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摘要:持续发展理念下现代城市规划建设需要创新,通过引入海绵城市理论,可以实现提高城市规划建设质量的目的。海绵城市建设中强化道路排水管道施工技术,要综合考虑各方面因素。文中分析海绵城市的优势,探讨道路排水管道施工技术要点。
关键词:海绵城市;排水管道;施工技术
海绵城市是一个全新的概念,它的提出为城市内涝问题的解决及雨水回收再利用提供了理论支撑。在城市道路排水设计中,可对海绵城市的理念和方法加以合理运用,通过透水性路面、绿化带的设置,对自然降雨进行收集和存蓄,从而避免积水影响交通通行,大大提升了城市交通的通行能力。
1、海绵城市的基本要素
海绵城市是一种理念较为先进的水资源管理方法,归属于新一代城市雨洪管理概念的范畴。具体是指通过各种技术措施的合理运用,使城市具有海绵的特性,在降雨时,对雨水进行吸、蓄,借助净化处理的方法,在需要时加以利用,解决城市内涝问题,提高水资源利用效率。海绵城市的基本要素包括渗水、蓄水、滞水、净水、用水。
1.1 渗水
早期修建的城市道路,基本上采用的都是硬质路面结构,这种路面不具备渗水能力,需要通过排水设施排除自然降雨引起的路面积水。当排水设施出现问题,或是遇到强降雨时,路面便会严重积水。而海绵城市能够使降雨直接渗入到路面以下,可达到补充地下水的效果。利用绿色屋面,能够起到净化雨水的效果,同时,雨水经路面下渗的过程中,会得到过滤,通过回收可以再利用,实现节约用水的目标。具有典型性和代表性的技术措施有透水沥青、透水铺装层等。
1.2 蓄水
蓄水是海绵城市的重要功能,即对自然降雨进行存蓄。雨水作为主要的水资源,通过蓄水模块的设置,如蓄水池等,可以存储大量的雨水,并在需要时加以利用,在节水的基础上,提高水资源的利用效率。
1.3 滞水
自然降雨时,会产生一定的径流量,海绵城市的滞水,可以使雨水有效滞留,由此可达到减少径流量的目的。如,采用改变地形地貌的方法,使雨水从相应设施流过时,流速变慢、流量变小。常见的滞水设施有雨水花园、雨水塘、植草沟等。
1.4 净水
雨水落到地面上会受到一定程度的污染,无法直接利用,必须经过净化处理后,才能对雨水进行再利用。海绵城市中的雨水净化系统由以下几个部分组成:土壤渗透净化、人工湿地净化等。
1.5 用水
海绵城市收集、存蓄雨水的最终目的是为了再利用,充分发挥出水资源的再次利用的价值,对于常年缺水地区意义重大。收集的雨水可用于以下场合:绿地灌溉、抽水马桶、洗车、消防、景观用水等等。
2、海绵城市建设中道路排水管道施工技术
2.1 路面及结构内部排水设计
城市道路与排水系统设计相辅相成、互相影响,很多城市道路排水不畅,造成严重积水,严重影响城市交通出行。因此,对于市政排水系统的规划设计,应统筹全局考虑路面结构与配套排水设施的匹配合理,路面宽度坡度与雨水汇集口的相关设计应具科学合理,确保雨水季节路面积水有效排放。当路面宽度较小,不利于排水时,可以设计单侧坡度实现雨水排放。
在路面设计中,对道路路面的结构进行优化设计,有利于道路积水的排放,同时,可以控制和预防路面裂缝现象。在对路面结构进行优化时,需要考虑路面的实际坡度,以免影响道路的内部结构。此外,在道路中央隔离带渗水位置处设计纵向盲沟,同时还需要设计排水管和集水井,利用盲沟收集雨水,并通过集水井和排水管进行排放,增强对雨水的收集、排放效果。
2.2 建设多功能蓄水池
市政设施工程巨大,尤其是市政排水工程需要大量投资,因此,在进行海绵城市设计时,要保障顶层设计的合理性。海绵城市设计源于日本,由于日本特殊的地理位置和环境,需要建设功能强大的市政排水工程。在日本排水系统中,多功能蓄水池作用显著,蓄水池可以合理调配雨水资源,同时对城市微生态有积极效果。
