海绵城市下市政道路排水设计思路

2022-09-21 16:43:33 来源:写作指导

海绵城市下市政道路排水设计思路

【摘要】2012年,海绵城市概念正式提出,为践行海绵城市建设理念,文章首先阐述了海绵城市的概念,然后分析了传统市政道路排水设计中存在的问题,进而提出海绵城市理念下的市政工程排水规划设计思路以及优化措施,希望能为相关工程提供参考。

【关键词】海绵城市;市政道路;排水设计

1引言

作为市政体系最重要的组成部分,道路工程发挥着十分重要的运输功能。在市政道路内部结构中,排水设计是重要的系统和模块。为此,市政单位在设计道路排水系统的过程中应遵循海绵城市的设计原则,做好排水系统和结构的优化,建设出更好的城市生态环境,提高城市整体发展水平。

2海绵城市概念

海绵城市的实质是低影响开发雨水系统,其运行原理是在下雨的过程中聚集、净化和渗透雨水,降低地表水限度的同时,补充地下水资源,通过合理调节地表水创建新型的城建系统。即通过设计和建设赋予城市海绵的功能,在下雨时,城市这块海绵可以吸水、净水、渗水、防水、储水,在发生干旱等灾情时可以补充城市用水,让城市发展适应气候环境[1]。海绵城市的建造不仅可以充分利用水资源,还有利于改善城市排水系统功能,充分发挥城市的防洪防水作用。在规划和设计城市排水系统时,应以海绵城市理念作为指导理念,城市排水系统合理回收和利用雨水,帮助城市缓解排水压力,助力城市更好发展。海绵城市还能兼顾水环境的综合管理和雨水资源的可持续利用,实现保护水资源环境的目的。

3传统市政道路排水设计存在的问题

3.1气象复杂

复杂的气象条件如暴雨、霜冻等因素会直接影响市政排水系统的运作效能,为此在设计市政排水系统时,要综合考虑气象条件。比如,城市一旦发生暴雨,导致降雨量骤增或者城市内部发生洪涝灾害,如果排水系统设计不合理,排水效率得不到保证,就会影响城市交通和安全。

3.2降水利用率低

排水系统的设计直接影响水资源储备和应用水平。但在实际设计排水系统的过程中,设计人员往往不重视雨水资源的开发和利用,可持续生态系统的设计不够规范,导致雨水最终的净化和储蓄功能不足,严重浪费了水资源。

4案例概述

在我国很多地区夏季洪涝灾害频繁发生,开展海绵城市的建设可以缓解洪涝和水资源短缺问题,还能提升雨水资源利用效率,达到改善城市生态环境的目的。某区域湿地建设在水资源交汇空地上,规划为绿地,该区域就湿地汇水范围进行了如下划分:1#控制区,面积为32hm2;2#工业区,面积为8.1hm2;3#为城中村,面积为3.1hm2;4#为新城区,面积为23.7hm2;5#湿地,面积为7.8hm2。该区域气候属于典型的南方气候,夏季降雨量会骤增,且该区域人口数量的增加使淡水资源压力较大。

5海绵城市理念下的市政工程排水规划设计分析

在设计市政城市道路工程前,必须做好实际考察,内容包括水资源分布情况、地形地貌特点以及平均年降雨量等。综合考虑后,对城市的水资源进行优化,进一步提高城市排水系统的科学性和合理性。另外,设计市政排水系统的过程中,重点考虑城市污水排放量以及工程所在城市洪涝灾害的发生频率,为提高市政排水系统排污能力提供参考和理论。

5.1城市人行道的规划设计

目前,人行道在设计和建设中因为考虑到排水性能,会采用透水混凝土和透水沥青,但很多未经改造的人行道仍然采用不透水性材料或者透水性较差的材料进行铺装,完成建设投入使用后排水能力和渗水能力较差,如遇极端天气,会造成城市内涝。以海绵城市理念对市政道路工程排水系统进行设计,道路的渗透性是设计人员需重点考虑的问题。同时,在建设过程中应用各种新型材料,确保雨水以最快的速度渗透到地下。目前,应用最广泛的可渗透路面结构如图1所示。在市政道路基层中还需要铺设排水管道,排水管道的纵向坡度和横向坡度分别控制在2.5%和1%~2%。

5.2车行道的规划设计

坚持以海绵城市的理念对城市市政道路工程进行规划,避免行车道路出现热岛效应。在设计市政道路时,为了降低行车对地基造成的损害,在设计道路中层结构时一般应用非透水模式,以延长道路的使用寿命,且为了便于渗水,坡度设计也非常重要,纵向和横向的坡度应分别控制在0.3%~6%和1%~1.5%。在该湿地路面进行设计的过程中,为了避免道路结构出现渗水问题,提高路基稳定性,在道路结构上层铺设透水沥青混凝土,下层和基层均铺设非透水材料。

5.3绿化带规划设计

在海绵城市理念的指导下,城市储水功能和排水功能得到显著提升,水过滤功能也得到明显改善,这是因为市政部门在设计时会重点考虑市政排水系统的过滤性,必须在道路上进行植土、设计砾石层等。在合理的位置设计绿化带和雨水分布口,方便绿地暂时存储雨水,同时将多余的雨水排出。另外,在进行绿化带规划设计的过程中,还要设置好集水井、横向排水管,提高雨水储存和排放效率,避免分隔带积水过多影响道路运行安全。在本湿地中,在控制区铺设了截洪沟,长宽深分别为1400m、2.5m、2.2m,该截洪沟可以将洪水分流至附近的河流中。

