海绵城市在市政道路设计中的应用研究

海绵城市在市政道路设计中的应用研究

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摘要:在城市化高速发展的过程中,城市传统的市政道路设计的问题也在逐渐暴露,城市雨水污染问题和城市内涝问题不断加重,对于城市的水文环境带来了负面影响。在城市市政道路设计过程中融入海绵城市设计理念,可以提高雨水的过滤、回收和利用率,有效节约水资源,净化城市水环境,缓解城市内涝。

关键词:海绵城市;市政道路;道路设计

海绵城市是在城市规划建设管理中充分发挥城市建筑、道路、绿地等生态系统的作用,起到对雨水的吸纳、储存、渗漏和缓释作用,从而控制雨水径流,实现自然渗透和自然净化。对不同的设施进行科学合理的规划设计,最大限度减少城市规划对城市原有生态环境的影响,通过统筹协调建立海绵性基础设施,实现对于城市内部水系的保护和生态修复工作,减少城市内涝。

一、海绵城市在市政道路设计中的作用

海绵城市可以实现对雨水的充分吸收存储和利用,有效减少城市内涝,弱化自然灾害对于城市居民生活的影响。海绵城市设计和建设过程中,一定要充分考虑当地自然环境和人为环境,实现雨水净化和利用,从而减少水资源的浪费和污染,实现生态环境保护。

城市生态环境在不断恶化,雨水中所含的杂质也在不断增多,在降雨后雨水直接流入地下河也会造成地下水污染,在降水时,雨水无法经过地表路面进行渗透,也难以补充地下水,导致地下水干涸[1]。同时,短期内的大暴雨也会造成城市内涝,对城市排水管道造成巨大压力。城市建设和发展都需要大量的水资源,对于水资源的回收、处理和利用可以有效减少水资源的消耗和浪费。

海绵城市设计可以增强城市的抗噪性能,实现水资源的保护,改善城市排水效果,优化城市排水体系,缓解城市用水难题。存储净化的雨水可以补充地下水,还可以用于绿化、道路冲洗等等,实现雨水的循环利用。

二、海绵城市在市政道路设计中的原则

在城市市政道路设计过程中,要从一开始就沿袭海绵城市设计理念,从道路的走向、结构、径流、收集与利用方式、景观设计等等方面,实现海绵城市的整体设计方案。

(一)因地制宜

在城市市政道路设计中,要从设计的目标、成本、施工管理等等方面,充分比对雨水收集利用设施的性能,考虑到海绵空间的利用和与道路的衔接关系,在保证道路交通和排水设施顺利运行的情况下,在成本可以接受的范围内,要尽可能减少市政道路的不透水表面积。

(二)与自然人文景观相结合

海绵城市设计方案,要与城市原有的自然人文景观充分结合,保证道路设计景观整体的协调和美观,从而体现生态价值和美学价值。

(三)重视雨水的收集利用

合理设计雨水收集设施和雨水管线,提升雨水收集水质,设计渗透路面和绿地,利用路面和绿地的渗透能力,延长雨水径流时间,可以减少雨水收集和处理系统的成本,在道路设计时可以尽量设计为横向坡向,保证路面绿化带和外绿地竖向设计的整体性[2]。

三、海绵城市在市政道路设计中的技术要点

(一)城市总体设计规划

在城市规划和建设过程中,要尽量保护绿地、森林、河流等原生态环境,前期阶段可以结合城市已有的地理环境,充分利用自然环境,在不破坏原有的水系和排水系统的基础上,绕过天然河流和湖泊进行道路规划,合理规划道路布局,从而利用天然的绿化带完成雨水的滞留、净化和渗透。

(二)道路路面规划设计

基于海绵城市理念的道路规划设计中,可以利用路面的高低差异,使得积水直接进入到绿化带中,并在绿化带下方设置排水管,降水时可以满足绿化带对于水源的供给,土壤达到饱和后,将雨水径流直接通过排水管排放,也可以在排水管中安装渗透装置,使雨水进入地下水中[3]。

(三)道路结构层次规划设计

海绵城市理念下,城市道路表面积水排放主要包括三种方式:借助路面间隙渗透排出、借助路面进入道路基质层再使用排水管排出、直接进入道路基土层排出。前两种方式可以达到排放目的,但是缺乏渗透滞留和净化作用,并且对于车流量大、荷载高的道路无法完成积水渗透。在铺设道路和人行道路时,可以利用新型的透水材料,降低地表热量散发,可以有效保护生态环境。

(四)道路排水设计

在海绵城市设计理念中,将绿化带形状设计为中心低于两边路面,将雨水口设置在绿化带内,使径流雨水及时流入绿化带中,在绿化带渗透饱和时,多余的雨水可以从雨水口流走,减少城市内涝灾害,提高土地的渗入量,减少绿化灌溉用水,有效节约水资源[4]。要实现生态排水沟良好的效果,就要综合自然环境和人文环境,考虑到生态措施工程措施和外观,以植被层、土层、过滤层、排水管和砾石层组成新型排水通道,增强雨水渗入率,加大路面污水过滤力度,实现雨水的循环利用,同时起到美化环境的作用。采用穿孔PVC管作为渗透管,雨水沿渗透管进入碎石层和土壤层,可以达到良好的存储效果,使雨水管、渗透池都可以做到有效利用,作为高效的渗水设备,该设施可能会导致堵塞或者碎石难以清理,可以借鉴其他国家的方案进行治理。

(五)生物滞留设计

利用植被等生态环境设计实现对雨水的滞留和存储称为生物滞留设计。生物滞留设计可以实现雨水的净化,在雨量充沛的情况下,可以充分发挥雨水滞留的作用,减少雨水污染对地下水的影响,增加雨水渗透面积,并营造丰富的生态环境系统。在道路两侧绿化带中设置生物滞留带,可以有效缓解城市热岛效应[5]。生物滞留设计的表面覆盖植被越密就越容易起到截流污染的效果,可以有效吸收雨水中的颗粒物和污染物。在生物滞留设计中要控制植被高度,保证雨水口均匀分布,设置种植土、砾石层和渗透管,实现对雨水的有效过滤和地下水的充分补给。

结语:

在城市市政道路设计中,采用海绵城市设计理念可以实现对雨水的有效收集、处理和利用,充分采用渗水路面材料补充地下水,利用生物带可以实现雨水的净化和过滤,削弱雨水污染对地下水的影响,有效缓解城市内涝灾害与水污染和水资源短缺等等环境问题,修复城市水环境,提高市政道路建设的生态效益。

参考文献:

[1]王鹏飞,肖治微.关于海绵城市在市政道路设计中的应用探讨[J].江西建材,2017(1):118-119.

[2]郁万彬.关于海绵城市在市政道路设计中的应用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(06):135-136.

[3]刘琳,杨春红.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用分析[J].建材发展导向,2017(15):233.

[4]李昂,丁慧敏."海绵城市"在市政道路设计中的应用分析[J].工程技术:全文版,2017(14):168.

[5]孟鹏.海绵城市在市政道路设计中的应用探讨[J].现代园艺,2017(12).

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