基于海绵城市理念的市政道路给排水设计研究
摘要
关键词
海绵城市理念;市政道路;给排水设计
正文
引言
市政道路给排水系统是城市建设的重要基础设施,肩负着城市雨水、污水的排放,以及工业生产和居民日常生活用水排放的重要任务。近些年,城市洪涝灾害频发、污水排放量逐年上升,导致城市排水系统负荷日益加大,因此,合理设计市政道路给排水系统具有重要的现实意义。文章指出传统市政道路给排水工作中的问题,阐述了将海绵城市理念融入市政道路给排水设计工作中的重要作用,从工程实际入手,讨论了海绵城市理念在市政道路给排水系统各环节中的具体应用,旨在为相关工作提供借鉴。
1海绵城市设计的基本原则
海绵城市设计应用在公共建筑建设中,首先要注重加强对雨水从起端到终端的全流程的把控,通过采用相应的措施降低外排的径流雨水峰值,其次要尽量创造条件,来降低对项目所在场地的原有自然生态环境的影响,以保持原有的水环境和微气候,为生物的多样性提供有力条件,创造适宜的建筑生活环境。本着低影响开发的理念,优先考虑设置低影响开发设施,如透水铺砖装、雨水存储设施等,渗透及回收利用一部分雨水,最后将终端汇流的不能利用的雨水排入市政雨水管网系统,有条件的可考虑自然排水系统,比如排入附近河流。对存储收集的雨水采取一定的净化措施后,可以用在景观和道路浇洒,节约了水资源。
2海绵城市理念在市政道路排水设计中的应用
2.1道路横断面的设计
在传统设计方法中,市政道路横断面大多采用中间高、两侧低设计,借助于倾斜的斜坡引导雨水排泄至路侧的雨水槽中,并经由相应的雨水管网汇聚到一起集中处理,该设计方法下的绿化带一般需要高出车道一定高度。而在海绵城市的理念下,绿化带的高度往往会略微低于车道,并在绿化带与车道中间设置路缘石进行分隔,因此道路上的雨水将先被引导排泄至绿化带中,作为浇灌用水被充分吸收,多余的水再被排入雨水管网中进行处理,由此提升雨水的利用率,优化其使用效果。此外,为了提升雨水的引导与聚集效果,可以考虑采用渗井的雨水管道设计,同时渗井也能够将雨水渗导至更深的地层中来补充地下水。目前我国在城市地下管网的规划中也逐渐出现了兼顾雨污水处理的设计,协调雨水与污水的处理功能,节省工程体量、减少工程成本。特别是在郊区的地下管网规划中,应当尽可能采用分离式设计,提升系统对积水的处理效果。
2.2附属设施给排水设计
路缘石和路肩边是市政道路附属设施的重要代表。路缘石主要有2种类型,即立缘石和平缘石,其中,平缘石设置的高度基本与路面高度相一致,主要功能是让雨水可以最大限度地流入雨水口或绿化带中;立缘石的高度要高于路面,主要作用是便于雨水直接流入雨水口,一旦路缘石本身没有达到高效汇集雨水的效果时,可通过打孔或者间隔铺设的方法保证雨水顺利流向绿化带中,除此之外,设计人员还可通过种植草沟等方式来提升雨水净化率,保证对雨水进行高效输送和排放。
2.3路基排水设计
海绵城市市政道路给排水设计工作要和市政道路建设结合起来,以提高建设的效率。因此,市政道路建设的政府单位及设计单位要根据城市往年的天气状况及市政道路建设的资料进行综合分析,编制科学且安全的设计方案和设计图纸。若当地的道路路基渗水性及透水性达不到要求,可以在给排水系统建设前对路基进行预处理。若依旧难以达要求的标准,则需要进行换填法,确保给排水系统建立后的可用性。除了路基的要求外,要对建设地区的土质进行检测。若土质为软土,需要进行碾压或者真空处理土层,确保路基可以达到使用标准。设计人员设计路基时应特别关注以下3点。第一,严格按市政给排水管道布设标准进行路基设计。可以通过BIM软件建立相关模型,避免管道和路基承重结构相冲突,进而造成排水管道设置不当或路基承载力不达标。第二,做好前期勘察工作,若天然路基为软弱地基或透水性不强的路基,应在路基施工前采取措施改变这一现状。常用的优化方法为将原有天然路基替换为透水性良好的土石;将原有天然路基进行翻晒等。第三,重视路基排水设计,必要时可以和其他设计人员进行沟通,保证排水设计的合理性和标准性。
2.4雨水的收集与回用
随着当前社会经济的不断发展,各方面的需水量日益增加,所面临的水资源短缺问题也越来越严峻。海绵城市中低影响开发(LID)中的“蓄、净、用”,核心理念是提高水资源的重复利用率,减轻城市自来水厂的市政供水压力。在公共建筑设计与开发中着重考虑屋面与场地雨水的收集,通过源头控制、局部就地下渗和滞留的方法使雨水能够尽早地进入自然水循环,从而维持城市水循环的生态平衡,降低进入城市排水系统的雨水量,减少城市洪涝灾害的威胁。雨水调蓄系统是通过景观水体、下凹式绿地、调蓄池等方式,将雨水从传统的直接外排至市政雨水系统的模式转变成就地滞洪蓄水,将雨水从源头上分散蓄留,缓慢地净化与吸收。不仅有利于恢复建设场地原有的生态系统,在生态基础设施多样化服务下,也提高了建设场地对暴雨的应对能力。
3海绵城市理念下市政道路排水设计的发展方向
3.1加强排水管道流量分析
当前城市的发展进度越来越快,排水管道的设计应具有前瞻性。在设计时要考虑与自然因素相融合,比如在一些降雨比较多的地区,要避免因为降雨而出现的管道堵塞的情况,要对管道的排污能力和疏通能力进行有效的分析,保证特殊情况管道的正常使用。另外,设计者还要具体分析每一个区域的污水排放情况,与市政建设的标准相一致,污水处理系统的要与主干道方向一致,这样才能有效地利用现有资源,最大程度地降低成本。同时设计者要分析排水管道的最大流量,为给防洪抗涝工作提供技术支持。
3.2整合数据资源
市政道路建设的内容复杂,需要多个部门协同工作才能最大程度地提升其可行性。因此,建立信息化交互平台整合数据资源就显得意义深远,能够为数据交流与反馈提供更为便捷的渠道,同时降低信息交互的成本。具体来看,技术人员应当针对海绵城市的理念展开数据的采集、整理、分类和管理,并经由平台进行简单的处理后上传,为其他各单位工作的开展提供有力的信息支持,推动市政规划的统筹发展。
结语
总之,基于此种理念,进行城市道路建设与统筹规划,可以对城市发展起到较好的促进作用,因此,要在后续的研究中,加大对此种理念在城市统筹发展中的推广,实现更多智能化城市与智慧化小区在市场内崛起,促进海绵城市理念在城市建设当中发挥更好的作用。
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