高文敬
北京市市政四建設(shè)工程有限責(zé)任公司 北京 100000
海綿城市指城市像海綿一樣具有水分與力學(xué)兩個(gè)特性,水分特性指的是吸收水、保存水、釋放水等特性。海綿城市是以保護(hù)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡為前提,依靠建筑本身與小區(qū)、綠化與公園、市政道路等基礎(chǔ)設(shè)施,將城市布局、土地利用、城市設(shè)計(jì)和施工等統(tǒng)籌規(guī)劃,充分發(fā)揮建筑本身、市政道路、公園、綠化、自然水系等對(duì)降水的滲入吸納、保存和緩釋功能,有效控制地表的雨水徑流,形成一個(gè)自然吸納、自然蓄滲、自然凈化,自然釋水的雨水循環(huán)系統(tǒng),改變了傳統(tǒng)的“以排為主”的城市降水排除方式[1]。在城市降雨過(guò)程中能夠?qū)⒂晁糇。瑵B透、吸納、存蓄、凈化、緩釋,有效地補(bǔ)充地下水,綜合調(diào)節(jié)水循環(huán)讓城市水資源得到更好的利用,也讓城市在自然環(huán)境變化和自然災(zāi)害等方面具有海綿一樣良好“彈性”,達(dá)到減少內(nèi)澇、豐富景觀和增強(qiáng)生態(tài)的三位一體功能,讓城市更加宜居。
“海綿城市”建設(shè)過(guò)程中要避免海綿體受到其他基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目建設(shè)等的影響。因此,在市政道路建設(shè)過(guò)程中,相關(guān)人員要結(jié)合城市發(fā)展的具體情況,對(duì)城市自然環(huán)境條件加以保護(hù)與利用。城市水生態(tài)保護(hù)是“海綿城市”建設(shè)的重點(diǎn),這就要求在市政道路建設(shè)與規(guī)劃過(guò)程中,充分考慮城市現(xiàn)有給排水系統(tǒng)存在的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),完善城市水系統(tǒng),避免水系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致城市發(fā)展對(duì)自然環(huán)境等產(chǎn)生的不利影響。
在道路縱斷面設(shè)計(jì)過(guò)程中,有關(guān)設(shè)計(jì)人員需要考慮諸多要素,比如配合低影響開發(fā)設(shè)施的基本功能、排水規(guī)劃需求等;如果在道路整體設(shè)計(jì)過(guò)程中存在局部坡度較大的情況,往往需要設(shè)置攔截設(shè)施;對(duì)于道路縱坡的低點(diǎn)而言,往往需要通過(guò)聯(lián)合設(shè)置雨水收水口與海綿城市措施來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的收集處理,以減少低洼路段積水現(xiàn)象的發(fā)生[2]。
道路橫斷面設(shè)計(jì)也是市政道路設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。在橫斷面設(shè)計(jì)過(guò)程中,既要保證其設(shè)計(jì)能夠滿足道路的功能需求,又要考慮低影響開發(fā)設(shè)施的建設(shè)需求。從“海綿城市”理念出發(fā),可以通過(guò)設(shè)置含綠化帶的橫斷面設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的排水作用。在道路橫坡坡向、坡度等的設(shè)置過(guò)程中,有關(guān)人員需要充分考慮行車的安全性、排水的實(shí)際需求等,進(jìn)而進(jìn)行綠化帶形式、路面雨水收水口位置的確定,使得在道路工程中,該橫斷面設(shè)計(jì)能夠保障雨水的徑流要求。一般情況下,道路坡向應(yīng)該與雨水收水設(shè)施一側(cè)保持一致,使得其能夠順利實(shí)現(xiàn)雨水的收集處理,降低雨水匯集所引發(fā)的行車事故率等,同時(shí)大大減小雨水對(duì)路面的侵蝕作用。
