(深圳市市政设计研究院有限公司,广东深圳 518000)
海绵城市指在降雨时收集雨水,并对其进行净化和储存,减少城市地上给水,在降水量小的旱季为地表补充水分,维持水循环的正常进行。在城市生态环境建设工作中,维持良好的水循环是工作的重点之一。由于水循环可在生态循环中作为动力促进生物的生长发育,因此,可作为光合作用的原料之一,推动氧气再生成。
良好的水循环是确保生态系统平稳运行的重要前提,在城市道路建设中,为了提升道路的安全性、稳定性、耐用性,降低施工成本,满足行车要求,须确保路基的稳定、路面的平整。积水会导致路面受损,降低路基的强度,为道路安全埋下隐患,城市道路给排水系统影响社会的发展和城市居民的生活。
硬质化道路持续增多,城市中裸土面积越来越少,导致积水难以排放,影响了水循环的正常进行,雨季时雨水的聚集会造成城市内涝。将海绵城市概念与市政道路给排水系统设计相结合,可促进城市生态建设,改善城市环境。有效利用海绵城市的概念开展科学有效的市政给排水设计,将成为未来一段时间内生态部门亟待解决的重要问题之一。
在城市给排水设施的设计阶段,应首先考虑该城市的地理位置、水源、降水量等信息,根据各季节的降水量,分配给排水设计的工程量,以确保工程量与降水量匹配。在设计阶段应考虑某些水源分布不均的地区,以实现合理水源分配,力求优化给排水设计,增强城市的基础设施建设。
(1)探寻正确的治城市内涝策略,在正式开始设计前,施工单位必须进行实地调查,收集有关水源和地质的信息,确保后期设计工作有据可依。在设计过程中,施工单位须严格遵照相应的原则,严禁未经调查便开展设计工作。
(2)污水排放系统和城市散水应同时开展设计,须按照城市状况排放污水、散水,建造排水系统的原材料须经过严格的审核,引进先进建造技术,提升排水系统的排水效率,延长排水系统的使用寿命。
(3)在设计开始之前,应调查该区域的污水量,通过计算得出与污水相关的数据,为设计排水系统提供参考。
人行道作为城市中较为重要的基础设施,方便居民的日常出行,也体现了城市功能。在设计人行道时,应结合海绵城市的理念,在提升城市建设质量的同时,促进城市基础设施的建设。以往的人行道建设多使用不透水材料,造成雨天会出现人行道出现积水、路面湿滑的现象,影响城市居民的出行安全。
根据海绵城市的概念,要求建造道路使用具有透水性能的材料,以确保雨水可渗入地下,可防止产生积水影响居民出行。设计阶段受土壤渗水性因素的影响,施工单位应在地底加装一部分排水管道,并设计安装角度,以确保排水的顺利进行。
机动车行驶道路建设一般使用不透水的原材料配合老旧的施工技术,易导致路面遇雨水后产生积水,影响地下水的使用,导致热岛效应的出现。将海绵城市的概念融入机动车行驶道路的设计中,可起到一定的指导作用。在海绵城市概念的指导下,机动车行驶道路应采用具备透水性的材料进行建设,并配合先进的施工技术,可减少地上雨水流量,并补充地下水。
在建设时可采用渗水性优良的沥青材料作为路面上层,同时使用不透水的原材料建设中层与基层,可避免路面积水,减小雨水对路基强度的损害。在降雨时,雨水会沿着设计的坡度流入盲沟中或直接流入道路旁的绿化带中,充分利用了水资源,避免了路面积水情况的产生,实现了生态的优化。
(1)绿化带应起到收集雨水的作用,配合渗水路面收集地上的雨水。绿化带应位于路面下,距离路面的高度应在17 cm左右,雨水口分布必须均匀。
(2)绿化带应起到过滤雨水的作用,确保雨水具有清洁度。在铺设绿化带时,可先铺设种植土,再覆盖上一层砂石,最后下放渗透管,可过滤雨水,使雨水流入地下,补充地下水。
(3)绿化带应起到减缓雨水排放速度的作用,使雨水回流至地下。
绿化带的具体设计如图1所示。
图1 绿化带设计示意图
附属设施的功能是帮助道路排水,包括路肩、边沟等细节部分。在设计阶段,应合理选择建造用材料,控制各原料间的配比。通常情况下,新型混凝土材料是比较理想的选择。以往的混凝土易造成排水管道的堵塞,且净化雨水的效果不如预期,在实际建设这些附属设施时,可适当采取措施,加强雨水净化和回流的效果。
路缘石作为道路的重要组成部分之一,主要分为平缘石、立缘石两种类型,路缘石铺设是给排水设计中的重要步骤。设计人员应根据实际情况,在两类路缘石间选择更合适的一种,防止下雨产生积水,帮助雨水流入地下及绿化带。
在建设城市基础设施时,设计人员须认识到市政道路与城市绿地间的联系。城市绿地可起到分流作用,改善城市的生态环境。城市绿地形式包括下沉式绿地、草沟等,根据地形的不同,绿地与道路的连接方式存在差异。
(1)在水资源稀缺的地区,须加强基础设施收集雨水、净化雨水、储存雨水、利用雨水的功能,上述功能可通过科学放置排水管道实现。
(2)在水资源丰富的地区,须加强基础设施排放雨水、避免雨水堆积的功能,可借助雨水的截污净化技术实现上述目标。
(3)对雨水污染严重的地区,应先净化雨水、治理污染,借助绿化带或草沟可较好地实现上述目标,净化后的雨水可用于浇灌绿地、饲养家畜,实现水资源的合理利用。
市政给排水系统的建设过程复杂,环节众多。在正式施工开始前,施工单位须全面开展统筹设计工作,借助海绵城市的概念,建立科学完善的排水体系,利用绿化带、机动车道等地的透水性,及时消除积水,更好地回收雨水,且在处理后可再次利用。
为了实现上述目标,应建立科学健全的市政排水体系,设计人员须开展细致、周密的统筹工作,合理布局,在建设新设施的同时加强老设施的功能,使新老设施联合发挥作用,构成相对完善的市政排水体系,促进城市生态建设,确保其生态环境健康可持续发展。
综上所述,海绵城市可指导现阶段城市基础设施建设,在市政工程中应用海绵理念,有助于项目工程建设。设计人员须时刻掌握设计方向,避免出现偏差。在设计阶段须进行实地考察和前期调查,结合城市信息和施工现场环境开展设计工作。研究海绵城市概念可为市政给排水设计提供更多的帮助,相关人员可更深入感受建设海绵城市的重要性。海绵城市可更好地利用城市水资源,改善城市环境,防止因降雨频繁、降雨量大等,导致出现城市内涝的情况。利用新技术、新材料,可有效改善城市的基础设施,推进城市的可持续发展。