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海绵城市在市政道路雨水系统改造设计中的应用

王敏
  
安家(建筑与工程)
2022年33期
重庆市市政设计研究院有限公司 重庆 400000

摘要:“美丽城市”、“生态城市”建设理念已深入人心,人们在开展市政道路改造时,越来越重视雨水系统设计。在我国很多城市中,“逢雨必涝”已经成为城市通病,而海绵城市规划的提出与实施成为解决城市内涝的有效举措之一。海绵城市在国外已经取得了很好的应用,目前已成为绿色生态城区建设规划的重要组成部分,对城市化建设和城市经济的可持续发展起着至关重要的作用。本文从海绵城市概念入手,分析了市政道路雨水系统改造设计中海绵城市规划理念应用背景,并结合具体实例,对雨水系统总体设计方案进行简要分析,希望能为促进城市生态发展提供帮助。

关键词:市政工程;污水工程;优化

0引言

伴随着人们综合素质的进一步提升,公共建设质量越来越受到人们的关注。作为市政工程中的基础建设项目,市政道路雨水系统设计质量的高低关系到城市雨水排放效率。因此,必须要在市政工程道路雨水系统改造设计中中,科学应用海绵城市规划理念。

1海绵城市概述

海绵城市就是指与海绵极为相似的城市,可以实现吸水、蓄水以及水资源的释放。随着环境以及气候的变化,城市表现出极好的弹性。可以在自然灾害发生的时候,通过其自身强大的调节能力,仍然可以正常运转。海绵城市的规划与建设必须以生态优先为根本依据和出发点,采用的开发设施以及仪器不会产生较大的影响,联合操作人员的努力,既满足城市顺利排水的要求,又可以最大程度地实现雨水的储存、渗透以及清洁化操作。实现雨水的合理回收以及生态保护。在城市的建设中,必须始终坚持低影响开发。

2市政道路雨水系统改造设计中海绵城市规划理念应用背景

2.1传统给排水规划的束缚

在传统城市给排水工程规划中,都是以自来水取水、管网供水排水、雨水收集与污水处理厂等为主要途径,没有对给排水系统的节水功能、海绵城市建设及水循环再利用等给予足够的重视,基于这种局面,城市规划局限性很大,与生态城市大规模建设相互背离,所以,我们在实施城市规划中,应以节约水资源节约与保护生态环境为主要前提,并对其进行充分补充与改良。

2.2城市排水问题

随着我国城市规模的不断扩张发展,不透水下垫面的范围逐渐扩大,雨水流经量也会进一步随之增加。在峰值流量提升的情况下,峰值出现时间将会进一步缩短,因此暴雨条件下雨水实际流经量比较容易发生在城区之中,造成城市内涝等问题。

当雨水下落至城市中不同区域,如屋顶以及道路等存在不透水下垫面的位置时,则会伴随附着灰尘、泥土、油脂等物质,使城市排水系统阻塞,若未能够妥善处理不仅产生径流面源污染等问题,也会导致湖泊等水体受到污染。城市中的连片区域下存在大量的不透水下垫面,缺少自然吸收保蓄方面的能力,这也将会进一步造成土壤以及植被蒸发形成的水分补给不足,进而可能引起干岛效应[1]。

2.3绿色生态城区发展需求

在我国近几年大力发展城市建设的进程中,绿色建筑已成必然趋势,发展绿色生态城市要以生态理念为主旨,紧跟城市总规划思路,本着以建设资源节约与环境友好型城市原则,严格依照城市发展空间布局、道路与基础配套设施等内容,将绿色理念渗透到绿色生态城市规划设计中,不断促进绿色节能建筑的大力普及与广泛推广。

2.4海绵城市规划设计必要性

从生态角度而言,海绵城市规划设计具有显著的生态与经济双重效益。归结起来主要是因为海绵城市建设一方面能有效缓解城市降雨洪水危害,降低市政基础设施排水压力;另一方面,还能够有效净化处理收集到的雨水资源,实现回收再利用,达到节约资源,保护生态环境的目的。

3雨水系统总体设计方案

以某城市跨江大桥道路工程为例,该路桥工程北段低而平坦。雨水主要通过机动车道与非机动车道之间的排水管道流入湿地。南段坡度较慢。雨水主要通过机动车道与非机动车道之间的排水管流入湿地,根据道路地势、排水特性,道路北段设计为A段和B段。