2.4.1 下凹式綠化帶設(shè)計(jì)
下凹式綠化帶主要是指在市政道路設(shè)計(jì)中,將綠化帶設(shè)計(jì)為兩邊高程略高于中心高程的淺碟形狀,并在綠化帶收水一側(cè)設(shè)置開口進(jìn)水側(cè)石,將車行道路面雨水有組織地匯流入綠地內(nèi)蓄存、滲透、排放處理。如果降雨量超過(guò)綠地蓄存設(shè)計(jì)降雨量,綠化帶處于飽和狀態(tài),則多余的徑流雨水會(huì)通過(guò)綠地內(nèi)設(shè)置的溢流設(shè)施將徑流雨水排入市政雨水系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)有效緩解了城市內(nèi)澇等現(xiàn)象的發(fā)生,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了綠化帶的自然灌溉,節(jié)約了灌溉水資源。
2.4.2 生態(tài)排水溝設(shè)計(jì)
“海綿城市”理念在應(yīng)用于市政道路建設(shè)的過(guò)程中,生態(tài)排水溝設(shè)計(jì)是其中的重要組成部分。為保證生態(tài)排水溝取得理想的應(yīng)用效果,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要求設(shè)計(jì)人員考慮多方面要素,比如生態(tài)措施、工程措施、生態(tài)環(huán)境與人文環(huán)境等,從而保證新型排水通道的科學(xué)性。生態(tài)排水溝設(shè)置的主要目的是調(diào)節(jié)雨水滲流,同時(shí)起到路面污水過(guò)濾等的作用。通過(guò)設(shè)置生態(tài)排水溝,可以有效建立雨水循環(huán)系統(tǒng),充分、合理地利用雨水資源[3]。
2.4.3 滲透管渠設(shè)計(jì)
一般情況下,在市政道路工程的滲透管渠設(shè)計(jì)中,常將穿孔PVC 管作為滲透管,并在該管渠周圍應(yīng)用粒徑相對(duì)均勻的碎石或其他多孔材料等對(duì)其加以填充處理。在這種處理方式下,一旦雨水在該管渠內(nèi)匯集,就會(huì)直接經(jīng)由管孔進(jìn)入碎石層。在此作用下,雨水逐步開始向土壤滲透,實(shí)現(xiàn)了良好的調(diào)蓄功能。在滲透管渠設(shè)計(jì)過(guò)程中,需考慮滲透管占地面積的有限性,并對(duì)雨水管、滲透池等加以利用,借助先進(jìn)的滲水設(shè)備,有效達(dá)到滲透調(diào)節(jié)的目的。不過(guò),滲透管渠在運(yùn)行過(guò)程中一旦出現(xiàn)堵塞問(wèn)題,就會(huì)加大碎石層清理的難度。
透水鋪裝是市政道路建設(shè)中應(yīng)用較多的海綿城市措施之一,面層材料種類較多,比如透水水泥混凝土鋪裝、碎石鋪裝、透水瀝青混凝土鋪裝等,其中前兩種在人行道、車流量較小的道路上具有良好的應(yīng)用效果,多應(yīng)用于人行道鋪裝;透水瀝青混凝土鋪裝在機(jī)動(dòng)車道鋪裝中的應(yīng)用較多,有效保障了道路荷載,減少了交通事故等的發(fā)生。鋪裝過(guò)程中,應(yīng)用最普遍的材料是透水混凝土(包含多種原材料,比如水泥、骨料等),其本身質(zhì)量較輕且滲透效果良好。除此之外,在透水混凝土處理中還存在其他一些鋪裝材料。隨著技術(shù)的發(fā)展,各種鋪裝材料的環(huán)保性能大大提高,在應(yīng)用過(guò)程中有效保障了市政道路設(shè)計(jì)的整體性和行車安全性。
綜上所述,隨著社會(huì)人群對(duì)城市水資源的不斷重視,將海綿城市理論應(yīng)用到市政工程排水設(shè)計(jì)之中迫在眉睫,所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視城市車行道、人行道、綠化帶以及附屬設(shè)施的設(shè)計(jì),在保證排水系統(tǒng)可以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上,提高自然雨水的利用率,滿足海綿城市的發(fā)展需求。