济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司天津分公司, 300100
摘要:随着城市化建设的发展,城市老旧结构改进和优化成为城市规划的重点内容。目前我国大部分城市的排水系统较为落后,其已无法满足现代城市发展的基本需求,因此必须对排水系统进行优化和更新,为城市发展打下基础。基于海绵城市理念的排水设计思路融入了可持续发展和生态发展的理念,该理念有效地将城市发展与生态发展融合为一体,为城市规划着提供了更加科学的发展思路。研究城市排水系统设计方法应进一步将城市发展核心要点和生态理念重点思想紧密结合,打造融于自然的城市水系统。
关键词:海绵城市理念;市政排水设计;渗透式设计
引言
海绵城市理念是中国建筑师俞孔坚教授提出的新型城市雨洪管控系统,是指让城市可以像“海绵”一样,在遇到强降雨天气时,具有良好的弹性,可以充分适应环境的变化和抵御自然灾害,成为城市的有效保护措施。通过对雨水的吸收、存储,不仅可以防止洪涝灾害的发生,还可以将存储的雨水释放,进行有效利用,实现城市水循环再利用。
1海绵城市理念概述
海绵城市理念在现代城市基础设施建设中具有重要的引导作用,其高强重视对城市雨水的动态管理,防控洪涝灾害和干旱灾害,提高水资源的利用水平。海绵城市配套的水资源管理体系集渗、净、蓄多项功能于一体,可针对水资源做弹性管控,基于该理念建设的城市排水系统运行水平有所提高,且在储备优良水资源的方式下,有利于维持城市系统的高效运作。海绵城市的生态环保特性突出,为城市的战略性发展奠定坚实的基础,也给城市的转型升级创造丰富的机遇。
2海绵城市理念在市政排水设计中的渗透式设计
2.1海绵城市理念中雨水花园的实际应用
为保证雨水花园设计的科学性,具体设计要与海绵城市理念进行有效结合,发挥出雨水花园对雨水的滞蓄和净化作用。具体如下。1)雨水花园的净化能力是采取植物净化水质的措施。雨水中含有二氧化硫、二氧化氮、杂质、浮尘等多种有害物质,在收集雨水的时候,可以通过雨水花园中的植物对其雨水中的有害物质初步过滤、分解。另外,植物也可以缓解雨水对地面的冲刷和阳光照射,减缓水分流失。2)雨水花园滞蓄能力就是让雨水保持一定的停留时间,以此减少城市排水的压力,要考虑雨水花园所建设位置的地理条件,结合具体地形,科学处理种植层和蓄水层之间的关系。3)在建设雨水花园时,一定要保证基层材料具有良好的透水性,以此保证雨水的有效收集,逐渐深入土壤,涵养地下水,或使之补给景观用水、厕所、浇灌等城市用水。
2.2海绵城市的排水设计
原有的市政排水设计中存在诸多问题,比如排水设施不完善,对水资源的利用低同时还容易受到外部环境以及地理位置的影响,影响市政正常的排水组织,比较浪费人力成本以及资源。在设计中显示采用新的海绵城市设计理念,先对整体的地形进行分析分别进行智能化建模处理,充分考虑路面以及地面之间的坡度以及水流之间的自然走向,图中地形原有状况是北高南低,逐步采用坡道的处理方式,让地下水通过排水系统将城市的生活用水不断的排到外部环境之中,同时在这些部位处采用一些绿化植被进行结合设计,形成一些下沉式的绿地空间,能够将一些生活用水进行充分循环利用。坡道式的处理可以利用自然化的高差将一些地下排水通过重力的作用自动汇集到下流处,能够充分缓解市政排水的压力。
2.3人行道与车行道
