胡亞紅
(山西中創(chuàng)偉業(yè)科技有限公司,山西 太原 030012)
在城市化進程不斷推進的今天,城市發(fā)展規(guī)劃中所蘊含的功能性與便利性需求同步增多。未來的城市發(fā)展,必然是富含功能性的多元化構(gòu)建趨勢。但面對城市空間資源相對稀缺的現(xiàn)狀,很多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將受到明顯的空間性制約,致使城市面臨功能性超負荷的情況。而由城市道路硬化面積增加而導致雨季中洪澇問題的出現(xiàn),也成為時下市政道路與給排水設(shè)計工作中較難處理的問題之一。為有效緩解和改善這一現(xiàn)狀,海綿城市理念應運而生。市理念在市政給排水設(shè)計中的運用”研究,就具有極大的應用價值與現(xiàn)實意義。
所謂海綿城市,即如同海綿般具有吸收與釋放能力的城市,能夠在適應環(huán)境變化與應對自然災害等方面“壓縮性”與“恢復性”充足。當城市降雨階段,對雨水進行充分的吸收與貯存,滲透與凈化,在城市生態(tài)需要水資源時,又能對水資源加以釋放和利用。使城市在自然條件與人工措施相融合的情況下,形成良好的生態(tài)環(huán)境保護作用。尤其在城市給排水系統(tǒng)中,對于自然降水的收集與儲存,和對給排水的協(xié)調(diào)與循環(huán)利用,海綿城市理念所發(fā)揮的徑流控制、洪澇預防、以及水資源優(yōu)化利用等作用都極為明顯。
隨著城市化程度的不斷提升,城市居住人口也呈現(xiàn)出幾何倍上漲。而由于城市居住人口的增多,也導致城市資源和空間的利用程度出現(xiàn)逐漸降低,甚至是稀缺的情況。依照現(xiàn)階段市政給排水系統(tǒng)構(gòu)建情況分析,傳統(tǒng)形式的給排水管道設(shè)置已然無法滿足激增城市人口對于城市水資源的利用程度,由此也導致自然給排水與人工給排水之間,得到了更為深入的融合應用。而為確保自然給排水系統(tǒng)的作用,得到更為充分的發(fā)揮,海綿城市理念的應用便具有重要意義。特別是針對一些下沉式綠地、城市園林建設(shè)、以及常年受洪澇災害困擾的區(qū)域,海綿城市理念在城市給排水中的應用,則能更為深入的提升給排水系統(tǒng)的功能性[1]。
雖然城市化發(fā)展進程不斷推進,但仍有很多城市會因傳統(tǒng)模式下給排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工與應用,而導致在降雨時會出現(xiàn)較為嚴重的內(nèi)澇問題。若城市給排水系統(tǒng)過于陳舊,還會發(fā)生嚴重的內(nèi)澇災害。究其根本,城市內(nèi)澇問題的主要因素在于,城市給排水系統(tǒng)難以發(fā)揮出應有的吸收與儲存作用,因而會在強降雨條件下,出現(xiàn)城市內(nèi)澇問題。而通過海綿城市里面在給排水設(shè)計中的應用,便能夠促進人工措施與自然途徑的充分結(jié)合,使雨水實現(xiàn)在城市給排水系統(tǒng)中得到有效的積存[2]。由此城市出現(xiàn)內(nèi)澇的情況便會得到有效的緩解或避免。
除對自然環(huán)境下水資源進行有效吸收與積存之外,在市政給排水設(shè)計中應用海綿城市理念,海綿城市理念還能夠進一步促進水資源的利用率得以提升。尤其對于年均降水量偏低的省市地區(qū),在缺少水資源的情況下,城市規(guī)劃與發(fā)展將難以為繼,人們的日常生活也將受到影響。將海綿城市理念深植于市政給排水設(shè)計工作中,將給排水系統(tǒng)構(gòu)造成為能夠吸收、儲存,并依照城市水資源需求情況進行綜合利用的體系。對自然降水、地下水和地表水等,進行系統(tǒng)的規(guī)劃與統(tǒng)籌,以此對水資源進行循環(huán)利用,由此促使水資源的利用率得以提升[3]。
市政工程道路中所涵蓋的人行道,是僅供人們在道路上進行穿行的一種規(guī)范化道路,且在海綿城市理念下,人行道也可通過水資源的快速滲透,來提升道路的安全性能。在實際設(shè)計方面,可選取本地區(qū)具有良好透水性的土體,作為路基透水層設(shè)計。如若該地區(qū)土壤環(huán)境中透水性能不足,則可在基層位置進行排水管的設(shè)計與應用。需要注意的是,排水管的鋪設(shè)應確保橫縱兩側(cè)的坡度要求。其中,縱向坡度應≤2.5%,橫向坡度則應盡量將坡度比控制在1% ~2%之間,以此來確保人行道所具有的良好排水性能[4]。而在面層鋪設(shè)階段,選取透水性良好的鋪裝材料,也是進一步提升人行道滲水性能的重要表現(xiàn)。通過此種市政給排水設(shè)計,以往因降雨而產(chǎn)生大量積水的不透水路面,會在降雨時加速將雨水滲透至地下,既不會因路面積水而生成濕滑的行走條件,又會對人行道路面位置處的溫度與濕度等,進行實時的調(diào)節(jié)。使人行道及其周邊的自然條件適宜性增強的同時,還促使地下水資源能夠得以充分的補充。
