建筑小区海绵城市给排水设计浅论

  摘要:随着我国城市化进程发展,且近些年环境变化引发的大雨特大暴雨频。原有市政排水管网排水压力越来越大,许多城市出现洪涝灾害,对人民生命财产造成较大危险。我们不得不思考解决之路,结合国外的发展经验及国内技术的进步,很多新技术新理念在给排水设计工作中被不断应用,并取得了较好的效果。其中海绵城市理念最具代表性,这种理念主要是以传统的给排水设计与规划为基础,通过对现有水资源的合理规划,提升资源利用率,解决城市传统给排水设计中存在的问题,为城市的可持续发展提供重要支撑。由此可见,海绵城市理念在市政给排水设计中的应用研究具有重要的现实意义。

  1海绵城市理念概述

  近年来,随着我国城镇化推进,水污染问题的日益严重,用水增加,市政雨水排水管网压力增大,我国面临着水资源紧缺及洪涝灾害的影响困境。因此,如何有效提升水资源的利用率,降低洪涝灾害对城市的影响,成为当前我国城市化建设过程中所面临的重要问题之一。海绵城市理念又被称为“低影响开发雨水系统”,该理念的提出可以帮助城市有效应对各类突发自然灾害,不仅可以使城市给排水设计得到全面的优化,还可通过对水资源的收集、利用等措施来提升水资源的利用率,缓解用水紧缺的问题,同时可以通过收集雨水来达到城市蓄水的目的。既能降低洪涝灾害对城市的不良影响,又能实现水资源的循环利用。

  2城市给排水设计现状分析

  2.1雨水利用率比较低

  在国家没有提出海城城市设计理念前很多工程建设人员对于水资源开发利用并不重视,没有构建生态循环排水系统,导致水资源出现浪费,同时在雨水储蓄和净化系统设计方面也不到位,往往是所有区域排水均排至市政管网,但是每个区域的设计不考虑整体消纳能力。而市政雨水又直接排至自然水体,用水时又需要使用自来水,有的是抽取地下水。这样就导致了地下水位逐年下降,而自来水需求逐年增加,雨水排水管网又压力增大,无法做到水资源合理利用,还导致洪涝灾害。

  2.2设备未能及时更新

  目前,城市给排水系统中已经使用了钢筋混凝土管、HDPE管、PE实壁管及球墨铸铁管等多种不同的管道,由于相关工作人员没有定期保养和维护地下管线,使得这些管道存在明显的缺陷。特别对于一些老城区来说,原有的给排水系统已经使用多年,没有对其进行针对性的维护,无法确保给排水系统能够稳定运行,在改造地下网管时面临诸多阻碍。若想改变这一现状,首先需要总结城市给排水系统中存在的问题,采取合理的方式积极解决,同时需要充分重视地下设施的建设布局。可现实中很难做到大面积更新,这个时候就需要采用滞、渗、蓄、消等源头减排原则。室外雨水通过透水铺装、绿地等措施,减少外排雨水量,通过设置透水铺装、下凹绿地及雨水回收措施保证满足年径流总量控制率标准,错峰排水。从而规避设备未能及时更新带来的问题,才能在给排水设计中合理融入海绵城市理念。

  2.3排水设施不完善

  城市发展离不开科学合理的市政排水设计,但是由于很多城市的排水设计年代久远,并且由于设计理念、技术、规范、材料等方面的限制,原有排水系统不够完善。比如,原有排水系统老化、覆盖范围小等问题,难以支撑不断扩张的城市发展。在城市人口增加的过程中,道路不断扩张、建筑物增加,城市生活与工业污水排放量急剧增加,原有排水设计难以为城市发展服务。

