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基于海绵城市的城市给排水规划设计

基于海绵城市的城市给排水规划设计

张永锋

摘  要:针对当下十分流行的海绵城市,在简述其特点、功能和目标的基础上,以海绵城市为基础进行给排水规划,主要内容有透水铺装、下沉式绿地、生物滞留、渗透塘、湿塘、雨水湿地,通过以上分析进而实现对雨水径流的有效控制,达到小雨时路面不积水、大雨时城市不内涝、水体不发臭变黑、有效缓解城市热岛效应的目标。基于此,为实际的海绵城市开发建设提供可靠参考依据。

关键词:海绵城市  给排水规划  特点  功能  目标

中图分类号:G623    文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2020)02(c)-0046-02

现如今,海绵城市逐渐成为城市建设与发展主题,越来越多的城市也在相继付诸于实践,围绕海绵城市这一核心,进行各个方面的规划设计,以期实现阶段性目标,最大限度发挥海绵城市的作用功能。

1  海绵城市简介

海绵城市实际上就是最大限度地发挥城市地形地貌具有的积存雨水作用和自然下垫层及生态本底具有的雨水渗透功能,并利用湿地、植被与土壤对水质予以自然净化,促使整个城市如同海绵一般对雨水进行吸收与释放,进而良好适应环境发生的变化,并正确应对各类自然灾害,提高城市的弹性。城市开发与建设过程中,应切实加强对规划建设进行的管理控制,采取从源头上减少排放、过程控制及系统治理等措施,通过屋顶绿化、铺设透水层及下凹式绿地,促使建筑及小区、道路及广场、公园及绿地和所有水系都能对雨水进行缓释、吸纳及蓄滞,进而实现对雨水径流的有效控制,达到小雨时路面不积水、大雨时城市不内涝、水体不发臭变黑、有效缓解城市热岛效应的目标[1]。

2  以海绵城市为基础的给排水规划

2.1 透水铺装

(1)如果透水铺装会对道路的路基造成影响,比如使其强度降低,则要采用半透水的方式。

(2)当土地的透水能力较差时,需要在透水基层中进行排水管等的合理设置,以增强整体的透水能力。

(3)若将透水铺装铺设于地下室的顶板表面,则要注意顶板的覆土厚度必须达到600mm以上,同时还要设置有效的排水层[2]。

2.2 下沉式绿地

对于下沉式绿地的下沉深度,指的是绿地比周围地面低的深度,当下沉深度不足100mm时,从水面设施角度将,可理解为调蓄深度。透水铺装率指的是透水铺装总面积和硬化地面面积之比;绿地屋顶率指的是绿色屋顶总面积和建筑屋顶面积之比。

(1)对于下沉式绿地实际下凹深度,需要以植物耐淹性及土体自身渗透性能为依据确定,通常不超过100~200mm的范围。

(2)在绿地中还应在适当位置设置溢流口,以此在降雨强度较大时,对雨水径流进行溢流排放,其顶部标高需要比绿地高出50~100mm。

2.3 生物滞留

(1)当汇水区实际污染情况比较严重时,应通过对生物滞留设施的合理设置实现对雨水的有效预处理,以此去除掉颗粒相对较大的污染物,并起到减缓流速的作用;另外,还要采取其他措施避免有毒有害的污染物对植物造成侵害。

(2)在建筑屋面产生的雨水径流可采用落管和生物滞留实施相连,而道路上的雨水径流,主要通过路缘石上的豁口进入,对于豁口的尺寸及数量,需要以道路纵坡为依据通过设计计算来确定。

(3)在道路的绿化带中设置生物滞留设施过程中,如果道路的纵坡超过1%,则要进行挡水堰或台坎的设置,用于减慢流速,同时保证雨水的实际渗透量;设施与路基相近的部分,应做好防渗,以免水对路基造成影响,使其失稳[3]。

