(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司,廣東深圳 518000)
海綿城市指在降雨時(shí)收集雨水,并對其進(jìn)行凈化和儲(chǔ)存,減少城市地上給水,在降水量小的旱季為地表補(bǔ)充水分,維持水循環(huán)的正常進(jìn)行。在城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作中,維持良好的水循環(huán)是工作的重點(diǎn)之一。由于水循環(huán)可在生態(tài)循環(huán)中作為動(dòng)力促進(jìn)生物的生長發(fā)育,因此,可作為光合作用的原料之一,推動(dòng)氧氣再生成。
良好的水循環(huán)是確保生態(tài)系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的重要前提,在城市道路建設(shè)中,為了提升道路的安全性、穩(wěn)定性、耐用性,降低施工成本,滿足行車要求,須確保路基的穩(wěn)定、路面的平整。積水會(huì)導(dǎo)致路面受損,降低路基的強(qiáng)度,為道路安全埋下隱患,城市道路給排水系統(tǒng)影響社會(huì)的發(fā)展和城市居民的生活。
硬質(zhì)化道路持續(xù)增多,城市中裸土面積越來越少,導(dǎo)致積水難以排放,影響了水循環(huán)的正常進(jìn)行,雨季時(shí)雨水的聚集會(huì)造成城市內(nèi)澇。將海綿城市概念與市政道路給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合,可促進(jìn)城市生態(tài)建設(shè),改善城市環(huán)境。有效利用海綿城市的概念開展科學(xué)有效的市政給排水設(shè)計(jì),將成為未來一段時(shí)間內(nèi)生態(tài)部門亟待解決的重要問題之一。
在城市給排水設(shè)施的設(shè)計(jì)階段,應(yīng)首先考慮該城市的地理位置、水源、降水量等信息,根據(jù)各季節(jié)的降水量,分配給排水設(shè)計(jì)的工程量,以確保工程量與降水量匹配。在設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮某些水源分布不均的地區(qū),以實(shí)現(xiàn)合理水源分配,力求優(yōu)化給排水設(shè)計(jì),增強(qiáng)城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
(1)探尋正確的治城市內(nèi)澇策略,在正式開始設(shè)計(jì)前,施工單位必須進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,收集有關(guān)水源和地質(zhì)的信息,確保后期設(shè)計(jì)工作有據(jù)可依。在設(shè)計(jì)過程中,施工單位須嚴(yán)格遵照相應(yīng)的原則,嚴(yán)禁未經(jīng)調(diào)查便開展設(shè)計(jì)工作。
(2)污水排放系統(tǒng)和城市散水應(yīng)同時(shí)開展設(shè)計(jì),須按照城市狀況排放污水、散水,建造排水系統(tǒng)的原材料須經(jīng)過嚴(yán)格的審核,引進(jìn)先進(jìn)建造技術(shù),提升排水系統(tǒng)的排水效率,延長排水系統(tǒng)的使用壽命。
(3)在設(shè)計(jì)開始之前,應(yīng)調(diào)查該區(qū)域的污水量,通過計(jì)算得出與污水相關(guān)的數(shù)據(jù),為設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)提供參考。
人行道作為城市中較為重要的基礎(chǔ)設(shè)施,方便居民的日常出行,也體現(xiàn)了城市功能。在設(shè)計(jì)人行道時(shí),應(yīng)結(jié)合海綿城市的理念,在提升城市建設(shè)質(zhì)量的同時(shí),促進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。以往的人行道建設(shè)多使用不透水材料,造成雨天會(huì)出現(xiàn)人行道出現(xiàn)積水、路面濕滑的現(xiàn)象,影響城市居民的出行安全。
根據(jù)海綿城市的概念,要求建造道路使用具有透水性能的材料,以確保雨水可滲入地下,可防止產(chǎn)生積水影響居民出行。設(shè)計(jì)階段受土壤滲水性因素的影響,施工單位應(yīng)在地底加裝一部分排水管道,并設(shè)計(jì)安裝角度,以確保排水的順利進(jìn)行。
機(jī)動(dòng)車行駛道路建設(shè)一般使用不透水的原材料配合老舊的施工技術(shù),易導(dǎo)致路面遇雨水后產(chǎn)生積水,影響地下水的使用,導(dǎo)致熱島效應(yīng)的出現(xiàn)。將海綿城市的概念融入機(jī)動(dòng)車行駛道路的設(shè)計(jì)中,可起到一定的指導(dǎo)作用。在海綿城市概念的指導(dǎo)下,機(jī)動(dòng)車行駛道路應(yīng)采用具備透水性的材料進(jìn)行建設(shè),并配合先進(jìn)的施工技術(shù),可減少地上雨水流量,并補(bǔ)充地下水。
