海绵城市在市政道路给排水设计中的应用分析.pdf

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 119 海绵城市在市政道路给排水设计中的应用分析 钟丽燕 赣州市国土空间调查规划研究中心，江西 赣州 341000 摘要：摘要：城市排水系统承担城市运转的重要任务，对现代化发展起到至关重要的作用，尤其是在经济稳定发展的背景下，城市化进程不断加快，城市改造升级工作得到了广泛认识，对市政排水提出了新的要求。其中海绵城市可以凭借自身的优势有效融入到市政道路给排水设计当中，有助于取得良好的效果，解决传统给排水设计面临的问题，以满足城市发展需求。基于此，本文围绕海绵城市理念展开探索，并结合市政道路给排水设计展开探索，提出了海绵城市理念的实际应用对策。关键词：关键词：海绵城市；市政道路；给排水设计；应用 中图分类号：中图分类号：TU318 0 引言 市政给排水设计作为促进城市稳定运转的重要建设内容，给排水设计与市政排水的效果联系密切，与道路结构稳定性及使用年限密切相关。市政道路改革的工作，对城市发展起到重要的支撑作用，在进行优化设计时，需要做好综合分析，应结合目前设计面临的问题进行优化，并总结当前城市给排水设计面临的不足，缓解城市水资源紧张，避免城市内涝等问题的产生，这样可以通过科学优化的方式，确保城市化进程不断加快，减少目前设计工作所面临的主要问题，通过综合优化的方式提高整体工作开展的可靠性，进而能够发挥必要性作用，为后续优化设计带来更多保证。1 海绵城市在道路给排水设计中的设计思路与原则 1.1 设计思路 海绵城市道路给排水设计工作开展时需要围绕LID 设计理念所展开，而且在优化设计时还应遵循实际工作理念科学，合理的结合生态环境中水资源的利用情况进行分析，利用滤池进行处理，在道路红线外布置滤池和 LID 设施，确保雨水得到充分利用，同时还可以通过绿化带设置的方式吸收更多的水，为后续雨水的利用带来更多保证，避免雨水聚集严重而影响道路结构的稳定性。因此，针对海绵城市理念的应用，在市政道路排水设计工作时，保证交通安全稳定运行，同时还应该结合目前设计面临的主要问题进行综合探索，以便实施科学可靠的控制发挥必要性作用，推进后续设计工作的稳步进行，排水系统如下图 1 所示：图 1 海绵城市道路排水系统 1.2 设计原则 海绵城市建设过程中，应始终遵循自然环境为基础前提，以保证城市防洪为主要宗旨，同时强调设计施工经济性及可行性，在市政道路给排水设计应用中，应遵循以下几方面原则：首先，尊重自然原则，市政给排水设计过程中，需始终遵循尊重自然原则，尽可能的利用可循环资源，在协调工作中强调自然环境的协调性，在系统设计时科学利用现有资源，改进传统设计，提升设计的可靠性，为资源环境及城市协调发展提供更多保障。其次，防洪防涝原则，为避免城市出现大量积水、洪涝等问题，设计工作人员在遵循海绵城市理念进行市政给排水管道设计时，需要按照防洪防涝的原则展中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 120 开做好工作，这样可以实现有效排除积水，结合雨水资源的应用情况科学合理回收，避免资源浪费，提高设计的合理性。再次，经济性原则，各城市建设给排水系统设计需要围绕节约的角度进行分析，避免大规模调整线路而导致花费过高，在原有给排水系统的基础上进行优化利用，如可通过小区绿地、城市道路收集自然降雨，为后续利用，有效减少设计问题，从而发挥必要性作用。最后，个性化原则，各城市实际情况有着一定差距，市政道路设计各不相同，所以设计人员在设计工作时，需要遵循个性化原则，避免对城市进行套用，需要按照城市绿化条件、水文条件及基础设施情况进行综合设计，做好系统性的分析，并与环境相协调，解决水资源紧张及内涝严重的问题，增强整个环节设计可靠性，进一步提高设计的效果1。2 市政道路給排水设计现状分析 市政道路给排水管道作为基础设施设计的效果与城市发展联系密切，而且关乎人们正常生活质量，由于受多元化因素影响，目前市政道路给排水设计存在较多不足，尤其针对排水设计是设置不够完善，还有设计工作由于受传统工程遗留问题以及技术水平不高等因素限制，在实际设计过程中产生多样化隐患，排水设施没有得到完善，原有排水管存在管道老化及排水能力不达标的问题，无法满足目前市政排水量，尤其在城市用水量不断增加的同时排水设计显然已经不符合标准。