崔萌
山東匯通市政工程有限公司 山東淄博 255400
近年來,隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐的加快,城市的規(guī)模越來越大,但由于發(fā)展理念的滯后,在城鎮(zhèn)化發(fā)展中出現(xiàn)了許多的問題,如城市內(nèi)澇、排水設(shè)施不完善、雨水資源浪費以及地下水污染等。尤其是近年來國家在大力倡導生態(tài)文明建設(shè),在城市建設(shè)中嚴格執(zhí)行相關(guān)的要求,大力支持發(fā)展海綿城市,對雨水資源進行綜合利用,緩解城市內(nèi)澇,達到維持城市原有的水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),實現(xiàn)人與自然之間和諧相處。
海綿城市效應,是指城市的相關(guān)設(shè)施經(jīng)過科學改造后,可以如海綿一樣,有效吸附雨水資源,從而緩解城市的用水需求,同時還可以進一步降低城市內(nèi)澇現(xiàn)象的發(fā)生。對于暴雨、干旱等自然災害,城市可以像海綿一樣,具有強大的抵抗作用。
通過海綿城市的相關(guān)理論,開展和應用具有海綿效應的設(shè)計內(nèi)容,成為當前城市市政給排水工程發(fā)展的主要方向。借助海綿效應理論,實現(xiàn)人工干預的有效疏導,進一步優(yōu)化對于自然資源的合理利用,可為城市的給排水系統(tǒng)緩解壓力。同時對城市綠化、農(nóng)作物灌溉、城市衛(wèi)生等多方面,具有重要的作用和意義,可以進一步體現(xiàn)環(huán)保城市的發(fā)展理念,強化城市對于水資源的保護和利用,提高城市地下水源的補給能力,確保城市水資源循環(huán)利用體系的有效構(gòu)建,有效保障城市的正常運轉(zhuǎn)。
2012年,海綿城市概念在低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇中被首次提出,此后,習近平總書記在講話中強調(diào):“提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水,建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。目前,城市發(fā)展面臨較多問題與挑戰(zhàn):
城市化過程中的生態(tài)問題,涉及大氣、土地、植被、水質(zhì),現(xiàn)已影響到城市居民生活質(zhì)量。
城市空間資源嚴重不足。物理空間范圍受到規(guī)制。國家關(guān)于城市開發(fā)邊界與主體功能區(qū)規(guī)劃明確了城市空間發(fā)展上限,確定了2020年“10.65×104km2以內(nèi)”的最高線。功能發(fā)展空間凸顯不足。當今,我國不少城市的商業(yè)用地、商品房建設(shè)用地、道路交通、通信網(wǎng)絡(luò)、供熱采暖、給排水等公共設(shè)施用地均相對緊張[1]。
海綿城市建設(shè)中要避免海綿體被其他基礎(chǔ)設(shè)施影響,因此,在市政道路的總體設(shè)計要與城市的發(fā)展相結(jié)合,對城市的自然環(huán)境要進行保護與利用。對水生態(tài)的保護是海綿城市的核心,在市政道路的規(guī)劃與設(shè)計工作中,要對城市現(xiàn)有排水系統(tǒng)的優(yōu)勢與劣勢綜合考慮,完善排水系統(tǒng),避免因排水系統(tǒng)在設(shè)計上存在缺陷對自然環(huán)境造成破壞。市政道路在設(shè)計中受到的限制因素很多,其中有不少是敏感因素,因此,在市政道路的規(guī)劃設(shè)計中要實現(xiàn)在空間布局上的科學劃分,科學布局綠化帶、分機動車道、機動車道以及人行道,形成一個完整的排水系統(tǒng),對雨水的收集與排放起到有效的作用。
利用綠化帶進行雨水蓄水工作,可以實現(xiàn)水資源的有效回收,同時還能增加城市綠地面積,起到多樣化的作用和意義。綠化帶應該設(shè)置在道路下方20cm左右位置,進一步確保雨水資源的有效均勻分布,在此基礎(chǔ)上,改善道路排水系統(tǒng)以及綠化帶蓄水系統(tǒng)的應用效果。另外,在綠化帶的設(shè)計過程中,需要重視溢流系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計問題,同時鋪設(shè)具有透水能力的空心磚,實現(xiàn)對雨水管道系統(tǒng)與綠化帶系統(tǒng)的有效連接。當雨水超過綠化帶的承受能力時,多余的雨水可以隨著溢流系統(tǒng)連接到排水管道當中,確保雨水不會影響綠化帶的正常使用[2]。
綠化帶對于雨水的另一大核心功能,是對雨水的過濾功效。當雨水降落后,為了實現(xiàn)雨水的有效清潔,可以對雨水進行必要的過濾,通常需要鋪設(shè)一層種植土,然后鋪設(shè)部分礫石層,最后安裝滲透管。當雨水被過濾時,部分水資源會滲透到地下土層,從而有效供給城市地下水資源,提升城市用水效率。
在綠化帶安裝雨水排放設(shè)施,將綠化帶的雨水溢流系統(tǒng)與排水管道相連,可有效改善雨水排放狀況。當雨水突然暴增時,綠化帶的吸水能力遠遠低于雨水匯集能力,溢流系統(tǒng)可以發(fā)揮高效的價值和意義,進一步實現(xiàn)城市相關(guān)水源的有效排出,緩解綠化帶的排水壓力[3]。
海綿城市理念下城市道路排水系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計,設(shè)計人員可以采用雨水智能板。雨水智能板設(shè)計期間,雨水智能板一般會被技術(shù)人員在道路上面層以及中間面層中間,可以產(chǎn)生雨水感應,如果下雨,可以透過上面層的材料將雨水吸收。晴天,可以在陽關(guān)感應下,在智能管理以及車輛荷載共同的作用下,將存在在雨水智能板濃縮水PVC管道進行改進設(shè)計,例如可以安裝光感應設(shè)備,進而使其可以匯入道路路基雨水蓄水模塊箱系統(tǒng)。
道路路基有上面層、中面層以及下面層、基層,雨水智能板在道路上面層以及中面層之間。由于雨水是對道路穩(wěn)定性。強度以及剛度會產(chǎn)生影響,而雨水智能板吸水性,可以將雨水進入基層的情況阻止,使得道路穩(wěn)定性得到良好保障。另外,雨水智能板本身也存在較強抗壓性,可以滿足城市道路排水系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計需求,保障道路路基可靠性。為了保障路基強度,技術(shù)人員可以對將路基的上面層以及中面層厚度適當增加1cm-3cm,并在城市路面上鋪設(shè)磨耗層[4]。
海綿城市理念作為一種新興的環(huán)保理念,符合可持續(xù)發(fā)展的要求,在城市建設(shè)尤其是市政道路中的應用越來越廣泛。在市政道路設(shè)計中引入海綿城市理念可有效地解決城市內(nèi)澇以及水污染等問題。