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基于海绵城市背景下的城市道路设计优化

浏览62次 时间:2021年12月16日 09:17
(中外建华诚工程技术集团有限公司,辽宁 沈阳  110000)
  摘. . 要:随着城市建设的大规模发展,大量的水泥硬化路面降低了道路的透水性。在雨季,降水不能得到有效的渗透和排除,造成城区大量降雨,造成城区内涝。同时,城市内涝会加剧城市热岛效应,增加极端气象和水文条件。城市道路应该具有收集降水的功能,但现有的城市道路不具备这一功能。因此,使城市道路具有集雨功能,对推进海绵城市建设将起到重要作用。
  关键词:海绵城市;城市道路;设计;优化
  1?海绵城市建设理念的优点
  1.1 提高城市水资源循环利用效率
  随着城市路基范围的扩大,路基范围内可收集的雨水量也越来越可观。加强对这些天然雨水的收集、保存和净化,可以节约地下水源,补充城市地下水。在旱季少雨的情况下,有必要释放这部分水资源,以满足城市绿化灌溉、道路养护乃至生产生活用水的需要,实现水资源的合理配置。
  1.2 有效解决城市内涝问题
  随着城市道路硬化面积的不断增加,城市整体雨水的渗透和吸收能力大大降低。一旦雨季来临,随着降水量的增加,由于入渗不及时,将出现更为严重的内涝灾害。将海绵城市理念融入城市道路设计中,可以解决城市路面硬化问题。采用透水性路面材料,可以提高城市路面的雨水吸收和渗透能力,从根本上解决城市内涝问题。
  2 城市道路建设现状
  随着我国社会经济的不断发展,城市规模和数量的不断扩大,道路覆盖率的提高,地面硬化问题日益突出,大大降低了雨水的渗透性。
  在雨季,由于地面硬化,大量雨水会流入地面,导致一些城市出现内涝问题。同时,大面积内涝将加剧温室效应和热岛效应,加剧极端天气和水文条件。目前,城市道路占地面积为城市总体面积的 15%~20%,虽然部分道路路基能够实现对雨水的收集,但是这些水资料没有得到充分的利用,产生大量的水资源浪费。在此基础上,“海绵城市”
  理念诞生,能够通过使用新型路面的方式,提高地表雨水的渗透率,对径流水质与水量进行良好、妥善的处理。
  3 立足于海绵城市的城市道路优化设计
  3.1 道路排水设计优化
  3.1.1 雨水低影响开发系统的优化设计
  针对道路红线范围内雨水影响较小的开发系统,必须采用科学的优化设计方法,实现道路排水系统的稳定运行。道路横断面主要分为人行道、机动车道和非机动车道、车道分隔带等部分。根据系统发展的特点,建议对机动车道径流量采用 lid 措施,人行道和非机动车道径流量采用 lid 措施。所有雨水将收集并溢流至雨水管道。人行道建议采用透水砖或透水混凝土开拓措施;绿化隔离带采用绿化带和生态树池;非机动车道采用透水沥青和透水混凝土;非机动车道隔离带采用植被浅沟。对于道路红线外雨水影响较小的开发系统,根据道路周边土地的实际性质,下垫面应划分为硬化地面、滨江绿化带和城市开放绿地。低影响系统的具体设计建议为:硬化地面采用透水砖和透水混凝土排水措施;滨江绿化带在滨江绿化带低影响开发措施的基础上,采用植被,开放式绿地还可以增加雨水池和雨水湿地。公园绿地可与道路雨水管道连接,管道末端进行优化设计,按照水 量控制标准合理开发系统。
  3.1.2 排水与雨水低影响开发系统衔接设计
