尤其是市政道路中的應用越來越廣泛。在市政道路設計中引入海綿城市理念可有效地解決城市內澇以及水污染等問題。