海绵城市概念下市政给排水建设的思考

(整期优先)网络出版时间:2019-12-16
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海绵城市概念下市政给排水建设的思考

宋明鉴

瓦房店规划设计院 辽宁瓦房店 116300

摘要:随着社会经济的不断发展和城市化的推进,城市的建设规模的不断扩大,传统的城市建设硬化比例过高,路面及铺装材料渗透性低,这种粗放的城市化对原有地面径流系数改变过大,导致城市地面的渗透性出现问题,大雨时雨水汇集过快城市内涝时有发生,旱季时河道干涸,水体不洁净。而为了能够解决这些问题, 需要对城市内部市政排水设施进行统筹规划设计, 领会并运用“滞”、“渗”、“蓄”、“ 净”、“ 用”、“ 排”思想,这样才能够更好的对城市内的雨水进行收集与利用, 从而满足城市快速发展的需求。因此, 本文根据海绵城市理念对城市市政排水系统进行规划设计研究, 从而希望能够缓解城市内给排水压力, 改善城市环境,提高人们生活质量。

关键词:海绵城市;市政给排水;规划设计

导言:现阶段,不可否认,我国市政工程质量和技术水平不断提高,对城市化建设起到了积极作用。然而,不少城市仍存在雨季严重的内涝问题、旱季城市河道干涸、水体发臭的问题,困扰着城市管理者和人们,影响着城市的各项功能的实现,影响着人们的正常生活和工作,不利于城市的长远发展。现阶段,面对这一问题,海绵城市的概念已经提出,这就要求市政工程设计人员要加强学习,更新理念与技术,将海绵城市的全新理念引入市政给排水规划设计当中,解决内涝问题,促进城市发展。

1传统的市政排水设施建设思路及存在问题

传统的市政雨水设施,往往是追求更快的将雨水排放掉,从而建设更强悍的钢筋混凝土河道,更粗的雨水管道,更大的雨水泵站,更高排放标准的污水处理厂。

对于当前的城市发展和建设来说, 为了完善海绵城市的规划设计, 就要抛开传统快排式的排水思路和手段。传统的快排式的排水规划设计, 通常只强调排水效率和通畅性, 忽视了对雨水的渗透和回收使用, 导致雨水直排得不到合理的利用。但在海绵城市市政工程规划设计中,主要的优势是在原有基础上增加雨水的渗透、滞留、积聚和净化设施,同时进行回用。这样的技术政策,在很大程度上解决了快速排水的不足,保证了雨水资源的合理利用,在一定程度上缓解了水资源的短缺。

雨水资源利用不充分、不合理

在市政给排水工程规划和设计中体现海绵城市理念的主要目的是控制水污染和避免水资源的浪费, 很多城市还忽视了一个关键性的问题就是对雨水资源的储存问题。这需要结合各地特定的气候、水文地质、施工材料、工艺来完善对雨水的储存。然而,在许多领域,该技术的使用忽视了专业性和复制性,导致所建海绵设施缺乏针对性和适用性。事实上,大量雨水没有得到有效拦截,城市地下水供应不合理,不仅雨水资源利用不足,而且水污染也无法得到合理控制。

市政给排水系统老化、陈旧难以满足城市发展的需求

随着城市化进程的加快, 很多农村城镇化不断的加入到城市的发展中, 导致了城市人口增多、市政设施需求量加大。然而,目前许多城市的给排水管道由于长期使用而损坏或陈旧,根本不能满足现代城市的需要。由于资金的限制,许多城市在市政给排水系统设计中不增加新管道,而是在原有基础上增加管道。城市给排水系统在使用中存在诸多问题,导致城市给排水系统问题不断,发展缓慢。

2国外市政排水的先进理念

在城市雨水管理领域中,美国、英国、日本、澳大利亚、新加坡等发达国家一直处于领先地位,并结合自身情况都提出了自己的理念,例如美国的低影响开发模式,侧重于地块开发的低影响控制;英国的可持续排水系统,侧重于灰色基础设施绿色化与提升提升城市生态休闲功能,日本的雨水贮存渗透计划;澳大利亚的水敏感性城市设计,侧重于更高集约化的利用雨水资源;新加坡的活跃、美丽和干净的水计划等,侧重于水资源利用与水质安全,实现花园城市目标。