所以，为了能够有效改进问题并逐步完善目前排水设计面临的不足，则应结合现有工作情况进行分析，以便于制定更加科学合理的排水措施，增强整体排水效果，从而能够减少影响与不足。另一方面，雨水利用率没有得到大幅度提高，存在浪费雨水的情况，且雨水排放不够合理，土地渗透率下降，导致地面降水无法及时有效排出，要想获取良好的排水功能，则必须要结合实际情况进行分析，对市政给排水设计情况进行综合探索，以便更加科学进行优化，注重对雨水资源的科学利用，在实际设计过程中避免忽视水资源利用开发而产生影响，在雨水储存及净化方面需要科学合理设计。与此同时，容易受外界环境影响，排水系统设计改造需要大量的资金，在设计阶段所包含内容较多，为了能够提升整体设计的可靠性，则应严格遵循实际设计需求进行综合规划，科学合理进行优化控制，避免一次性降水量过大而产生影响，结合实际情况进行综合探索，制定更加科学合理的防范措施，发挥必要性作用，为后续设计带来更多保证。3 海绵城市道路给排水管网优化设计 给排水管网水力计算中，海绵城市道路设计的重要组成分为多种类型，如较为常见的环状管网、树状管网两种，在进行力学计算的过程中，需要结合实际情况进行优化，尤其针对计算较为复杂的数据，需要采用水头水湿方程、能量方程等计算理论对管网的流速管径参数进行量化处理，提高管网利用率，同时还应该在满足水利条件科学布局的情况下进行优化，以便于提高整体设计的可靠性，重点关注排水体制选择与管网平面、纵向交叉布局方式，保证整体优化设计的合理性。3.1 排水体制确定 常见排水体制主要包含合流制与分流制，而且每一种排水体制都有着一定差距，其中合流制的造价相对较低，而且施工周期较短，但是水体污染问题难以得到解决，尤其针对老旧城区排水管道设计过程中，即便应用可以发挥一定作用，但仍然存在较严重问题，若没有根据实际情况进行优化，则会产生不必要的影响。而对于分流制排水的设计，主要就是遵循海绵城市理念，在选择道路排水设计过程中，需要结合气象条件及实际要求进行设计，这样可以确保整体设计条件，从而能够遵循实际标准规范设计要求，提升整体设计的可靠性2。3.2 管网平面布局方式选择 城市道路给排水管网平面布局主要有垂直布置和平行布置。垂直布置因其管沟开挖深度大，施工技术要求和工程造价高而很少应用；平行布置则成为了城市管网平面布局的常用方法，具体包括鱼刺式、木梳式和篦子式。其中，鱼刺式适用于道路两侧汇水面积相近的平坦地区；木梳式分为单侧布管和双侧布管两种，单侧布管常见于丘陵地区；篦子式适用于道路横向坡度较小的平原区域。3.3 管网纵向交叉方式选择 城市道路给排水管网与其他市政管线纵横交叉，有上跨式与下穿式两种交叉方式，而且每一种方式的中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 121 设计有着一定差距，为了能够保证排水管网设计不会影响实际运行，则需遵循实际标准，在综合优化阶段结合实际情况进行分析，以便于建立更加适应当前发展的设计方案，将整体设计效果体现，避免受设计不合理而导致管网纵横交叉方式选择不合理。4 市政道路给排水设计中海绵城市理念的应用 4.1 路基排水设计 路基作为市政道路的核心组成，与道路的稳定性联系密切，路径设置较为重要，通过科学合理的引入海绵城市理念，对给排水设计进行进一步优化，这样可以延长道路的使用年限，避免受雨雪积压而导致道路坍塌等隐患。排水系统设计工作阶段需要加强对准备工作重视，对当地气候条件及相关信息进行准确收集，结合实际情况进行准确检测，为后续设计提供支撑，提高路基排水能力及透水性，科学合理的制定针对性措施，严把施工材料及质量关，加强新型材料及技术使用，保证路基的稳定性，从而能够严格遵循各项标准3。4.2 人行道设计 人行横道与市政排水设计联系密切，若设置不合理，则会严重影响排水系统功能的展现。