海绵城市理念在市政给排水设计中的应用

海绵城市理念在市政给排水设计中的应用
摘要:海绵城市理念是中国建筑师俞孔坚教授提出的新型城市雨洪管控系统,是指让城市可以像“海绵”一样,在遇到强降雨天气时,具有良好的弹性,可以充分适应环境的变化和抵御自然灾害,成为城市的有效保护措施。通过对雨水的吸收、存储,不仅可以防止洪涝灾害的发生,还可以将存储的雨水释放,进行有效利用,实现城市水循环再利用。
关键词:海绵城市理念;市政给排水设计;应用
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海绵城市理念的定义与功能
海绵城市是新一代的城市雨洪管理概念,它是一种以城市水资源管理的策略方法为研究对象的城市建设理论。与传统雨洪防治措施中单一的“疏、堵、排”方法不同,海绵城市意在通过改善城市渗水蓄水能力,使城市能够成为像“海绵”那样实现水资源的弹性调度。当城市面临大水量降雨时,由低影响的雨洪开发系统来将这些雨水净化处理并集中积蓄起来。等到城市旱季需水时,再将雨水收集装置中的水进行充分释放利用,例如,用于城市街道清扫、工业生产、城市绿地灌溉以及其他用途等。这种城市水资源管理策略本质上就是对城市水资源进行“移峰填谷”,一方面它可以减轻城市地下给排水管网与周边江河水体的流量压力,减少城市内洪内涝受灾程度;另一方面还可以一定程度上缓解我国部分水资源匮乏城市的生活需水问题。然而这种水资源管理策略并不是单纯地依靠地下管线沟渠这一种给排水设施来实现的,它需要市政给排水系统建设真正从城市生态服务功能方面考量,结合当前阶段的建筑工程技术、道路工程技术、管网工程技术以及环保植被技术等多个专业方向,共同构建一个跨尺度的水生态循环系统。而海绵城市理念下市政给排水设施材料的应用,除了增加城市的渗透能力抵御城市内洪内涝灾害以外,还兼具吸音降噪功能,并有效缓解城市的“热岛”效应,这便是海绵城市建设的主要核心内容。
3海绵城市理念下城市给排水系统设计方法
3.1尊重城市自然生态
海绵城市概念强调城市水系的动态调节和稳定,最大限度地利用城市自然生态系统来调节水资源。基于这一理念,城市给排水设计应最大限度地尊重城市自然生态,发挥城市自然生态结构的作用。例如,雨水收集系统的净化功能可以由自然植被承担。雨水排水管道上方设计有网状绿化带,雨水经网状绿化带净化后输送至指定区域。这种方法的优点是节省了雨水过滤系统的成本,并为绿植物的生长提供了充足的水资源。尊重城市自然生态,就是要最大限度地发挥城市生态的作用,让城市自然生态为城市人口服务。再比如,在设计排水系统时,可以使用沉淀净化来分阶段净化污水,净化后的水排入城市河流。这样不仅可以补充河水,还可以减少污水对河流生态的影响。
3.2海绵城市理念在道路给排水设计的实际应用
目前,在市政道路上使用不透水路面的情况相对普遍。当降雨量相对较大时,路面会有相对严重的积水,使人们出行困难,也容易造成安全隐患。为了改变现状,有必要适当整合
海绵城市的概念,对道路和人行道进行合理规范的排水设计。路面设计中的透水路面可以为道路积水问题提供有效的帮助,从而提高对地下水的吸收能力,使路面能够快速吸收水分。在排水设计过程中,可以在市政道路建设中使用透水路面、半透水路面等优秀的设计理念,发挥透水沥青、透水混凝土、透水砖等透水材料的优势,妥善解决积水问题。
3.3海绵城市理念下附属设施的设计
路缘石、路边沟均是市政排水领域的重要附属设施,在现代化城市发展中,也需在海绵城市理念下开展该类附属设施的设计工作。路缘石的类型多样,根据现场条件做合理的选择。平缘石的高度与周边路面高度保持一致,可引导雨水流向绿化带,防止路面聚积雨水。若采用立缘石,其高度略超过路面,此时雨水汇聚至雨水口,再经由打孔立缘石排至绿化带。传统设计方式下,路边沟通常以混凝土为材料建设成型,设置的是硬质边沟,此类边沟在日常使用中存在雨水滞留严重、易堵塞、美观性差的局限性。在海绵城市理念下,更倡导采用植草沟的方式,原因在于其能够高效收集、输送、排放雨水径流,还可减缓流速、净化雨水,无论是在城市道路还是广场等区域,植草沟的路边沟设计方式均具有可行性。而且,植草沟还可作为湿塘、生物滞留设施运行过程中的预处理设施。植草沟是
一种生态环境效益突出的路边沟结构形式,可用其替代硬质边沟,见图2。海绵城市理念考虑到截污挂篮的应用,目的在于用该设施拦截雨水径流中的颗粒物和垃圾。底部凹坑内开微孔并铺设无纺土工布,下小雨时可缓慢下渗雨水,防止雨水长期聚积;遇强降雨天气时,上部开口作为雨水流通渠道,凹槽的雨水经由该处进入管道内。截污挂篮的适用性较强,在不同雨量时有特定的作用,由此缓解路面面源污染问题。
3.4体现生态发展理念
供水和排水系统与城市水生态系统之间有着密切的关系。如果在城市水系建设中过于强调人工系统的功能,忽视城市生态保护的重要性,可能会对城市生态产生负面影响。因此,在设计给排水系统时,有必要进一步体现生态发展理念,根据城市生态系统的特点选择合理的设计方案,最大限度地减少给排水系统对城市生态系统造成的影响,在保证城市水系循环稳定的同时实现协调发展。例如,在设计给排水管道位置时,应尽可能选择生态结构稳定的区域,避开城市生态保护区或生态脆弱区。例如,应禁止在城市湿地周围开发供水和排水系统,以最大限度地提高城市湿度的自然外观。体现生态发展理念还需要尊重城市自然水系的功能布局,最大限度地减少人为干预对城市水系结构的影响,防止过度干预影
响城市水系的调节功能。值得注意的是,城市给排水系统的运行可能会对一些地区的生态结构产生影响,例如污水泄漏造成的土壤污染。因此,在设计阶段应考虑此类问题对城市生态的影响,最大限度地减少此类问题的发生。
3.5海绵城市理念中植物选择的实际应用
植物在海绵城市概念中的应用可以有效减少雨水对地面的侵蚀和侵蚀。应尽可能选择根系发达的植物,以防止土壤荒漠化。雨水花园和湿地在强降雨期间需要具有蓄水能力,因此在选择植物时,需要选择耐水性强的植物。在长时间没有降雨的地区,有必要选择具有一定抗旱性的植物。为了节约成本,应优先考虑当地和周边的植物,可以多种植物组合种植,以提高施工区域的美观水平,促进植物的稳定生长。
4结论
综上所述,海绵城市理念在市政给排水设施系统中的具体应用,可提高城市渗透能力,可以增强城市“地表-地下”水体的循环调蓄能力,避免城市内洪内涝灾害的同时,还通过雨水回收再利用缓解了城市用水危机问题。因此,需要在城市给排水设施建设过程中,结合城
市给排水系统的运营现状,应用现代化的技术理念,在绿环保理念、科技、社会、环境、人文等多个智慧城市要素条件下,不断完善城市水资源管理策略,提高城市给排水系统的建设水平。
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本文发布于:2024-09-23 03:21:35,感谢您对本站的认可!

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