在建設(shè)時(shí)可采用滲水性優(yōu)良的瀝青材料作為路面上層,同時(shí)使用不透水的原材料建設(shè)中層與基層,可避免路面積水,減小雨水對路基強(qiáng)度的損害。在降雨時(shí),雨水會(huì)沿著設(shè)計(jì)的坡度流入盲溝中或直接流入道路旁的綠化帶中,充分利用了水資源,避免了路面積水情況的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)了生態(tài)的優(yōu)化。
(1)綠化帶應(yīng)起到收集雨水的作用,配合滲水路面收集地上的雨水。綠化帶應(yīng)位于路面下,距離路面的高度應(yīng)在17 cm左右,雨水口分布必須均勻。
(2)綠化帶應(yīng)起到過濾雨水的作用,確保雨水具有清潔度。在鋪設(shè)綠化帶時(shí),可先鋪設(shè)種植土,再覆蓋上一層砂石,最后下放滲透管,可過濾雨水,使雨水流入地下,補(bǔ)充地下水。
(3)綠化帶應(yīng)起到減緩雨水排放速度的作用,使雨水回流至地下。
綠化帶的具體設(shè)計(jì)如圖1所示。
圖1 綠化帶設(shè)計(jì)示意圖
附屬設(shè)施的功能是幫助道路排水,包括路肩、邊溝等細(xì)節(jié)部分。在設(shè)計(jì)階段,應(yīng)合理選擇建造用材料,控制各原料間的配比。通常情況下,新型混凝土材料是比較理想的選擇。以往的混凝土易造成排水管道的堵塞,且凈化雨水的效果不如預(yù)期,在實(shí)際建設(shè)這些附屬設(shè)施時(shí),可適當(dāng)采取措施,加強(qiáng)雨水凈化和回流的效果。
路緣石作為道路的重要組成部分之一,主要分為平緣石、立緣石兩種類型,路緣石鋪設(shè)是給排水設(shè)計(jì)中的重要步驟。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,在兩類路緣石間選擇更合適的一種,防止下雨產(chǎn)生積水,幫助雨水流入地下及綠化帶。
在建設(shè)城市基礎(chǔ)設(shè)施時(shí),設(shè)計(jì)人員須認(rèn)識(shí)到市政道路與城市綠地間的聯(lián)系。城市綠地可起到分流作用,改善城市的生態(tài)環(huán)境。城市綠地形式包括下沉式綠地、草溝等,根據(jù)地形的不同,綠地與道路的連接方式存在差異。
(1)在水資源稀缺的地區(qū),須加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施收集雨水、凈化雨水、儲(chǔ)存雨水、利用雨水的功能,上述功能可通過科學(xué)放置排水管道實(shí)現(xiàn)。
(2)在水資源豐富的地區(qū),須加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施排放雨水、避免雨水堆積的功能,可借助雨水的截污凈化技術(shù)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。
(3)對雨水污染嚴(yán)重的地區(qū),應(yīng)先凈化雨水、治理污染,借助綠化帶或草溝可較好地實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),凈化后的雨水可用于澆灌綠地、飼養(yǎng)家畜,實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用。
市政給排水系統(tǒng)的建設(shè)過程復(fù)雜,環(huán)節(jié)眾多。在正式施工開始前,施工單位須全面開展統(tǒng)籌設(shè)計(jì)工作,借助海綿城市的概念,建立科學(xué)完善的排水體系,利用綠化帶、機(jī)動(dòng)車道等地的透水性,及時(shí)消除積水,更好地回收雨水,且在處理后可再次利用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),應(yīng)建立科學(xué)健全的市政排水體系,設(shè)計(jì)人員須開展細(xì)致、周密的統(tǒng)籌工作,合理布局,在建設(shè)新設(shè)施的同時(shí)加強(qiáng)老設(shè)施的功能,使新老設(shè)施聯(lián)合發(fā)揮作用,構(gòu)成相對完善的市政排水體系,促進(jìn)城市生態(tài)建設(shè),確保其生態(tài)環(huán)境健康可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,海綿城市可指導(dǎo)現(xiàn)階段城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),在市政工程中應(yīng)用海綿理念,有助于項(xiàng)目工程建設(shè)。設(shè)計(jì)人員須時(shí)刻掌握設(shè)計(jì)方向,避免出現(xiàn)偏差。在設(shè)計(jì)階段須進(jìn)行實(shí)地考察和前期調(diào)查,結(jié)合城市信息和施工現(xiàn)場環(huán)境開展設(shè)計(jì)工作。研究海綿城市概念可為市政給排水設(shè)計(jì)提供更多的幫助,相關(guān)人員可更深入感受建設(shè)海綿城市的重要性。海綿城市可更好地利用城市水資源,改善城市環(huán)境,防止因降雨頻繁、降雨量大等,導(dǎo)致出現(xiàn)城市內(nèi)澇的情況。利用新技術(shù)、新材料,可有效改善城市的基礎(chǔ)設(shè)施,推進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。