黃吉慧
(中國市政工程東北設計研究總院有限公司,長春130021)
所謂的海綿城市,指的是城市如同海綿一樣,當遇到降雨天氣時,可以實現(xiàn)對雨水的就近吸收或儲存,對雨水進行凈化,以補充地下水,適當調節(jié)水循環(huán),并于干旱季節(jié)將雨水外放,從而提高水資源利用率,有效緩解城市缺水或內澇問題[1]。本文立足城市排水系統(tǒng)設計與建設中存在的幾點問題,就如何在城市排水設計中合理應用“海綿城市”概念做具體分析。
隨著我國城市化進程深入推進,城市內澇問題也日益嚴重。在雨季,地面雨水滲透、排出不及時,造成雨水聚集,影響人們正常的生活生產(chǎn),也使人們的生命、財產(chǎn)安全遭受威脅。究其原因,是在進行城市排水設計時,未能妥善解決城市地面雨水下滲的問題,地面雨水滲透力不足,導致城市內澇發(fā)生概率上升?,F(xiàn)階段,路面被鋼筋水泥、鋼筋混凝土覆蓋的情況下,雨水難以及時下滲,且土壤中水分自然蒸發(fā)速度減慢,多重作用下容易引發(fā)城市內澇問題[2]。
除以上問題,國內多數(shù)城市排水系統(tǒng)相對脆弱,排水能力不足,導致城市內澇發(fā)生概率上升。經(jīng)調查研究發(fā)現(xiàn),城市排水系統(tǒng)不完善、不健全等問題主要表現(xiàn)在以下方面:一是城市中一些年份久遠的工程建設相對落后,建設標準不高,并過分注重地面建設,未能完善地下建設,未達到城市排水要求。而是城市排水管道堵塞,城市周邊河流出現(xiàn)淤泥,或斷流等問題,管道堵塞導致管道排水能力下降;河流雨季或斷流使得河流流速變緩,流暢度降低,城市排水系統(tǒng)整體排水性能下降,在梅雨季節(jié)容易引發(fā)城市內澇問題。
在進行城市排水工程中的滲水設計部分時,應引進“海綿城市”概念,并充分發(fā)揮市政園林景觀與雨水泄洪渠道等設施的作用,提高地面滲水性能,提高系統(tǒng)的排水能力。具體而言,相關設計人員需密切注意以下幾點:(1)在進行城市景觀滲水設計時,設計人員需結合景觀所在區(qū)域,根據(jù)景觀功能特點,選擇透水性較強的輔裝材料,有效保證雨水的滲透速度。(2)當前我國城市中許多景觀工程位于居民住宅區(qū)周圍、城市公共區(qū)域等,這些地區(qū)排水管道布局相對復雜,且對排水工程的排水性能要求較高,為達到理想的設計與施工效果,在設計時,設計人員應結合具體情況,對景觀所在區(qū)域以及周邊環(huán)境中存在的溝渠、水渠等既有設施進行充分合理的利用,利用這些排水設施對城市雨水進行逐步引流,有效防止城市內澇問題的發(fā)生。此外,設計人員也可根據(jù)城市面積、建筑密集度等情況在城市內部適當增加一些雨水泄洪渠道,利用這些泄洪渠道減少淺層排水管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力,從而實現(xiàn)對城市內澇的有效預防。
在進行城市排水系統(tǒng)的蓄水設計時,設計人員首先需正確把握“海綿城市”概念下的蓄水模塊有何功能、特點,在此基礎上進行設計,以保證設計方案的科學性和可行性。在“海綿城市”概念下,城市排水系統(tǒng)中的蓄水模塊需要有較高的承壓性,要有強大的雨水儲存能力。在進行蓄水模塊設計時,設計人員首先需根據(jù)城市占地面積、城市結構布局,對城市內部鏤空空間面積進行確定,同時采用防水布與土工布結合使用的方式,促進城市排水系統(tǒng)與蓄水系統(tǒng)間的有機結合;為提高城市的蓄水性能,可在其結構內部設置檢查井、出水管、水泵、水管等設施,實現(xiàn)對雨水資源的有效儲存。設計人員需意識到進行雨水儲存的主要目的是實現(xiàn)對雨水的循環(huán)利用。因此,城市有關部門可采用將相關凈水技術、凈水方法對儲存的雨水資源進行處理,將其用于城市景觀清潔或綠化養(yǎng)護等,以此提高水資源利用率,緩解城市用水緊張問題。
城市排水系統(tǒng)中的滯水設計主要包括以下要點:(1)雨水花園設計。具體來說是在城市園區(qū)中種植灌木、喬木等植物,利用植物根系提高土壤蓄水性能,減少地表徑流,減少水資源的浪費與損耗,同時防止在暴雨天氣出現(xiàn)積水情況。(2)綠色屋頂設計工作。做好城市綠色屋頂設計,也有利于提高城市綠地蓄水能力,增加雨水蒸發(fā)量,起到凈化城市空氣、美化城市環(huán)境的作用。(3)生態(tài)滯留區(qū)域設計?!昂>d城市”理念下的生態(tài)滯留區(qū)域主要是借助淺水洼地對雨水資源進行儲存,通過對土壤、植被的充分應用,減少地表徑流,實現(xiàn)對城市內澇問題的有效預防。
與其他工程項目相比,城市排水工程設計與施工具有專業(yè)性強、系統(tǒng)性強等特點,涵蓋范圍廣、涉及內容多,不僅包括城市防水防澇工程設計,也包括城市發(fā)展規(guī)劃、城市環(huán)境保護等諸多內容。要想確保城市排水設計的科學性、合理性和可行性,設計人員必須立足城市未來發(fā)展方向以及建設規(guī)劃,合理設計城市排水系統(tǒng)與設施,確保城市排水系統(tǒng)與城市未來發(fā)展的協(xié)調性和統(tǒng)一性,使城市排水系統(tǒng)的功能作用得到充分發(fā)揮。
在城市排水設計中,道路設計是重要內容。在應用海綿城市相關理念、技術設計道路部分時,應確保道路的滲水性和排水性。設計人員結合實際情況,在道路混凝土鋪設部位設置相應的排水孔,這樣有利于雨水、空氣等因素的有效循環(huán);或是將石子等材料鋪設在道路土層內,以此提升道路的滲水性,避免出現(xiàn)雨水聚集現(xiàn)象。同時,材料也是影響道路滲水性和排水性的重要因素,在設計時,需避免選擇材質較硬、環(huán)保性較差的材料,應盡量選擇滲水能力較強的材料鋪設路面,這類材料可以在保持城市景觀美觀性的同時,促進城市的生態(tài)平衡。
城市排水設計是一項復雜且系統(tǒng)的工作,技術難度大,對設計人員要求高,尤其是在“海綿城市”理念下,城市排水設計更不同于傳統(tǒng)工程。為此,設計人員應當不斷加強自身學習,提高自身能力素質,通過對“海綿城市”的深入研究,掌握“海綿城市”的特點,在此基礎上準確分析傳統(tǒng)城市建設現(xiàn)狀與特點,并找到兩者的融合點,找到其共同的發(fā)展方向,于城市排水設計中合理引入“海綿城市”理念與技術,以保障城市排水設計質量。
綜上所述,城市排水設計中引進“海綿城市”理念,有助于緩解城市積水問題,提高水資源利用率。為此,需合理利用海綿城市理念,科學設計城市排水系統(tǒng),已達到改善城市生態(tài)環(huán)境,促進自然與城市和諧發(fā)展的目的。