所以，要想提升人行横道设计合理性，在设计工作开始时应结合实际情况进行综合分析，围绕重点工程，不断提高市政排水能力，并结合原有情况进行综合设计，将海绵城市理念作为人行横道设计的重要支撑，加强对人行横道自身渗水性和透水性，对外科学设计，避免雨季人行横道严重积水而影响人们的日常通行。通过优化人行横道材料的选择，将透水性相对较强的材料融入到实际应用当中，这样可以发挥必要性优势及作用，同时改善城市内部土壤成分、选取性能相对较佳的可再生材料。另一方面，通过科学的排水管位置及坡度控制，通常将纵横坡度分别控制在1%2%和2.5%左右，将人行横道的排水能力及效果充分展现。4.3 车行道设计 目前部分城市车行道因采用非透水性的路面而自身排水功能较弱，容易引起城市内涝问题。在海绵城市设计过程中，需要结合路面的渗透水性能的设计，对车行道的水流量进行引流。在车行道的设计过程中，应选取透水性较好的材料，例如沥青混凝土材料，有效防止地上水的流量，增强地下水回补功能。设计过程中还应合理设计车行道横坡，通常设计 1%1.5%横坡，以利于雨水的收集。4.4 绿化带设计 海绵城市理念下市政道路给排水设计中，绿化带尤为重要。绿化带主要经以下四个流程来实现雨水的排放：首先，雨水收集需要将绿化带布置在路面下 1520 厘米部位，雨水口均匀布置在绿化带种植与道路高度之间，通过透水路面和地表路径进行有效汇集。为保证收集雨水的效果，需要将地面水体进行过滤，按照种植标准进行科学优化，同时在分层设计过程中向地下渗透补给水体。随后结合缓排滞蓄的标准，根据绿化带自身的形式及特征进行科学导流，通过优化布置的方式提高雨水收集，明沟两端设置出水沟渠可以发挥良好的配水作用。结合绿化带中的设计要求进行综合优化，确保排放更加合理，通过科学合理的流入到排水管网当中，有效排除多余雨水，提高整体设计的可靠性4。4.5 附属设施设计 完成基础设施的设计后，附属设施同样也是市政道路给排水的重要组成，引入海绵城市理念，在优化设计时需要结合实际情况进行综合优化，路缘石与路肩边沟的设计较为重要路缘石设计时，包含立缘石和平缘石，需要结合雨水径流汇集情况进行科学设置，将雨水控制在出口，并结合实际情况加以选择，避免道路积水。路肩边沟优化设计时，需，可在沟渠处种植植被，起到净化雨水作用发挥良好效果，减少问题的产生，从而能够实现雨水的排放与输送。4.6 与城市绿地的衔接设计 绿地渗透技术种类较多，常用的三种技术为 LID源头渗透技术、中途技术和 末端存储技术，道路和绿地的衔接方式通常需结合城市环境的不同进行选取：水资源匮乏区，布设合理的排水管道收集雨水至湿地中，再经净化处理后进行雨水的回收及应用；水资源充沛区，可采用雨水截污净化技术将雨水汇总排放至特定区域内，起到削减径流洪峰的作用；径流污染较为严重区，可采用雨水花园、植被缓冲带等技术来控制，雨水净化处理后再用于绿地浇灌，以提高水资源利用率5。中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 122 5 市政道路给排水设计的其他注意事项 市政道路给排水设计是一个较为复杂的工程，要想达到理想的设计效果，在给排水设计前期，设计人员应做好全面调查工作，并按照相关部门的要求设计好给排水管道的进出水口，确保管道的顺利运行。此外，在市政道路排水系统设计时，在城市内涝区域需设置预警系统，如警示标识，以降低市政道路运行安全问题的发生。总的来讲，海绵城市理念，为市政道路给排水的优化设计提供了支撑，但是在优化设计时，仍然需要注意各项问题，遵循设计标准，通过科学合理的方式提高设计可靠性，以保证交通的正常运行。结束语：要想促进城市的健康可持续发展，市政道路给排水设计需要得到重视，同时应科学合理的将海绵城市理念贯彻融入到实际当中，利用市政道路实现对雨水渗透储蓄及转化，达到净化的功能，缓解城市因排水不畅而导致的问题，在具体实践中需要加强对路基排水、人行道、车行道、绿化带等设施的控制，做好科学衔接，加强日常保养，提高整体设计可靠性，完善城市道路的基础建设，以减少雨水天气中的城市内涝灾害。参考文献 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