  3建筑与小区海绵城市设计措施

  3.1雨水花园

  在设计园林绿带的基础上,可以利用雨水花园的生态循环性对降雨初期的小面积雨水汇流进行分散式控制,实现土壤和植被对雨水的净化过滤作用。通过雨水花园的设计可以将雨水科学合理地渗入到地下水中,也可以进行收集用以小区植被浇灌。通过植物、沙土的综合作用,提高雨水花园吸收雨水的能力。综上所述,融入海绵城市理念对雨水花园设计最关键的要求是对雨水的防治效果,通过雨水花园的设计,为建筑小区排水系统分担一部分的压力。

  3.2有效设计绿化带给排水

  市政及小区给排水设计中,海绵城市理念的运用重点是绿化带,因此,要求设计者结合海绵城市的设计原则以及绿化带的现有情况,使绿化带设计不仅要满足整体性能,还要具有超前性,能提升绿化带在市政给排水设计中的作用。基于海绵城市的绿化带设计,需遵循以下原则:发挥绿化带的雨水收集功能,降低水资源的浪费;强化各方面指标的有效控制,提升绿化带的海绵效应;对雨水进行净化与过滤,提升雨水的利用率,发挥绿化带对雨水的蓄水效果,防止城市内涝的发生。在设计时需加宽绿化带,设计为下凹绿地,能对车行道及人行道的雨水进行收集。在海绵城市理念下,本次设计采取的方法为生物滞留设施设计,对于地面径流初期,污染物能在化学、物理与生物处理下,实现有效防控与处理。生物滞留设施结构从上到下分别为雨水溢流井、种植土壤层、砂滤层、卵石层。能对相邻车道与人行道的雨水进行收集与处理。生物滞留设施植物不能长时间被雨水浸泡,否则会影响绿植的健康生长,所以,需要科学计算绿地的淹水时间,发挥绿化带在雨水收集与处理中的作用。

  3.3城市道路设计中的应用

  受市场经济与传统观念的影响,雄东片区市政道路设计与规划工作缺乏长远规划,部分设计以及建设单位为了有效控制建设成本,提升自身经济收益,在城市道路设计与建设中采用透水性能差的材料,这种情况下,城市一旦遇到极端的降雨天气,就会出现大量积水,对城市造成很大的安全隐患。基于海绵城市理念下的市政道路设计要求路面的设计与建设使用透水性较高的材料,并且在适当路段设计科学的横纵坡,以此提升路面积水的排放率。同时,在市政道路设计中,可以将非透水性材料设计在车道底部,并且在其表面铺设一层加强透水性的材料,如透水混凝土、沥青等材料,这样既可以保证在路面出现积水时,会沿着城市的地形流入到城市排水系统或者地下储水系统中,进而解决积水问题,同时提升水资源的利用率,防止积水对路面的侵蚀,有效延长城市道路的使用寿命。

  3.4提高排水系统设计人员的专业水平

  要想在城市建设过程充分利用海绵城市理论,目前依然存着的不少的问题。造成这些问题的主要原因,是因为我国海绵城市建设起步较晚,缺乏足够的设计经验,从而导致供水、排水、污水处理等系统设计方面受到了较大的影响,水资源得不到科学合理的利用,使得城市的可持续发展受到了一定的限制。相关部门要想提高市政给水排水的设计水平,让海绵城市理论得到有效的展现,以此来更好地利用水资源,就需要提升从业人员的专业水平。首先,从政策上支持并鼓励推广技术进步。其次,需要对从业人员开展相应的培训工作,以此来对提高设计人员的设计能力,从而创造出更加先进的排水系统设计的方案。

  结语

  给排水系统作为城市重要的基础设施,与城市的正常运行息息相关。相关工作者需要结合实际情况,全面统筹规划,针对性地开展工作,建立完善的海绵城市排水体系,以保证给排水系统的可操作性,合理利用雨水资源,有效避免城市出现内涝问题。

  参考文献:

  [1]熊祖平.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(11):158-159.

  [2]张金振.海绵城市理念在市政道路给排水设计中应用探究[J].居舍,2021(32):105-107.

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