市政工程給排水設(shè)計除人行道設(shè)計外,車行道也是其中重要的設(shè)計方面?,F(xiàn)階段,很多城市在車行道的工程設(shè)計方面,多會采用非透水性路面。由此產(chǎn)生的問題即是降雨時路面大量雨水的積存,這對于水資源較為稀缺的城市而言,更是會對地下水資源的補給造成嚴重的阻礙,進而導致熱島效應的生成。而將市政工程車行道的設(shè)計與海綿城市理念下的給排水設(shè)計進行結(jié)合,便可有效緩解或徹底解決這一問題。在實際設(shè)計應用中,需采用具有良好透水性的車行道路基路面施工材料,這在能夠減少路面積水徑流量的同時,還能夠促進地下水資源得以補充。由于車行道路面部分多需進行瀝青混凝土的鋪設(shè),因而,可選取具有良好透水性的透水瀝青混凝土實施路面鋪設(shè),并在基層及中層設(shè)計時應用非透水性材料,以此防止路基因雨水的過度滲入而導致明顯的沉降現(xiàn)象。與此同時,還可通過車行道路面的高低差,進行路基排水裝置的設(shè)定應用。路面高低坡差值應做到嚴格控制。其中,縱向坡度應處于0.3%~0.6%之間,橫向坡度應處于1%~1.5%范圍內(nèi)。雖然在海綿城市理念下,應確保車行道對雨水等的滲透效果,但路面的“鋼化”程度也應得以確保,由此形成兼顧路面滲水能力及確保其“鋼化”程度的路面設(shè)計[5]。需要注意的是,車行道既要做到避免因雨水的過多滲入而對路基造成破壞,影響到行車安全,又要充分利用車行道路面的滲水性與排水效果,使雨水能夠得到進入水系循環(huán)系統(tǒng)之中。
海綿城市理念下的綠化帶設(shè)計,是市政工程給排水設(shè)計與之相融合的重要方面,也是體現(xiàn)海綿城市理念的功能性設(shè)計。對此,需從幾方面功能性予以分析:首先,提升雨水過濾作用。由于綠化帶多為土壤與砂石所構(gòu)成,因此,應使其滲水性和過濾性功能得以發(fā)揮。在給排水設(shè)計時,應進行植土與砂石層的篩選,且應進行滲透管的設(shè)置,以此確保綠化帶的滲水與過濾效果,符合地層自然水體的補給標準。其次,雨水的收集。市政給排水設(shè)計時,可在市政道路下方18cm位置處,進行降雨經(jīng)地表徑流后的綠化帶匯集。因此,可通過對雨水口的科學化設(shè)計,使雨水的地表徑流直接匯集于綠化帶植土與市政工程道路地面之間,形成對雨水的收集與再利用[6]。再次,排水量調(diào)整及蓄水能力提升。在實施綠化帶設(shè)計階段,應與該地區(qū)的實際土體構(gòu)造及地形地貌相結(jié)合,并進行導流系統(tǒng)的設(shè)計與應用。當面臨降雨量達狀況時,可通過導流系統(tǒng)促使雨水分層次流入地下。此外,還應對雨水口位置進行嚴格的控制設(shè)定,并進行明溝的加設(shè),使雨水能夠在滲入的同時,起到良好的雨水沉淀效果。除此之外,必要時可進行水溝渠的加設(shè),使配水功能予以實現(xiàn)。這對于雨水至綠化帶的有效排放,將具有明顯優(yōu)勢。最后,排放功效。進行市政給排水設(shè)計階段,可通過雨水與排水管道間的相通設(shè)計的溢流體系設(shè)置,來實現(xiàn)雨水的有效排放。當降雨量充沛的季節(jié),雨水口對于過量的雨水無法做到有效承載與滲入,此時,過量的雨水便會流入地勢較低的綠地,并得以暫時性的貯存。待雨水口壓力降低或雨過天晴,則利用溢流系統(tǒng)便可對暫時貯存于綠地的水資源進行收集,并依照溢流標準排除多余貯水。
綜上所述,針對現(xiàn)階段的城市發(fā)展規(guī)劃及市政給排水設(shè)計環(huán)節(jié),海綿城市理念所發(fā)揮出的作用極為顯著。在城市水資源相對匱乏時,能夠進行雨水或其他自然水資源的吸收與存儲,并在需求階段再次發(fā)揮出供給與排放效果,以此確保城市水資源的平衡性。而海綿城市理念下市政給排水設(shè)計中的滲透與凈化效果,也能在很大程度上解決城市對于水資源的利用率。由此可見,海綿城市理念不僅提升了水資源的循環(huán)利用程度,還會對城市中的自然降水、地表水、以及地下水等,進行系統(tǒng)性的統(tǒng)籌,做到協(xié)調(diào)給水與排水,這也使得城市可持續(xù)化發(fā)展的作用與意義得以彰顯。