海綿城市概念在城市排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用微探

楊宇

摘要：海綿城市是一個(gè)全新的概念，它的提出為城市內(nèi)澇問(wèn)題的解決及雨水回收再利用提供了理論支撐。在城市道路排水設(shè)計(jì)中，可對(duì)海綿城市的理念和方法加以合理運(yùn)用，通過(guò)透水性路面、綠化帶的設(shè)置，對(duì)自然降雨進(jìn)行收集和存蓄，從而避免積水影響交通通行，大大提升了城市交通的通行能力。本文首先分析了海綿城市建設(shè)的重要性分析，論述了給水排水工程設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題，提出市政道路給排水系統(tǒng)應(yīng)用于海綿城市理念的優(yōu)化工作。

關(guān)鍵詞：海綿城市;城市排水;設(shè)計(jì)方法

引言

隨著城市規(guī)模急劇擴(kuò)張，居民數(shù)量在大幅度增加的情況下，對(duì)水的需求量也在同步增長(zhǎng)。而原有的城市結(jié)構(gòu)體系，顯然已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)城市的快速擴(kuò)張，因此就導(dǎo)致在暴雨來(lái)臨時(shí)，出現(xiàn)排水不暢、城市內(nèi)澇等問(wèn)題，而海綿城市正是解決這一難題的良方，不僅可以適應(yīng)快速變化的城市環(huán)境，同時(shí)在洪澇災(zāi)害等方面也具備良好的應(yīng)對(duì)措施，因此在市政給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，就需要充分應(yīng)用海綿城市的管理理念。

1海綿城市建設(shè)的重要性分析

1.1能夠重構(gòu)城市的水文循環(huán)結(jié)構(gòu)體系

在傳統(tǒng)的城市建設(shè)理念和規(guī)劃設(shè)計(jì)下，對(duì)于土地的處理只是簡(jiǎn)單的硬化加固，沒(méi)有強(qiáng)化土地的其他功能。對(duì)土地進(jìn)行單純的硬化處理，并建設(shè)較多的現(xiàn)代化建筑，會(huì)對(duì)城市區(qū)域原有的水文系統(tǒng)造成較為嚴(yán)重的負(fù)面影響。在海綿城市的建設(shè)理念被提出并被廣泛應(yīng)用之后，較大程度上改變了城市的排水模式。海綿城市理念應(yīng)用下的城市排水系統(tǒng)，在很大程度上模仿并還原了自然生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)地表的水流結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效調(diào)整和全面利用，實(shí)現(xiàn)了城市水文系統(tǒng)的重新架構(gòu)，提高了雨水的回收再利用效率，能夠有效補(bǔ)充地下水含量，同時(shí)還能夠降低城市景觀維護(hù)的水資源開(kāi)銷(xiāo)，實(shí)現(xiàn)城市節(jié)水能力與美觀性的同步提高。

1.2能夠有效協(xié)調(diào)城市建設(shè)與自然環(huán)境發(fā)展的平衡

在傳統(tǒng)的城市建設(shè)過(guò)程中，人們往往過(guò)于重視現(xiàn)代化設(shè)施的建設(shè)，對(duì)于城市生態(tài)環(huán)境的規(guī)劃和設(shè)計(jì)力度不足，市政工程開(kāi)展的主要目標(biāo)是提高土地的利用效率。在這種開(kāi)發(fā)模式下，當(dāng)雨季到來(lái)時(shí)，地表的徑流量會(huì)明顯的提升，很容易造成城市的內(nèi)澇和積水問(wèn)題。在海綿城市的理念被實(shí)踐應(yīng)用之后，城市的給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)得到了進(jìn)一步的優(yōu)化，城市的水生態(tài)環(huán)境得到了有效的保護(hù)，能夠強(qiáng)化城市發(fā)展與自然生態(tài)環(huán)境發(fā)展的和諧度，從而保障現(xiàn)代城市的發(fā)展。

2給水排水工程設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1設(shè)計(jì)中缺乏節(jié)能減排理念

傳統(tǒng)的給水排水設(shè)計(jì)沒(méi)有納入節(jié)能減排的概念，導(dǎo)致浪費(fèi)水和能源現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，并增加了運(yùn)營(yíng)成本。例如，在洪水季節(jié)，雨水無(wú)法通過(guò)排水系統(tǒng)進(jìn)入水體的區(qū)域，因此必須建立低排放區(qū)。但是，就低排放區(qū)的劃分而言，許多城市都向低排放區(qū)抽水，其中包括允許自行排入河流的水。若將污水直接排入下游水體，不僅無(wú)法再利用，還會(huì)造成環(huán)境污染。

2.2實(shí)踐中規(guī)劃與城市發(fā)展不一致

由于城市化進(jìn)程的加快和城市人口的增加，一些已建的供水和排污設(shè)施已不能滿足城市發(fā)展的需要，這加劇了城市供水問(wèn)題。在城市給排水工程設(shè)計(jì)中，舊的管道設(shè)計(jì)已不再適合當(dāng)前排水的需求，這時(shí)，必須利用相關(guān)的道路改造機(jī)會(huì)，并按照有關(guān)的專(zhuān)業(yè)計(jì)劃合理布局排污管道。

2.3管道安裝和深度不合理

在某些地區(qū)，由于缺乏規(guī)劃支持或施工期間質(zhì)量控制不善，一些主排水溝被埋在較淺的地區(qū)，無(wú)法連接上游支流，只能通過(guò)新型提升泵房連接上游雨水和污水。這在某種程度上增加了電能的消耗，從而導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

