宋旭升,王輝霞
(1.濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限責(zé)任公司,濟(jì)南 250101;2.青島理工大學(xué)科技發(fā)展總公司,山東 青島 266000)
市政道路給排水系統(tǒng)由排水系統(tǒng)和用水供給系統(tǒng)組成,道路綠化用水以及工業(yè)生產(chǎn)、民眾生活用水等,都由該系統(tǒng)負(fù)責(zé)?!昂>d城市”是按照生態(tài)優(yōu)化原則進(jìn)行建設(shè)的,通過(guò)將人工與自然有效融合的方式,做好排水和給水環(huán)節(jié)的水資源利用與節(jié)約工作,能夠?yàn)槌鞘蟹罎?、水資源涵養(yǎng)等工作的開(kāi)展提供保障。為將海綿城市理念巧妙融入道路給排水設(shè)計(jì)中,相關(guān)人員首先應(yīng)明確海綿城市的內(nèi)涵及其現(xiàn)狀。
與傳統(tǒng)城市給排水系統(tǒng)有所不同,海綿城市給排水系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)以排為主的系統(tǒng)運(yùn)行模式,通過(guò)運(yùn)用雨水花園、下沉式綠地等結(jié)構(gòu)對(duì)排水進(jìn)行吸收與利用,可以真正實(shí)現(xiàn)減排促滲與水資源循環(huán)利用的目標(biāo),能夠?qū)Τ鞘谢A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)以及道路系統(tǒng)等展開(kāi)科學(xué)調(diào)動(dòng),進(jìn)而完成對(duì)雨水的收集、儲(chǔ)存與利用等。在城市用水和內(nèi)澇等問(wèn)題解決中,其發(fā)揮的作用較為突出。
2015年10月,國(guó)務(wù)院頒布了海綿城市建設(shè)相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn),有效推動(dòng)了海綿城市建設(shè)工作。意見(jiàn)指出,各城市要大力建設(shè)海綿城市,將城市開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響控制在最低,并要完成對(duì)70%降雨的儲(chǔ)存與運(yùn)用。同時(shí)到2020年,國(guó)內(nèi)城市建設(shè)區(qū)面積要達(dá)到20%,到2030年要達(dá)到80%。
國(guó)家提出要進(jìn)一步統(tǒng)籌城市地下地上建設(shè),完成城市地下綜合管廊2 000 km以上的建設(shè)工作,并啟動(dòng)消除城區(qū)重點(diǎn)易澇區(qū)段行動(dòng),有效推動(dòng)海綿城市的建設(shè)進(jìn)程。這也為海綿城市在市政道路給排水中的應(yīng)用提供了可能。
海綿城市極為注重自然環(huán)境,強(qiáng)調(diào)要順應(yīng)自然,要對(duì)生態(tài)資源進(jìn)行合理運(yùn)用與保護(hù)。在開(kāi)展給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),人們也要遵循這一原則,改變傳統(tǒng)粗放式和高強(qiáng)度式的設(shè)計(jì)方式,按照相關(guān)原則做好系統(tǒng)設(shè)計(jì),為資源環(huán)境與城市協(xié)調(diào)發(fā)展提供保證。
為防止城市內(nèi)出現(xiàn)積水、洪澇問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員要按照“排、用以及滲”等原則,做好工程防澇工作。城市不僅要能夠有效排放積水,還要對(duì)雨水資源展開(kāi)回收利用,以避免資源浪費(fèi)。
各城市都建設(shè)有給排水系統(tǒng)出于節(jié)約考慮,人們要避免大規(guī)模調(diào)整線路,要對(duì)原有給排水系統(tǒng)和現(xiàn)有資源展開(kāi)合理運(yùn)用。例如,可以利用小區(qū)綠地、城市道路來(lái)收集自然降水。
由于各個(gè)城市實(shí)際情況并不相同,所以設(shè)計(jì)也會(huì)存在一定差異。在設(shè)計(jì)時(shí),人們要避免對(duì)其他城市設(shè)計(jì)進(jìn)行套用,要按照城市綠化條件、水文條件以及基礎(chǔ)設(shè)施條件等,做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)與環(huán)境優(yōu)化工作,以有效解決水資源緊張和內(nèi)澇問(wèn)題。
