基于海绵城市理念的市政给排水设计

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

张君敏

浙江欣尚工程设计有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要

海绵城市理念在市政工程建设中的引入,既有助于提升给排水管网工作效率,也可以实现水资源利用率的提升,促进城市的稳定健康发展。城市缺水时,将海绵城市设施所储存的水释放以供使用。将海绵城市理念应用于给排水规划设计,需要遵循生态优先的原则,并全方面考察城市环境,结合具体实际制订科学方案,促进城市稳定、健康、持续发展。


关键词

海绵城市理念;市政给排水设计;控制要点

正文

1导言

海绵城市理念作为一种新型的城市发展理念,可以对城市内部的水资源进行合理控制,即在以往城市给排水规划的基础上全面收集与利用水资源,实现对水资源的高效利用,避免水资源浪费,还能够进一步提升市政给排水系统的性能,从而确保城市的正常运行。基于此,在实际的市政给排水设计工作中,设计人员应积极引入海绵城市理念,以此有效提升工程的设计水平,增强工程的排水功能,尽量避免城市发生严重的洪涝灾害。

2海绵城市的定义

海绵城市的建设主要是针对城市雨水管理而提出,指能够更加弹性地应对环境变化和由于雨水而造成的自然灾害。海绵城市理念的提出改变了传统城市的建设模式,传统模式是通过管道的方式排出雨水,而海绵城市在建设中更多的使用渗水砖、下沉式绿地等环保措施来进行积水的排出,从源头将雨水分散,然后缓慢地进行释放,既有效地收集了雨水,又能避免洪涝灾害。设计人员在建设海绵城市的雨水系统时主要以渗透、收集、净化、使用、排放等技术手段,实现对雨水的控制,保证城市的海绵功能。“海绵体”是建设海绵城市的必要条件,是指江、河、湖等自然水系,其次是建设绿地、花园、可渗透路面等城市配套设施,形成雨水的循环利用,提高城市雨水利用能力,减轻城市内涝压力,海绵城市的建设目标也提上建设日程(见表1)。

1海绵城市的建设目标

 

3海绵城市理念在市政给排水设计中的运用价值

3.1有利于实现水资源的高效利用

现阶段,我国面临愈加严峻的水资源紧缺问题,而要想改善这一现状,就必须从根本上提高水资源的利用效率。即通过在市政给排水设计中有效融入海绵城市理念来强化水资源的循环利用,从而让城市生态系统维持平衡状态,实现健康稳定地运行,切实提升城市的生态效益。例如,在具体实践中,可通过对雨水进行充分收集,缓解当前水资源紧缺的问题,并降低城市内洪涝灾害的发生率,实现人与自然的和谐相处。

3.2有效地防止洪涝灾害

海绵城市的建设能够有效地减少洪涝灾害,减轻城市的排水压力,当降雨量超过雨水管渠系统时,超标雨水径流排放系统就会发挥出作用,将多余的水量通过相应的措施排出,避免灾害的发生。雨水堆积对城市而言危害是非常严重的,因为雨水中的成分存在一定的腐蚀性,当雨水过多产生堆积现象时,会对地面、建筑物或市政设施产生一定的影响,增加市政设施维修的工作量,当雨水通过渗透等方式被及时排出,能够降低设施腐蚀的概率。

3.3改善环境

近些年,随着城市建设工作的不断推进,城市内部的生态环境情况逐渐恶劣,对城市的长久发展产生了严重的影响。为改变目前的情况,在进行建设工作时,相应部门管理人员要提高对环境保护问题的重视程度。海绵城市理念内容的应用,能改善内部的生态环境情况,在市政道路的给排水设计中使用该理念,可以长时间保护新系统的生态情况。当下,使用海绵城市理念的区域逐渐增多,这推动了经济、环境之间的和谐进步。

3.4提升城市空间利用率

城市建设周期相对较长,因此会消耗大量能源。在有限的土地上既要实现高楼大厦的建设,满足人们生活和生产等各种需求,还要在有限的空间内实现对各种基础性设施的建设。市政给排水系统的范围需要覆盖到城市的每一个角落,同时市政给排水系统对空间的需求也很大,这就需要根据城市中的实际场景,对给排水系统进行全方位的设计和优化。海绵城市理念在市政给排水中的渗透可以有效解决此问题。通过将城市绿化用地、人工湖和市政给排水系统连接在一起,使城市市政给排水系统形成完整且高效的循环链,进而实现对城市水资源的有效升级、高效净化以及循环再利用等。让市政给排水系统同城市中的其他应用性设施能够高效地结合在一起,提高城市市政给排水系统的实际节水能力,降低市政给排水系统工程占用的城市空间。

4基于海绵城市理念的市政给排水设计控制要点分析

4.1附属设施的有效设计

实际上,附属设施在市政给排水系统中起着较为显著的作用,但这一环节在以往的市政给排水设计中极易被设计者所忽视,从而影响给排水系统功能的发挥。基于此,在市政给排水设计工作中,设计人员必须提高对附属设施的重视程度,对整个排水系统进行合理优化,在正式设计前必须对工程所在区域的地形地质等情况进行全面调研,确保各项设计指标满足相关建设规范;还需积极践行海绵城市理念,选择最为适宜的施工材料,对施工计划进行合理优化,旨在提高附属设施的功能。同时,需强化绿地衔接处的设计,采用雨水分流、下沉式绿地等多种措施来提升其排水功能,确保给排水系统的作用得到充分发挥。另外,可在衔接处设置雨水花园,对丰富的雨水资源进行有效利用;还可以用草植沟来替换混凝土材料,从而进一步提高附属设施的吸水能力。