以我们的近邻日本东京的经历为例,根据东京都政府的计算,在上世纪“高速发展期”之后,东京下水管道雨水汇入量增加到以前的1.6倍,为此,近些年来,东京转变了过去单纯的“排涝泄洪”的思路,更多重视绿地、砂石地面对雨水的吸纳作用,尽可能的减少城市中无谓的硬化面积,将路面材料逐步转变为透水沥青,在源头上减少雨水的汇集,减轻排水系统的压力。

3海绵城市市政规划设计的主要内容

海绵城市市政给排水规划设计主要是参考城市平均降水量、雨水峰值、径流量、水资源分布、用水量、城市建设实际情况等因素,分别进行给水系统与排水系统的规划设计,具体如下:

3.1城市市政排水系统规划设计

3.1.1源头消纳滞蓄

常规城市雨水管道系统不能解决季风气候下的强暴雨,同时带来水资源浪费和巨大投入。将景观作为生态雨洪滞蓄的绿色海绵,用10%的城市用地,来消纳城市雨涝。

老城区管网系统已经比较完善,可逐步将已建成硬铺装地面改造成透水材料,适当增加下凹绿地面积,以改善地面渗透性,缓解地面径流汇流速度,从而减轻雨水管网负担。

新建城区基础设施应综合考虑雨水径流量的削减。人行道、停车场和广场等宜采用渗透性铺装,绿地建议采用下凹式绿地,绿地标高低于周边地面 5cm-25cm。

大连地区年径流总量控制率在70%-85%之间,通过海绵体的建设,在设计重现期内的雨水只有部分需要传统管道外排。

3.1.2过程减速消能

与常规市政的“雨洪快排”方式不同,“减速”技术强调恢复河流自然形态,通过串联湿地、溪流、陂塘,形成水生态基础设施,综合解决水问题。

大连地区属于丘陵地区,城市内涝往往由于山洪水引导不畅导致,我们可依托于城市主河道,建造梯田湿地和陂塘系统,以分支汇流为侧枝,以汇流湿地为节点,以场地陂塘为繁叶让水慢下来,让水清起来,把雨水贮存下来,调节季节性雨水,综合解决洪涝和水资源问题。

3.1.3污水处理厂的建设

以往城市建设中污水处理厂往往集中设置,污水处主管线通常沿着城市主河道铺设且管径通常很大,如此一来一方面管网投资巨大且容易造成河道内地下水渗入,给后续污水处理造成困难;另一方面城市河道常常无水,河道景观价值白白浪费掉。

笔者认为城市污水处理厂可分片区建设,这样一来可减少污水处理厂规模,如条件允许,污水处理厂可降低出水标准,采用人工湿地作为后续处理手段,降低污水处理费用;再者可缩小污水主管线管径,降低污水管线投资量,污水处理厂处理后达标排水作为河道景观用水。

3.2城市市政给水系统规划设计

随着城市规模不断扩大,城市需水量不断扩大,如果未来城市所有用水都使用自来水供水,供水形势将是十分严峻的。在做城市供水水平衡分析时,应当结合实际,增加再生水作为城市用水一部分,可用作部分工业用水、城市杂用水、景观用水等,再生水水源可来自海绵城市设施中贮存下来的雨水、污水处理厂达标后尾水,远期目标城市居民生活用水及特殊要求供水采用自来水,其他部分采用再生水,以减轻城市供水负担及保护水生态环境。

结束语

综上所述,通过海绵城市给排水在市政园林工程中的规划、设计和应用,可以看出,在季节性雨水较多的情况下,雨水可以通过海绵体吸收、下渗、储存净化促进雨水排放和循环利用,这不仅可以保证雨水的安全畅通,同时也能有效缓解了城市的供水压力。

海绵城市的建设是一个循序渐进的过程,需要有一个明确的总体规划及建设目标,因地制宜,在具体项目落地时一定要结合当地气候、地形特点,不可盲从,走一条适合自己发展的道路。

参考文献

[1]浦华友.海绵城市在市政道路给排水设计中的应用[D].合肥:安徽建筑大学, 2017.

[2]马龙, 王彩云.论“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用[J].建设科技, 2017 (18) :47.

[3]张钦鑫.基于海绵城市理念下市政道路给排水设计分析[J].中国标准化, 2018 (18) :119-120.

[4]宋旭升, 王辉霞.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用分析[J].中国资源综合利用, 2018 (7) :128-130.

[5]林进南.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].智能城市, 2018 (5) :22-23.