  一是雨水排水设施。侧石取水口的设计旨在确保径流能够进入低影响开发系统。根据洞口进水量和流量,合理设计洞口数量。开口位置应沿道路布置。应适当增加纵坡凹陷处的洞口数量,以确保侧石洞口设计足以防止树叶或垃圾堵塞进水口。二是机械分离区的通水设施。排放设施的数量应根据设施的排放能力和城市道路的回流进行设计。利用明渠均匀流公式计算泄水设施的泄流能力。最后,对人行道的水设施进行了设计。非机动车道内的雨水可利用溢流设施送入海绵设施。依托低影响的排水设施开发,连接雨水系统和排水系统。
  在设计导流管时,应在雨水收集区设置生物滞留或植草浅沟,导流管的排水能力必须超过设施的入渗能力,埋管坡度不应小于 0.005 向雨水井排水,并进行清淤应设置立管,以帮助导流管冲洗和堵塞碎屑。
  生物滞留区设置溢流口,防止暴雨时溢流排放。溢流口顶面标高不得超过路面 30mm,绿化种植面标高不得超过 50mm。通过雨水蓄能设计计算出溢流水位高程,并在溢流口出口设置截污挂篮,达到截污效果。
  3.1.3 路面排水防涝系统设计
  分析水源是否会影响低影响开发系统、排水系统和防洪系统,通过各系统的协调控制雨水径流,防止城市内涝。排水系统也是海绵城市的一项设计内容,它采用排水设施和储存设施来排放过多的雨水。
  在路面和生态沟上设置泄洪渠,利用蓄洪隧洞完成雨水蓄存。
  3.2 城市道路优化设计
  3.2.1 横纵断面的优化设计
  根据海绵城市的设计要求,机器无隔板的宽度应大于 3m,人行道绿化带的宽度应小于 3m,如果人行道外侧为绿地,建议将人行道水平坡向外侧绿地,采用预埋管道排水雨水进入绿地,优化设置海绵设施。在纵断面设计中,结合横坡与纵坡的关系,将雨水引入绿地排水设施。可在绿地内设置局部最低点,实现雨水的分散控制,也可借助城市河网的优势控制道路相系统,在河道位置和道路坡向形成低洼点,优化大排水系统。
  3.2.2 路基优化设计
  一方面,可采用轻集料回填浸水路基,保证路面与路基之间有15-20cm 厚的碎石隔水层,防止地下毛细水上升对路面的冲刷。另一方面,生态林带和路面结构应设置高密度防水卷材,生态林带与路面连接处的防水卷材应设置在侧石基层的下部,以防止地表水渗入对路面的影响,但防水膜向下延伸长度必须大于 50cm。
  3.2.3 绿化景观优化设计
  对汽车带道路进行绿色景观设计。根据绿地宽度,选择不同的景观绿化设计方法。车带宽度小于 3m 时,不建议采用下沉式绿地;宽度大于 3m 时,可采用下沉式绿地或雨水花园处理雨水,也可采用干流或梯形绿地景观绿化方式。行车道绿化带景观设计应选择抗旱、抗湿能力强的树种。选择生态树池时,可设置碎石层和排水板,保护树根不被水浸泡。路边绿化带景观设计可采用下沉式绿地和雨水花园两种海面设施。同时,要做好厂房配置和地形优化设计。采用乔灌草相结合的方法。在低洼地区不宜种植高大的树木。
  结束语
  综上所述,随着社会经济的不断发展,人们对生态环境越来越重视。在“海绵城市”理念的引导下,各地城市开始加强道路设计。
  通过改变道路设计、道路材料选择等方式,结合先进技术,城市地下水资源可以有效补充和缓解地表径流压力,降低城市内涝灾害发生的概率。通过雨水系统的应用,可以促进雨水资源的合理利用,减少浪费的发生,有力地促进城市的健康可持续发展。
  参考文献:
  [1]陈武 . 基于海绵城市理念的城市道路路面结构设计探讨 [J]. 低碳世界,2017(5):207-208.
  [2]王林涛 . 基于“海绵城市”理念的城市道路设计标准 [J]. 中国标准化,2016(22).

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