4.2城市车行道的有效设计

在城市车行道给排水设计过程中,关于海绵城市理念的运用,具体体现为借助适宜的透水材料,确保道路具备良好的抗水性。与人行道路不同,在雨水季节时,若车行道的雨水量过大,极易造成交通堵塞,还会导致地面湿滑而引发交通事故,甚至会出现城市倒灌问题,给城市带来严重的损失。基于此,在运用海绵城市理念时,设计人员应根据城市所在区域的气候特征与降水特点对车行道进行有效设计,重点提升道路的渗水特性。就当前一些城市车行道出现的严重积水问题来看,主要原因是施工材料缺乏良好的吸水性,在遇到雨水季节时极易出现内涝问题。针对这一问题,需要在车行道施工过程中增加一层防水沥青,这样能够确保在遇到降水量过大的情况时,雨水可以从道路两侧的排水系统中顺利排除,并有效提高道路的使用性能。同时,为了有效加快车行道上雨水的渗透速度,可选用透水水泥混凝土作为车行道路的基础垫层,这类施工材料具备极强的技术优势,能够让雨水迅速渗透,尽量避免出现地面积水问题。此外,为了有效提升雨水的吸收能力,可在车行道路两侧种植一定量的绿化带。因为车行道的排水设施与其积水情况密切相关,所以设计人员必须对排水系统的排水量与排水效率进行充分考虑,注重提升排水设施的排水能力,而针对废水的排放,应借助排水系统对水资源进行充分回收,再对这一水资源进行恰当处理,然后再次循环应用,从而切实提高水资源的利用率。

4.3人行道的设计

在人行道设计时也要同样遵循海绵城市的设计理念,遵循路源设计的原则,考虑整个社会效应和生态效应,在以往人行道设计时,如果遇到雨天的话,人行道非常滑,并且也会存在一定的积水,所以在海绵城市设计理念下,需要相关设计人员综合性地考虑周边的排水设施,防止对人们日常出行造成严重的影响。在实际设计工作中需要选择具备良好性能的排水管道,既要考虑人行道的安全性,还需要防止出现较严重的积水问题,从而保证人行道设计能够具备人性化的特点。

4.4城市绿化带的有效规划

在市政给排水设计工作中,设计人员必须积极落实海绵城市规划,在保证水资源供应充足的情况下,注重对绿化带的进一步发展,从而有效助推城市的绿色化发展。为了让道路上的雨水集中到绿化带区域,实现自然雨水的有效利用,设计人员必须结合海绵城市理念的相关要求,做到以下几点。第一,聚集雨水。通过对渗透性道路路面的柔韧度与地面径流的有效运用,保证自然雨水可以充分流入绿化区域内,实现更多水资源的高效利用。设计人员应对道路与耕地之间的联系进行有效把握,合理控制两者之间的高程。第二,过滤水体。对于落在地表上的水资源,可借助有效的过滤措施来保留纯净的水资源,即通过将适量的土壤铺垫到地表上方,对砂岩层进行科学设计,然后插入渗漏管,这样就能够有效过滤掉水资源中的固体物质,还可以增加地下水资源的供给渠道,更加充分地发挥出水资源的使用价值。第三,滞蓄减排。设计人员应结合绿化带的具体地形条件与构造原理,采取有效措施来保证雨水可以顺利渗入地下径流中,并做好渠沟的开沟处理,在绿化带合理建设两道渠,使得雨水能够顺利进入开沟中,待收集到足够的雨水后,这一设施可以全面发挥出沟壑的作用,在绿化带中长期存储雨水,以供绿植的生长所需。第四,排解积水。必须注重对溢流系统的建设,旨在强化雨水管与排水管之间的联系,当自然雨水比较丰富,仅凭沟壑无法解决积水问题时,就需要借助地形比较低的绿地来吸收大量的水资源,有效减少道路积水等不良情况。

4.5连接带的设计

海绵城市建设理念的提出给城市建设带来了很多新的思路,例如道路的建设、排水系统的完善等,改善了城市的绿化环境。连接带是指连接道路、建筑和绿化带的设施,是整个海绵城市建设的重点项目之一。设计人员在设计连接带时要根据当地的实际地形,综合考虑当地的气候条件,最大限度地节省空间,实现海绵之间的连接和配合使用。连接带中间的技术应用是非常重要的,主要负责雨水的渗透,从源头减少积水量,根据连接带的这一作用,设计人员可以将其设计成湿地或者草沟。当雨季来临时,连接带能够起到收集雨水的作用;当气候干旱时,连接带中的水可以进行灌溉,节约生活用水。连接带中还可以设置过滤装置,提高雨水的质量,保证城市水循环的能力。

结束语

总之,海绵城市理念的提出,有效地提高了雨水的利用率,避免洪涝灾害的发生,完善了市政给排水的设计理念和施工质量,是城市经济发展的保障。设计人员要将城市的给排水现状与发展方向相结合,采用合理的技术,把海绵城市建设的理念在市政给排水设计及工程建设中发挥到极致,实现更多城市的可持续发展。

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