為保證車(chē)輛行駛安全,車(chē)行道部分路面以非透水性路面為主。雖然此種路面具有一定優(yōu)勢(shì),但其存在容易造成路面積水、阻斷地下水補(bǔ)給等問(wèn)題,所以設(shè)計(jì)人員要按照海綿城市理念,將車(chē)行道路面改為透水性路面[1]。在具體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要將上層設(shè)置為瀝青混凝土結(jié)構(gòu),而中下層與基層設(shè)置為非透水性結(jié)構(gòu),這樣不僅可以有效防止路面出現(xiàn)積水問(wèn)題,還能利用坡度充分收集自然降水。通常,橫坡與縱坡坡度分別控制在1.0%~1.5%和0.3%~6.0%。
綠化帶部分給排水設(shè)計(jì)如圖1所示,整體結(jié)構(gòu)由蓄水層、覆蓋層、種植土壤層、砂層和礫石層組成,且會(huì)在蓄水層中設(shè)置溢流管,在礫石層中設(shè)置穿孔管。整體結(jié)構(gòu)主要分為緩排滯蓄、水體過(guò)濾兩部分。其中,水體過(guò)濾可以對(duì)降水進(jìn)行過(guò)濾處理,以保證其清潔度。同時(shí),降水不會(huì)直接進(jìn)入過(guò)濾部分,會(huì)先經(jīng)過(guò)種植土壤層,對(duì)其進(jìn)行水體補(bǔ)給。緩排滯蓄部分是指設(shè)計(jì)人員按照綠化帶結(jié)構(gòu)與地形特征,做好導(dǎo)流系統(tǒng)設(shè)計(jì),確保降水滲入過(guò)程具有一定層次性。
圖1 綠化帶部分設(shè)計(jì)示意圖
為進(jìn)一步提升道路安全性與舒適度,設(shè)計(jì)人員要展開(kāi)透水鋪裝施工,保證雨水可以由路面滲透到地下,從而調(diào)整路面濕度以及溫度,這樣不僅能夠有效降低積水發(fā)生的可能性,還能涵養(yǎng)地下水源[2]。若路基土壤透水性較差,人們可以在基層部分設(shè)置排水管。而在進(jìn)行坡度設(shè)置時(shí),要將橫坡控制在1.5%左右,縱坡控制在2.5%以下。
市政道路周邊如果存在與城市綠地相連接的情況,其連接也可以為路面徑流分流優(yōu)化提供保證。從區(qū)域角度入手,綠地與道路銜接方式主要分為三種。一是水資源豐富區(qū)。人們可以應(yīng)用雨水接污凈化技術(shù)將雨水排放到指定綠地,以避免徑流洪峰,保證城市內(nèi)部不會(huì)出現(xiàn)洪澇問(wèn)題。二是水資源匱乏區(qū)。要加大對(duì)自然降水的儲(chǔ)存與回收力度,合理設(shè)計(jì)排水管,從而有效凈化與存儲(chǔ)路面雨水。三是徑流污染嚴(yán)重區(qū)。要將污染控制放在首位,高度關(guān)注凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì),防止出現(xiàn)污染加重的狀況[3-4]。
為達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果,在給排水設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員要注意:第一,按照有關(guān)部門(mén)要求,在設(shè)置給排水管道進(jìn)水口時(shí),要保證管口保持下凹狀態(tài),以保障管道進(jìn)水效率,同時(shí)根據(jù)道路縱坡,調(diào)整進(jìn)水口開(kāi)口大小與間距,且要配備相應(yīng)的防沖刷設(shè)備;第二,為降低工程對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成的影響,設(shè)計(jì)人員應(yīng)將排水系統(tǒng)與溢流排放系統(tǒng)有效結(jié)合,不斷完善水循環(huán)系統(tǒng);第三,要在城市內(nèi)澇區(qū)設(shè)置預(yù)警系統(tǒng),設(shè)置警示標(biāo)志,降低公共安全事故的發(fā)生率;第四,設(shè)置配套竣工驗(yàn)收與建設(shè)管理工作方案,增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)期間保養(yǎng)檢修力度,以防對(duì)面層造成破壞,保障交通正常運(yùn)行。
海綿城市具有的顯著優(yōu)勢(shì),人們應(yīng)加大對(duì)海綿城市的研究力度,并將其應(yīng)用到市政道路給排水設(shè)計(jì)中。人們要合理利用海綿城市理念,科學(xué)設(shè)計(jì)人行道、綠化帶等部分的給排水管道,以改善生態(tài)環(huán)境,提高城市內(nèi)部給排水能力,為城市可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。