5.4附属设施的规划设计

为了达到更好的排水效果,设计市政道路排水系统时可结合项目所在城市的水文条件增加附属设施。充分利用地表和周边的高差,先将雨水汇集到雨水口,通过已经提前打孔的立缘石将雨水引入绿化带中。在海绵城市理念下,将植草沟设置到市政道路系统中,发挥植物的蓄积作用过滤地表水,不仅增加了城市的美感,保护了城市的自然生态系统,还极大程度完善了市政道路功能。

5.5绿地衔接部位设计

作为市政道路排水设计的重点内容,绿地衔接区域也会直接影响城市生态系统的建设效果。在实际设计中,设计工作者要积极应用各种方式优化市政排水系统的排水功能,比如雨水分流、下沉式绿地的设置等。

6如何在市政排水设计中更好地应用海绵城市理念

6.1提升设计意识

市政单位是城市排水系统的主要规划者和建设者,为了进一步优化和完善市政排水系统功能,市政单位必须及时更新设计理念,促进城市的规划和建设符合社会时展的要求,彰显城市建设应有价值。同时,加强海绵城市建设理念的宣导,帮助广大设计人员深刻理解这一概念,以此为基础将该理念灵活应用到市政道路排水系统中[2]。在日常管理经营中,就海绵城市相关理念、技术、方法、政策和法规等内容进行培训,提高设计人员的专业设计能力。

6.2完善设计体系

为了更好地践行海绵城市战略思想,做好市政道路排水系统的设计和优化,首先必须明确具体的工作机制,清晰知晓排水系统规划和建设目标,为日后设计和建设工作提供参考和依据。其次,积极应用各种现代化、信息化、智能化技术,保证设计效果。做好不同模块的智能化分析,充分调研工程所在环境以及实际地质条件,利用智能分析软件明确设计参数,让整个市政道路工程排水系统的设计更加符合海绵城市的发展要求。

6.3整合数据资源

要想市政道路排水系统的结构和功能符合城市规划建设要求,市政单位必须综合考虑设计要求,做好工程数据和资源的全面整合。以海绵城市设计理念为基础,创新设计方案,创建资源共享中心,为设计经验的分享提供平台。针对排水系统功能设置科学的数据参数,做好储存和分析,利用智能分析软件对系统的功能进行分析和判断,结合水资源的实际情况,优化系统结构布局和具体功能。

6.4强化设计研究

为了落实海绵城市发展理念,贯彻国家城市发展政策,作为市政设计和建设部门必须加强对海绵城市这一理念的分析和研究,并结合当前城市发展情况做好城市发展趋势的深入分析,探索海绵城市发展理念的核心[3]。此外,加大力度做好设计人员的素质技能培训,鼓励设计人员积极学习其他国家或者国内相关城市成功的“海绵城市”建设经验,学习相关方法和技术,加深自身对海绵城市的理解,提高自身将海绵城市理念应用到实际设计和建设中的能力。作为地方政府也要加大政策、资金扶持,根据城市需求切实做好市政道路排水系统的优化和创新。

6.5深化设计层面

在深刻践行“海绵城市”理念的过程中,为了让城市迅速呈现出全新的生态面貌,必须加强排水系统设计层面的深入发掘。具体来说,首先,政府要结合各个城市的实际情况,为排水系统的优化和设计提供政策性引导;其次,加强设计部门和施工部门之间的有效沟通,围绕如何以海绵城市理念开展排水规范化设计进行讨论,以水资源可持续利用为原则设计生态体系,实现市政道路工程排水系统服务功能的拓展和丰富。另外,开发“海绵城市”排水体系的过程中还要积极应用各种先进技术,做好污水排放和净化系统的合理优化。

7市政道路排水设计的注意事项

为了保证市政道路排水系统可以更好地发挥作用,实现排水系统和溢流排放系统的有限连接,构建更加优质和完善的水循环系统,在设计市政道路排水系统的过程中需要注意以下事项:强化市政排水设计施工、验收等监督工作,确保市政道路排水系统的设计、施工的每个环节符合具体的建设规范和要求。在实际运行中,市政部门也要加强排水系统的保养和维修工作,严格遵守规范和标准,尽可能降低进水口位置,提高进水效率。同时,进水口的设置要考虑道路的纵坡,适当调整,让进水口的开口和间距设置足够合理等。另外,相关部门做好日常巡检,针对容易出现事故的区域设置预警系统,比如在容易出现危险的位置设置警示标志,防止路面出现积水的同时,避免局部区域出现交通堵塞问题。

8结语

在现代化城市的设计和建设中,市政道路排水设计和施工是非常重要的部分,作为市政部门,必须加强对海绵城市设计理念的渗透和应用。作为设计人员,首先应该综合考虑城市实际情况,明确设计目标和方案,充分利用海绵城市理念的优势,将海绵城市理念更好地应用到城市设计和施工中,发挥海绵城市优势,助力城市和谐可持续发展。

参考文献

[1]许恒涛.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].智能建筑与智慧城市,2021(6):162-163.

[2]樊彦雷.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用探讨[J].智能建筑与智慧城市,2020(12):100-102.

[3]薛晓虎.基于海绵城市理念的市政道路排水设计思考[J].建材与装饰,2020(8):84-85.

作者:黄韬 郭海鸥 单位:中国市政工程西南设计研究总院有限公司