(4)在设施中还要做好对溢流设施的合理设置,采用雨水口等,但要注意,其顶部需要比汇水面低100mm左右。

(5)设施应分散布置,同时规模不能太大,其面积和汇水面面积的比应控制在5%~10%的范围内。

(6)比较复杂的设施,需要在外侧和底部进行土工布的铺设,以免原土造成侵入。若评估发现下渗会影响周围其他建筑,或需要在设施的周围及底部进行防渗膜的铺设。

(7)设施中,蓄水层实际深度以植物自身耐淹性及土壤的渗透性性能为依据确定,通常在200~300mm的范围内,同时还要考虑100mm左右的超高;换土层所有介质和深度,需要符合出水水质基本要求,并且还要满足绿化养护管理提出的相关要求;为避免换土层介质产生流失,其底部需要铺设一层隔离层,除土工布外,还可使用厚度达到100mm以上的细砂与粗砂;砾石层具有排水的作用,其厚度按250~300mm的范围控制,可以在该层的底部埋设直径在100~150mm范围内的排水管,管上设置穿孔。除此之外,为了保证设施具有合格的调蓄功能,管底还要进行调蓄层的设置[4]。

2.4 渗透塘

(1)在渗透塘之前需要设置一系列预处理设施,如前置塘与沉砂池,用于去除颗粒相对较大的物质,并减慢一定流速;在有降雪的城市当中,还需要采取特殊措施避免植物受到侵害。

(2)边坡的坡度通常控制在1∶3以内,且底部和溢流水位之间保持0.6m间隔距离。

(3)塘底采用以下构造:种植土,厚200~300mm;土工布;过滤介质层,厚300~500mm。

(4)排空时间必须不超过24h,还要设置溢流设施,同时和城市的雨水系统相连,在渗透塘的外部需按照要求进行防护设施的合理设置。

2.5 湿塘

(1)在进水口与溢流出水口需要布置消能设施,如消能坎与碎石,以此避免水流的持续侵蚀与冲刷。

(2)在湿塘之前也要布置预处理设施,以此对颗粒较大的污染物进行沉淀;当采用沉淀池时,可以在池底铺设块石结构,为清淤提供方便;当采用前置塘时,还应设置专门的清淤通道与防护设施,采用驳岸时,以生态软驳岸为宜,边坡的坡度控制在1∶2~1∶8的范围内。

(3)主塘包含处于常水位下部的储存及永久容积,其中,永久容积对应的水深在0.8~2.5m范围内,而储存容积的水深需要以所在区域现行规划设计为依据来确定。当湿塘具备调峰能力时,其调节容积必须在48h之内完全排空[5]。

(4)对于溢流出水口,主要包含溢洪道与溢流竖管,其排水能力要以下游雨水管为依据来确定。另外,在湿塘的周围同样要设置好警示与安全标志,以防意外的发生。

2.6 雨水湿地

(1)进水口与溢流出水口都要进行消能设施的合理设置,以此避免水流造成侵蚀与冲刷。

(2)雨水湿地和其他设施相同都要进行前置塘与沉淀池等设施的设置,以此对雨水实施预处理。

(3)对于沼泽区,它主要包含浅区与深区,在雨水湿地中属于主要净化区,浅区的水深在0~0.3m范围内,而深区则在0.3~0.5m范围内,按照不同的水深,在区中进行适宜水生植物的种植。

(4)对于出水池,其作用为避免沉淀池产生再悬浮,并降低温度,其深度按0.8~1.2m严格控制,其容积以總容积1/10为宜。

3  结语

综上所述,海绵城市是现阶段城市开发与建设主要方向,因为它能从根本上解决城市内涝等困扰城市进一步发展的问题,使城市具有更强的弹性适应能力,进而为城市居民日常生产生活及未来的建设发展奠定扎实基础。

参考文献

[1] 夏新.基于海绵城市概念下给排水系统构建问题探讨[J].住宅与房地产,2017(3):24-25.

[2] 李国明.基于海绵城市概念下给排水系统构建问题探讨[J].科学与财富,2017(10):17.

[3] 陈致远.基于海绵城市理念下综合管廊中给排水的问题探讨[J].中华建设,2018(11):55-56.

[4] 修梅艳.基于海绵城市理念引导的城市规划方法分析[J].住宅与房地产,2019(6):122-123.

[5] 郑华旭.基于海绵城市理论与实践的高速公路立交互通绿地景观设计研究[J].广州城市职业学院学报,2017(10):88-89.

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