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“海绵城市”在市政道路排水设计中的应用简介
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“海绵城市”在市政道路排水设计中的应用

        在城市化进程迅速发展的今天,人们要想获得舒适性良好、城市基础设施完善的生活环境,必然要对政府相关城市规划设计提出更高要求。城市道路排水工程涉及到人们日常生产生活的正常运行,对我们的生活具有深远影响,而且城市道路排水设计需要结合城市环境规划、城市道路规划一起实施,以应对在施工建设可能出现的城市道路质量不过关及排水系统不符合标准的问题。为响应“海绵城市”建设理念,在市政道路排水设计研究过程中需要充分运用相关知识,提高设计水平。


一、在市政道路排水设计中融入“海绵城市”理念的必要性


海绵城市建设理念主要是将城市建设成为具有海绵弹性吸收特性的城市,学术上称之为“低影响开发雨水系统构建”,也就是说构建的城市系统可以在雨季、集中降水时期充分发挥作用,以其聚集、渗透、净化功能来有效调节城市内部降水,使水迅速汇聚到地底下,减少地面积水,而在旱季、干旱时期城市系统可以将收集的水资源进行调用,用来供应城市用水需求。城市道路排水设计,主要形成的作用就是对城市地表降水进行有效配置,将海绵城市理念运用在市政道路排水设计中可以充分利用水资源,并有效促进城市内部生态环境的改善,例如,增强城市防洪抗洪能力,为居民提供清洁水资源,为城市绿化提供水分滋养等。


二、海绵城市理念在市政道路设计中的应用分析


车行道与人行道


众所周知,我国城市道路建设应用的材料都具有非透水性特质,这就导致城市道路在降雨、洪水时期会产生路面积水、湿滑现象。此时无论是行人还是行车通过时都可能造成打滑等意外,容易发生安全事故。


此外,因为积水无法快速疏通,可能会给地下水补给造成阻断,时间一长此路段可能会产生热岛效应。所以,在海绵城市建设理念中,要求在建设车行道与人行道阶段应用渗透性良好的建设施工材料,以应对积水情况产生时发生热岛效应的问题。


还需注意的是市政道路排水系统设计与实施,要强调路边地基的保护,对此可以选择表层路面应用透水性效果好的沥青,地基上层应用非透水性材料,这样既可以实现路面积水问题的解决,又可以保护道路地基不受雨水侵蚀。对于车行道,设计中应将纵坡控制在0.3%-6%之间,路拱横坡控制在1%-1.5%之间,这样的坡度可减少径流总量,加速路表积水回补地下水,对于人行道,最好设置纵坡在2. 5%以内,路拱横坡在1%-2%之间,以达到积水及时渗透、蒸发的效果。


海绵城市车行道与人行道的建设,有效减少了重要路面雨水堆积、路面湿滑的问题,来往车辆与行人可放心通过,且对路表具有良好的保护,不会因雨水侵蚀而产成裂缝、路面变形的后果。


绿化带


除却地表采用透水性强的材料进行路面铺设外,还要在市政道路排水设计中增加绿化带设计,利用绿化带充分吸收表层积水,用来强化市政道路水源涵养能力。


首先,通过雨水检查井设置、透水地面铺设进行雨水、积水收集。一般城市道路两旁每50m会设置雨水检查井,而在每两个雨水检查井之间会存在2-3个下水井口,路面积水会随时通过透水地面、雨水检查井、下水井口流向绿化带。为使绿化带发挥最好的雨水涵养功能,施工时选择在路面下方15-20cm处埋设种植土。


其次,绿化带要采取措施对渗透以及汇聚的流水进行过滤。过滤地面积水是为了增强水资源的清洁度,这些积水会通过市政道路排水系统进入城市水地下水资源收集处,因此要在收集之前进行过滤,提高水资源清洁度。海绵城市建设中,会先铺设上一层种植土,种植土之上铺满砾石层,然后再在上面埋设渗透馆,在3层设计实施后,可以促进地表积水渗透过程中去除杂质,有利于水资源的自然净化,为地下水回补奠定了坚实基础。


此外,需要合理化、科学化的设计缓排滞蓄部分。合理安排绿化带铺设位置,科学设计绿化带之中各组成部分的结构,以此帮助设置缓排滞蓄相关内容。例如,在许多城市当中,都会在雨水检查井的附近挖设长度大约在五米到八米左右的明沟,一旦夏季雨水过多,明沟就可以用作暂存水之地,用于暂时储存雨水,在明沟的帮助下,此时会有大量积水滞蓄在绿化带内用于充当绿化灌溉的用水,以此有效节约水资源。


最后,需要考虑到积水在绿化带内的排放设计。市政道路排水施工除了高效、快速缓解地面积水,还要将排水设计与城市地下管网结合起来,共同建设排水循环措施。因此,可以在绿化带中设置溢流系统,连接地下排水管道和绿化带中雨水收集处(明沟、水沟渠),这样一旦绿化带中积存的雨水流量过大就可以从排水管道进入市政地下管网系统,缓解绿化带积水滞蓄压力。


附属设施


附属设施施工也是市政道路排水系统中的重要环节,主要包括路缘石设计和路肩边沟设计。路缘石设计中,可以有两个选择方向,其一是设置平缘石,其二是设置立缘石。平缘石在应用中具备的优点是可以与路表地层保持同等高度,此时地面如果存在积水,能够随平缘石倾斜口流入到雨水检查井或绿化带。立缘石在应用中具备的优点是能够集中地表积水,但是其也存在缺点,那就是无法促进地表径流流向雨水检查井或绿化带,因为立缘石设置会比周围路表地层高出10mm-20mm。对此,在设计中施工人员需要利用打孔、间隔的方式为地表径流提供疏通渠道,促进积水流向绿化带。


路肩边沟设计中,主要考虑施工材料质量问题和外观设计。山于路肩边沟设置在路面,直接与地表降落雨水接触,因此在设计中要充分考虑雨水渗透性,一般在施工时会采用混凝土作为路肩边沟主体材料,但是近儿年来为了更好的强化雨水渗透、净化功能,市政道路部门多采取植草沟的方式,利用植物净化和涵养水分的功能,来获取与传统施工同等的效果。


与城市绿地的衔接


海绵城市的建设要面向城市主体,充分利用城市中的各项组成部分。为了提高市政道路排水系统功能性,在设计中要融入多种渗透技术。其中在遇见周边道路与城市绿地有衔接情况时,就更要遵循“海绵城市”理念,结合相关渗透技术进行设计。现阶段,城市道路排水施工建设中,已经成功投入应用的有LID源头渗透技术、调节塘措施、渗渠建设。当遇到水资源丰富的区域,会采用雨水截污净化技术,先将雨水清洁过滤,然后使其流向绿地底部,用以降低径流洪峰,当遇到水资源短缺地区,可以利用市政道路管网系统收集路面雨水,利用绿地自然循环净化雨水并储存。

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