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摘要:随着社会经济的发展,人们生活质量得到了提升,对城市生活环境的要求也越来越高。部分城市由于地势等原因,在暴雨天气经常会发生洪涝问题,就对人们的生产和生活产生了严重的不良影响。海绵城市理念作为新时代的城市发展理念,将其引入市政给排水工程的设计中,可在较大程度上提高工程的设计水平,有效发挥工程的排水功能,避免城市出现严重的洪涝灾害。文章介绍了海绵城市理念,对海绵城市理念在市政给排水设计中的应用进行分析,以供参考。
关键词:海绵城市;市政建设;给排水设计
引言
现阶段,在科技发展的带动下,城市在给排水规划设计方面逐渐出现了全新的理念和方法,其中比较有代表性的新理念就是海绵城市理念。海绵城市理念主要强调在传统城市给排水规划的基础上,对水资源进行全方位收集和利用,不仅能够提高水资源的有效利用率,避免资源浪费,还能够优化市政给排水系统的整体功能。
1海绵城市理念概述
我国水资源储备较为丰富,但人口基数较大,水资源的日常消耗量也比较大,目前我国的水资源已经陷入较为紧缺的困境,如何在有限的城市区域内对雨水进行全面收集和利用是现阶段亟待解决的问题之一。建设海绵城市可以解决城市在发展过程中面临的洪涝灾害问题。海绵城市的国际通用名称为低影响开发雨水系统,其赋予城市海绵的特点,可以有效应对不断变化的环境以及各类突发自然灾害,在下雨天气能够发挥出蓄水、吸水等作用,并在需要时将积蓄的水量完全排放出来,实现合理循环利用[1]。
2海绵城市理念的含义及与城市建设之间的关系
所谓海绵城市,是指在城市水工程建设中利用“海绵”具有的特性实现弹性处理各类水的目的。主要利用城市建设中的排水系统、道路、绿地等基础设施达到弹性处理的目标。海绵城市理念的应用,可以对城市中存在的生活用水与工业用水、降雨等进行有效储存与排放。通过对城市水资源实现有效控制,可保证城市在需要水时能够具备充足的供水,若水量过大时可以将水进行有效储存。另外,城市中还含有较多的污水与废水,需要实施净化处理工作,海绵城市理念能够对这类水进行有效净化处理,并且还能使城市拥有渗透与修复功能,达到良好运行的目的,进一步提升城市建设质量[2]。
3现阶段市政给排水设计中需要解决的问题分析
3.1排水设施不完善
在城市建设时,需要做好给排水设计工作。但是,对给排水设计效果进行研究后,发现存在着排水设施设计不完善的问题,分析其原因与城市规划不合理、存在原有工程遗留的现象、引入的技术存在不足等密切相关。因此,若让市政给排水系统能够充分发挥作用,应对排水设施进行完善。
3.2未充分利用水资源
城市人口密度较大,对水资源需求较高。但是,城市现存水资源有限,不能有效满足人们的用水需求。另外,大部分城市中拥有的土地资源都表现出硬化程度,显著降低了城市土地的渗透能力,无法及时将降水与排水渗透至地下,形成的积水会通过蒸发上升至空气中,或者流入城市排水管道内形成死水,这些水未得到充分利用,降低了城市水资源的利用效率。
3.3未重视给排水系统的设计而易受到外部环境的影响
在城市扩建与改造的过程中,由于改造给排水系统需要投入较多人力、物力、财力,且不能从中获取较大回报,因此对给排水系统的设计工作不够重视。在城市建设中,缺乏良好的给排水系统,当进入雨季,强降雨会严重影响排水效果,产生大量淤泥,堆积的淤泥会增大排水难度。
4海绵城市理念在市政给排水设计中具体应用
海绵城市作为一种先进的设计理念,实现了良好的城市给排水设计。在具体设计中,设计单位可以从以下几个方面引入海绵城市设计理念,确保市政给排水工作良好开展。
4.1道路设计
当前,部分城市市政道路设计中为了降低施工成本,会选择透水性能差的材料,导致路面积水,影响道路的正常使用。在海绵城市理念中,要求施工单位选择渗透性能好的材料,并设计合适的道路横纵坡,有效避免道路积水的情况。设计人员可以将路面的雨水引入地下雨水模块,提高雨水的利用效率。同时在车道底部铺设非透水性材料,并在表层增设较强透水性材料,确保路面的积水能够及时流入沟渠中,完成水资源循环利用。这样不仅能够提高水资源利用效率,同时也能避免积水给地面造成腐蚀的情况发生[3]。
4.2城市绿化设计
