基于海绵城市的市政给排水设计研究

(整期优先)网络出版时间:2023-07-21
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基于海绵城市的市政给排水设计研究

乔卫东

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摘要:海绵城市理念可以实现城市雨水管理、洪水灾害防范,符合新时代城市建设与发展的需求。海绵城市建设通过合理利用渗、蓄、净等技术措施,建立完善的水资源管理机制,形成具有较强灵活性的水资源管理与优化系统。在开展给排水设计工作期间,要加强海绵城市理念的应用,将海绵城市理念应用于雨水花园、植草沟以及下沉式绿地等区域,提升雨水资源的排泄与收集效率,增强自动蓄水、排水效果,最终实现城市水资源的最优配置。基于此,本文详细分析了基于海绵城市的市政给排水设计措施。

关键词:海绵城市;市政给排水;设计

引言

城市化的两个主要目标是防御和资源收集,在水资源利用中体现为防御极端雨水天气与对水的收集、再利用。水污染、水资源短缺以及城市内涝是我国大部分城市的主要水问题,直接制约着城市化进程。自1970年代以来,许多发达国家(如美国、德国、英国、日本、新加坡和澳大利亚)都非常关注城市内涝和雨水污染,并提出了解决快速城市化和相关环境问题的理论,例如“智慧成长城市”“绿色城市”“城市花园”。中国城市水问题一直是制约中国城市发展的突出城市病,在城市生活中发挥着非常重要的作用。

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给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城市排水设计意义

2.1结合城市整体规划

我国幅员辽阔,东西地区或南北方地区气候差异较大,全年降水量差异明显,比如夏季南方梅雨季节对城市给排水系统要求更高,沿海城市与西部干旱地区排水系统应差别设计,所以海绵城市理念在给排水设计中的应用,要与城市规划相结合,从整体上保证给排水设计的科学性、系统性,满足城市发展需求[1]

2.2提高城市空间利用率

城市建设活动会消耗大量的土地资源,但城市现有土地有限,且有限的城市空间内需要进行各类基础设施建设,使城市可利用空间变得很小。市政给排水设计期间,将海绵城市理念的应用覆盖城市中的每一个空间角落,能够显著提升市政给排水设计水平。具体来说,将绿化用地、人工湖与给排水设计工作结合在一起,形成高效、完整的循环链,使水资源得到高效净化与循环使用,从而提高城市空间的利用率。

2.3增强市政给排水设计效果

当前,在开展市政给排水设计期间,应当注入新的设计理念与方法,积极推动给排水设计的改革,促进给排水设计工作的长效进步与发展。就目前给排水设计而言,存在着一定的隐患,例如,当汛期来临时,雨水明显增多,这对于城市原有的给排水系统来说压力较大。又如,随着城市内部人口数量的急剧攀升,原有的给排水系统已经不堪重负,原有的效用得不到有效发挥。因此,应加强研究海绵城市理念,并将其合理应用于市政给排水系统的设计与规划中,积极推动已有给排水系统的改造,增强给排水设计效果,从而满足市民生产生活对于给排水系统的需求[2]

3基于海绵城市的市政给排水设计要点

3.1强化给排水系统建设

目前,我国大多数城市的给排水管网陈旧,已不能满足新形势下的城市建设需要。部分区域由于缺乏建设资金,相应的政府投资也相应的减少,导致排水系统的抗震性减弱,从而影响整个城市的生态防护系统。因此,在城市给排水系统中,海绵城市的建设是一个重要的结构补充。为保证项目的顺利实施,海绵城市管理部门要加大专项资金的投入;运用海绵城市的概念,在对旧管道和构筑物进行维修的同时,引入先进的技术,完善排水系统、水资源处理、雨水储存、排水和防水功能,加大海绵城市生态基础设施建设,加强城市地下管网建设,建立雨水储存、利用和污水排放系统,提高输送能力和地下工程的承载能力,减少短期暴雨中洪水的发生,保障民众安全。为了保证居民的生命和财产安全,应减少地表水流量,从根本上解决城市的内涝问题,并发挥自身的调节作用,从而达到合理的供水和排泄目的。

3.2植物的选择与应用

海绵城市设施应用期间经常受雨水冲刷,因而在进行海绵城市建设工作期间,应选择与应用合适的植物。首先,所选植物要具有深根性特点,并且植物根系要发达,以防止水土流失。其次,所选植物应当对雨水具有一定的净化、过滤功能。由于雨水花园以及下凹式绿地需要作为暂时储水的场所,充当临时“雨水储存池”。为此,所选植物还要具有耐涝、耐水湿的特点,确保植物能够被长时间浸泡。再次,所选植物还应具有一定的耐干旱特点。最后,应当根据地域特色、运输成本、管理等方面的因素,尽可能优先选用一些本土植物。需要注意的是,通过多种植物之间的效果,能够有效增强景观工程的整体效果。因此,设计人员应当在植物满足蓄水、净化等方面需求的基础上,做好多种植物的合理搭配。

3.3人行道与车行道

在市政道路给排水设计中,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[3]

3.4绿化带间距的合理设计

在海绵城市的绿化带设计中,需充分关注可渗透路面的地表径流,并修筑排水沟用于引流天然水,以便高效收集雨水。绿化带的设计属于重点内容,在设计时需严格控制绿化带的间距,沟壑则要略高于绿化带的种植土壤,但不可超出地面。为收集到相对洁净的雨水,需铺设种植土壤,起到净化雨水的作用。

3.5降低气候变化对给排水管网的影响

气候的改变往往难以预料,而且某些极端的天气也会使水源和排泄问题变得非常棘手。“海绵城市”的理念可以降低水资源和排涝的气候效应。海绵城市建设既能减轻极端天气对城市的损害,又能有效地降低城市水灾的发生。海绵城市所形成的高效给排水体系,也为其他城市配套设施的发展提供了方便。采用透水路面、雨水花园等一系列软化措施,可以减轻城区发展对生态环境的冲击,减小雨水管线及终端提升系统的负载,并在当地吸收雨水,降低积水的可能性。

结语

新时期背景下,合理应用海绵城市理念,可以达到良好的环境保护与水资源节约的重要目的。在开展市政给排水设计时,应加强对海绵城市理念的应用,尤其要做好人行道、车行道以及绿化带等部分的设计,不断提高城市的抗涝抗旱水平,为市民提供良好的居住环境。

参考文献

[1]郝华来.海绵城市理念在市政给排水设计中的思考[J].地产,2019(21):33-34.

[2]武秀伟.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].建材与装饰,2019(31):84-85.

[3]程子乔.海绵城市理念在市政给排水设计中的思考[J].门窗,2019(19):159.