3.1A段改造方案

保留原有的机动车道排水设施。封堵现有的排水沟;新建1m机耕道,切割机耕道,从40×15cm的明沟向机动车道排水至非机动车道;人行道的改造工作,使其雨水沿非机动车道和人行道流入周围绿化带,并且不增加人行道高度;在道路西侧绿化带上修建滞流植草沟,将雨水处理时用作滞水雨水输送到周围绿化带,作为雨水的输送渠道,雨水输送到零星分布的雨水花园,并将雨水输送到湿地周围的集雨花园,道路东侧绿化带上的滞水植草沟,滞水植草沟被覆盖,雨水花园被治理;改造现有的人行道,调整路缘石高度,将雨水从集雨花园外溢流到现有道路,再将雨水输送到集雨花园。植物沟蓄水深度约10cm,雨水花园蓄水深度约15cm,保证了植物长期不被雨水淹没。

3.2B段改造方案

保留机动车道排水竖向,封闭原有排水沟;1m长机动车道与非机动车道分隔处新建车道隔离带,机动车道与非机动车道分隔带每隔10m挖出40×15cm的沟槽,防止机动车道上的雨水通过沟槽流入非机动车道;改进人行道,提高其高度,使之与南段的人行道相协调;每隔30m设一条沟槽,供雨水流入车道和人行道,流向周边绿化地带;与此同时,人行道坡度向绿地倾斜,方便雨水入园;在道路西侧绿化带内,建造一个输水式植草沟,将雨水输送到分散的雨水花园集中控制;在项目道路的东、北两面建造一个输水式植草沟,将雨水输送到雨水花园或前水池,以控制雨水。调整深度在15cm左右,可以保证植物长时间不被雨水淹没,前池调整深度在1m左右。

3.3涝点控制方案

(1)积水原因

本项目道路积水的主要原因是,本项目道路周围有大量客水,例如公园客水和本项目道路上的客水,因此,大约8.2ha的雨水流入本项目道路;此外,在两条工程道路之间的路段,由于坡度较大,容易产生雨水积水,而且该区域下部排水不足,没有地面排水通道,造成下部积水严重。

(2)解决方案

在项目道路上,由于客水汇流的原因,积水点采用了分区源头控制的方法,邻近的客水引入,通过对周边绿地的雨水控制,减少客水流量;在项目道路与道路交叉口的人行道、非机动车道的改造中,增加了多条道路排水通道,使雨水可研性道路能够进入周边低地绿地、湿地、水塘。

3.4大排水控制方案设计

(1)A段大排水方案

由于A段路面较平缓,雨水流通不畅,主要为竖向积水,对人行道、非机动车道采用低断面改造,使道路雨水易于排入公路绿化带,遇有暴雨时,最初流

入植草沟和雨水花园的雨水超过低效的设施雨水,沿植草沟向已硬化的坡道入口溢流,不仅减少了对绿地的冲刷,而且还起到了将雨水输送到绿地末端,溢流到湿地的作用。雨量较少,道路绿化带内植草沟、雨水花园不受雨水控制,而是通过步道向湿地末端集雨花园输送。

(2)B段大排水方案

B段针对不同汇水区域采用不同的大排水方案,分3个区域进行分流控制,以降低汇水终端流量。区域一:在西段B段的一个汇水区域内,雨水沿着道路汇流到邻近项目道路的最低处,并在最低处改造西段人行道,使雨水可直接通过人行道流入某湖,中段雨水通过排口雨水花园来控制,而暴雨雨水通过卵石排口直接排入水体,控制积水深度不超过10cm。

区域二:公园区原有的自然排水沟将雨水排入园区北侧的自然湿地,有助于减少径流污染;园区内的雨水可通过卵石沟快速排入前置塘。区域三:从公园的东面,山岳雨水与道路相连﹐山岳雨水主要通过自然沟渠进入天然水塘前池﹐而道路雨水则通过现有停车场边缘的植草沟漫过雨水塘。区域四:该项目北部道路上的雨水经过多层湿地、分散式排水系统后,分流到人行道边缘的卵石配水沟,最后流入连片雨水花园,最后流入水塘。

4结束语

基于海绵城市理念的城市道路设计对于新时期的城市化建设发展具有重要的推动意义,不仅能够全面提升城市道路的排洪抗涝效果,更能够推动城市雨水资源的回收利用,实现城市发展的可持续化建设。

参考文献

[1]周华亭.基于海绵城市的城市道路系统化设[J].居舍,2019,(009):114-114.

[2]喻平.基于海绵城市的城市道路系统化设计研究[J].工程建设与设计,2018,(010):99-100.

[3]胡汉文,樊建军,林林,等.基于海绵城市建设某山体市政道路工程设计方案探索[J].净水技术,2018,(02):124-130.2010-07-15.

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