因此,排水工程设计借鉴这一成果,充分考虑城市的地理环境等因素,合理设计蓄水池,使雨水经过地下排水管网汇集至蓄水池,经过蓄水池的净化处理后成为城市用水循环利用。
2.3 附属设施的设计
排水附属设施对排水工程也是不可或缺的,应根据城市地理环境等特点进行综合设计。排水工程中附属设施就是路缘石了,路缘石分为平缘石和立缘石,平缘石高度与周围地面等高,这样可以避免路面积水,确保雨水顺利流入到绿化带、雨井口;而立缘石一般比周围地表要高,积水高度达到一定程度,再流入雨井口。
同时,附属设施也包括路肩边沟,传统的路肩边沟使用材料为混凝土,不仅美观性不足,而且起不到雨水净化作用,反而经常会发生堵塞,应用海绵城市设计理念,采用植草沟代替路肩边沟。
2.4 生态植草沟
绿化带同样是市政排水工程的重要组成部分,在海绵城市理念下,应结合城市地形对绿化带进行优化设计。绿化带可以设计下凹形,绿化带土壤选择透水强的,并且土壤层用碎石和砂石配合,并在其上面种植绿植形成草沟。植草沟有很强的雨水收集能力,在道路横坡位置设计草沟可以发挥其强大收集雨水能力,并在草沟土壤下面的砂石设计盲管,可以避免雨水满而溢流。但是植草沟的设计会使路基经常在雨水中浸泡,破坏路基结构的安全和稳定,可以在植草沟的底部和侧面铺一层土工布解决路基遭受浸泡的问题。
2.5 车行道中渗透海绵城市理念的设计
目前,我国道路普遍为柏油马路,雨季来临时柏油马路透水能力不强,会导致严重的道路积水,高温增发会产生热岛效应,同时影响地下水的补给。
海绵城市理念,马路铺设采用透水性较好的混凝土材料,确保能够及时吸收雨水,避免路面积水,保障地下水系统的正常补给,然后在路面铺设一层沥青,确保大多数雨水直接流入道路两侧的盲沟中,同时防止雨量过多,影响材料的吸水性能。
2.6 人行道中渗透海绵城市理念的设计
人行道是市政工程的一部分,直接影响着城市居民的出行体验,在传统的人行道路面上,经常由于材料的透水性较差,雨天积水湿滑严重影响了行人的出行便捷。基于海绵城市设计理念,人行道建设采用透水性较强的混凝土材料,提高路面雨水吸收效率,在补充地下水资源的同时,可以调节路面的温度和湿度,改善局部气候条件。
但是,就目前的道路建设情况来看,由于部分城市经济能力有限,对海绵城市建设这种投资量大的工程预算有限,尤其是透水性好的材料价格比较高。因此,在市政排水工程设计时依然采用基层排水管来实现,通过倾斜管道在合理的范围内,达到良好的排水效果。
2.7 设计绿化带
基于海绵城市这一新的方法,绿化带设计有以下几个方面注意需要考虑:
①绿化带设计应有渗透和过滤功能,雨季时,降雨可以通过绿化带得到过滤并净化,然后再铺设绿植,收集并净化后的雨水可以用作城市道路洒水等用途;②选用渗透性好的材料,将收集的雨水引入绿化带内,经过渗透后,可以经过地下盲管和排水管网实现雨水的收集和排出;③绿化带中应配套设计导流设施,合理引导雨水流动,防止内涝破坏绿植。
结语
近年来,城市人口扩张,城市版图不断扩大,城市排水系统没有得到相应改善,尤其是老城区,由于地理环境受限,市政排水设施较差,内涝现象经常发生,给城市设施和人民的财产安全造成了巨大损失。海绵城市理念给城市排水系统的建设带来新思路,通过引入新的设计思路,市政排水系统和其他系统的有效配
合,城市排水效果得到了显著改善,海绵城市为下一步生态化、现代化、低碳化城市的规划建设提供了新思路。
参考文献
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[2]李尉毓.海绵城市建设中市政排水管道的施工技术要点探析[J].住宅与房地产,2018(06):175.
[3]刘昌福.海绵城市建设中道路排水管道施工技术要点探析[J].住宅产业,2017(10):56-58.