在海绵城市理念下,建设人员需要设置专门的绿化区域,构建良好的市政给排水系统,实现城市水系统的平衡发展。在具体市政给排水设计中,设计人员可以从以下两个方面采取有效的措施。(1)充分发挥雨水的过滤效果。为了提高雨水的利用效率,设计人员应设置专门过滤装置。通过有效过滤与净化来提高雨水的清洁度。在具体设计中,可以铺筑砾石层来达到过滤的目的。将渗透管安装在合适的位置,以便雨水在经过过滤装置后能够及时渗透到地下[4]。(2)控制排水量,提高城市的蓄水性能。在具体绿化绿化带规划中,设计人员应充分考虑地形特点,根据具体地形设计导流系统,确保市政工程在遇到恶劣天气时能够及时将地表水排出。
4.3污水处理系统设计
污水处理系统作为市政给排水设计中重要内容,对于城市可持续发展起着关键性的作用。因此设计科学的污水处理系统是至关重要的。在具体操作中,设计人员要认识到污水处理包括哪些内容,然后在此基础上进行科学设计。当下常用一种污水处理机制是雨污分流,可有效解决城市污水问题。因此在实际中应加强雨污分流,做好城市污水处理。同时打造海绵功能组,全面升级改造污水处理厂。传统的污水处理厂是以钢筋、混凝土等“灰色”设施为主,而海绵城市理念下,设计人员应构建雨水花园、绿地、生态沟等“绿色”景观设施,通过砾石系统、生态屋顶等设施,打造具有“海绵城市”功能的污水处理厂。在这过程中,设计人员还应采用先进的水处理工艺技术和设备,同时结合我国城市水质特点,构建合适的城市污水处理系统。最后,修复海绵体生态修复,从根源清除黑臭水体。设计人员应采取内河全流域治理理念,建设一系列“海绵体”生态系统。通过河涌、圩田等自然元素,改善河道生态环境[5]。
4.4附属设施设计
附属设施设计主要包括了路缘石、路肩边沟两个方面设计。路缘石根据类型可以分为平缘石和立缘石两种。其中平缘石高度与地表高度相同,主要用途就是将雨水径流汇集到绿化带或雨水口,有效降低路面积水的情况。立缘石的高度高于地表,其可以将雨水漫流后汇集到雨水口处,设计人员可采用豁口、打孔等方式来对雨水进行引流,将其汇集到绿化带中。在对路肩边沟进行设计时,传统的设计都是使用混凝土材料进行建造,但这种材料建造而成的路肩边沟在使用过程中容易出现堵塞问题。因此,为了避免这种情况发生,设计人员可以采用植草沟作为材料来建造路肩边沟。设计人员可以沿着绿化带设置植草沟,将其作为雨水的输送管道,借助植被挥发来达到滞留雨水的目的。同时充分利用土壤,强化雨水渗透与过滤,增加雨水汇流所需要的时间,从而实现削减洪峰流量的作用。最后,植草沟能形成微生物系统,通过微生物系统可以对雨水中一些悬浮颗粒和污染物进行过滤,从而达到净化水资源的目的。
5结论
综上所述,在市政给排水设计中,海绵城市理念的引入提升了水资源利用效率,实现了城市可持续发展。为了更好地实现海绵城市设计,工程设计人员在进行市政给排水设计时,需要充分了解海绵城市理念的应用价值,结合市政给排水设计现状,采取合适的措施来实现海绵城市良好设计。在具体设计中,做好道路设计,通过选择合适的道路材料来降低道路表面的积水情况,提高道路的使用寿命。同时做好城市绿化设计工作,通过设置专门的绿化区域来收集雨水,提高城市蓄水能力,避免出现内涝、内旱等情况。在进行污水处理系统设计时,设计人员应构建雨水花园、绿地、生态沟等“绿色”景观设施,通过砾石系统、生态屋顶等设施,打造具有“海绵城市”功能的污水处理厂。最后,设计人员应做好附属设施设计,通过植草沟设计来对水资源进行过滤与净化。
参考文献
[1]熊祖平.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(11):158-159.
[2]张金振.海绵城市理念在市政道路给排水设计中应用探究[J].居舍,2021(32):105-107.
[3]康元五.探究海绵城市理念在市政给排水设计中的应用实践[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021(10):173-175.
[4]柯珂.浅析海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].智能城市,2021,7(13):26-27.
[5]王思尧,蒋曼洁,张凯.海绵城市理念在市政道路给排水设计中的应用分析[J].城市住宅,2021,28(06):175-176.