在市政道路排水设计中,人行道和车行道的设计是需要重点关注的部分之一,对于日常出行的城市居民而言,人行道与车行道既需要承载安全性与舒适性,也需要对透水性与渗水性进行必要设计,减缓道路积水现象。在材料的选用方面,设计人员应当优先选择例如陶瓷生态透水砖、透水沥青混凝土等具有较强渗水效果的材料,只有对这些材料进行充分合理运用,并严格依照施工设计方案要求进行路面施工,才能够保证在雨水季节时城市路面不会产生大面积积水,不影响行人与车辆通行,减少安全隐患。在道路边坡的选择上,应综合考虑实际情况,道路方向设计应有效减少地表径流,道路边坡的设计应保证雨水能顺着坡自然进入排水系统,最后雨水经排水系统集中处理并净化回用于城市清洁和绿化作业,实现水资源的回收利用。
2.4海绵城市理念下绿化带的设计
海绵城市理念下的市政绿化带设计要点如下:(1)绿化带过滤雨水。雨水是重要的水资源,需要高效收集、循环利用,而城市用水场景对水资源的品质提出特定的要求,因此需加强对雨水的过滤处理,保证雨水有足够的清洁度。具体至城市绿化带设计中,可以采取铺设植土、设置砾石层的方法,配套合适规格的渗透管,在该设计方式下,城市降雨得到有效的过滤处理,水资源的品质有所提升。(2)绿化带收集雨水。得益于工程材料的透水性,降雨以地表径流的方式汇集。城市绿化带的布设位置通常在道路下方约18cm处,根据此特点设计绿化带,均匀分布雨水口,以便降雨恰好汇聚在绿化带植土与道路地面间。(3)绿化带缓解排水量,有效蓄水。海绵城市理念下的绿化带设计需充分遵循因地制宜的原则,根据现场的地形、地质条件开展设计工作,配套导流系统,确保在强降雨天气下水流入地具有层次性。合理规划雨水口的位置也尤为关键,可在适宜部位修筑明沟,起到沉淀雨水的作用;并于两侧设计水沟渠,起到配水的效果。在联合应用多类设施后,使雨水有效排放至绿化带内,不影响城市功能的正常使用。
2.5海绵城市理念中植物选择的实际应用
海绵城市理念中植物的应用可以有效减少雨水对于地面的侵蚀、冲刷,要尽量选择根系发达的植物,用来防止土壤沙化。雨水花园、湿地在强降雨的时候要具备蓄水能力,所以选择植物时,要选择具备较强耐水性的植物,长时间不降雨的地区,要选择具备一定的耐干旱能力的植物。为节约成本,优先考虑本地及周边植物,也可以多种植物组合种植,提升建设地区的美观程度,促进植物的稳定成长。
2.6尊重城市自然生态
海绵城市理念强调城市水系统的动态调节稳定性,最大化利用城市自然生态系统对水资源进行调整。基于这一理念的城市排水设计应最大限度尊重城市自然生态,发挥城市自然生态结构的作用。例如,雨水收集系统净化功能可以由自然植被承担,在雨水排污管道上面设计网状的绿化带,雨水在网状绿化带经过净化后集中运输到指定区域。这种方法的优点在于节省了雨水过滤系统的成本,同时也为绿色植物生长提供了足够的水资源。尊重城市自然生态就是最大化发挥城市生态的作用,使城市自然生态能够为城市人群服务。再如,设计排水系统时,可以采用沉淀净化的方法对污水进行分级净化,经过净化的水排放在城市河流中,这样既可以补充河流水分,也能减少污水对河流生态的影响。
结语
排水系统的建设是保障城市稳定发展的基本措施,与人们的生产、生活密不可分。政府部门和相关单位要结合当地气候条件和具体要求,整体统筹、细致规划,有针对性地设计适合本地区需要的海绵城市排水系统,以此保证排水系统的可靠性和高效性,并充分利用所得到的雨水资源,通过相关技术手段,进行雨水资源循环再利用,进而为生态环境的保护提供助力,为城市的稳定发展打下坚实的基础,为我国建设社会主义可持续发展道路提供保障。
参考文献
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