3海綿城市概念在城市排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1海綿城市關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1透水鋪裝技術(shù)

（1）技術(shù)特點(diǎn)：透水鋪裝最為突出的特點(diǎn)是適用范圍廣、便于鋪設(shè)，能夠?qū)Ω叻鍟r(shí)的水流量起到一定的緩解作用，可補(bǔ)充地下水資源。（2）設(shè)計(jì)要求：在透水鋪裝層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，當(dāng)建設(shè)區(qū)域內(nèi)的路面強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用半透水鋪裝層;設(shè)計(jì)透水鋪裝層時(shí)，要求土壤具有一定的滲透性，否則要加裝排水板;建設(shè)區(qū)域內(nèi)存在地下工程時(shí)，需要增加排水層，且覆土厚度應(yīng)當(dāng)超過(guò)60cm。

3.1.2蓄水池

蓄水池的主要用途是收集雨水，并存儲(chǔ)起來(lái)，經(jīng)過(guò)凈化處理后，加以利用，是城市供水系統(tǒng)的輔助設(shè)施。（1）技術(shù)特點(diǎn)：蓄水池具有結(jié)構(gòu)多樣性的特點(diǎn)，能夠與城市排水系統(tǒng)進(jìn)行有效銜接，可避免蚊蠅滋生，有利于改善生態(tài)環(huán)境，對(duì)水資源，尤其是地下水，具有保護(hù)作用。（2）設(shè)計(jì)要求：要將蓄水池建設(shè)在高程適當(dāng)?shù)牡胤?，修建蓄水池的?chǎng)地必須地勢(shì)平坦，地層要具有良好的致密性，不漏水;不可將蓄水池建在節(jié)理裂隙發(fā)育的部位。

3.2在路基排水設(shè)施中引用海綿城市理念

在對(duì)城市路基建設(shè)之前，有必要對(duì)當(dāng)前城市的具體情況以及實(shí)際需求進(jìn)行詳細(xì)了解，只有做好了充分準(zhǔn)備，才能有效保證設(shè)計(jì)方案符合需求。同時(shí)也需要針對(duì)不同路段道路路基結(jié)構(gòu)透水性問(wèn)題，在掌握詳實(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的處理措施。假如路基由于其他因素導(dǎo)致晾曬或者碾壓操作無(wú)法有效開(kāi)展，那么就只能對(duì)路基進(jìn)行換填，以此提高其透水性。此外，還需要考慮在部分城市軟土層路基施工的過(guò)程中，針對(duì)影響因素做額外的技術(shù)處理，通常而言可以使用真空以及堆載預(yù)壓施工技術(shù)。至于含水量不高的路基工程，就需要及時(shí)做好兩側(cè)縱向以及橫向方面的排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水分收集，為路基形態(tài)的保持提供助力。對(duì)于立交口位置上的排水設(shè)計(jì)，通常而言需要借助雨水泵站，目的是在于汛期到來(lái)之后，可以及時(shí)做好積水的排放工作。

3.3行車(chē)道以及人行道的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

在傳統(tǒng)的市政項(xiàng)目中，大多數(shù)都采用了非透水性路面，但是在雨季來(lái)臨時(shí)，徑流系數(shù)增大排水不暢，就容易出現(xiàn)積水的問(wèn)題，不僅影響到來(lái)往的車(chē)輛以及行人，同時(shí)水分的大量堆積也會(huì)對(duì)現(xiàn)有的道路結(jié)構(gòu)造成損傷。此外，硬化路面雖然具有一定的整潔性，但是從另一方面來(lái)看城市的熱島效應(yīng)也在不斷增強(qiáng)。所以，在進(jìn)行海綿城市道路建設(shè)的過(guò)程中，就有必要針對(duì)行車(chē)道以及人行道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此提高對(duì)積水的滲透效果，還需要對(duì)地下水的回流進(jìn)行積極引導(dǎo)，以便降低積水發(fā)生的概率。通常而言，在鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，上層應(yīng)當(dāng)使用具備透水的瀝青混凝土材料，而下層則需要使用非透水性材料，目的是在于避免路基受雨水侵蝕。

3.4路緣石與邊溝的設(shè)計(jì)方法

在設(shè)計(jì)道路路緣石時(shí)，可將道路面積作為主要依據(jù)，選擇比地面略高的路緣石，并采用打孔的方式，解決水流緩慢的問(wèn)題。雨水口位置處的路緣石，必須加裝攔污篦子，防止雜物過(guò)多造成排水口堵塞，影響雨水排出。設(shè)計(jì)邊溝時(shí)，可以采用上文中的植草溝，在確保道路美觀性的基礎(chǔ)上，凈化雨水。按照道路所在地的地勢(shì)條件，對(duì)植草溝的長(zhǎng)度和寬度進(jìn)行合理設(shè)定，當(dāng)植草溝設(shè)置在低洼區(qū)域時(shí)，可適當(dāng)增大邊高。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，海綿城市在解決路面積水問(wèn)題方面具有顯著的效果。為此，可在城市道路排水設(shè)計(jì)中，引入海綿城市的理念和方法，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道以及綠化帶進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。未來(lái)一段時(shí)期，要加大相關(guān)技術(shù)的研究力度，通過(guò)優(yōu)化和改進(jìn)，使技術(shù)更加完善，更好地為城市排水工程服務(wù)。

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