城市道路工程中海綿城市的應(yīng)用
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摘要：作為有效調(diào)節(jié)城市整體環(huán)境的重要途徑，海綿城市逐漸成為城市發(fā)展中一個(gè)重要的理念及趨勢(shì)。它不僅能有效解決我國常見的城市內(nèi)澇問題，而且能為提高城市規(guī)劃建設(shè)質(zhì)量提供有效的基礎(chǔ)保障。基于此，本文針對(duì)海綿理念在城市道路工程中的應(yīng)用進(jìn)行討論，希望能為相關(guān)從業(yè)者提供一點(diǎn)參考建議。
關(guān)鍵詞：海綿城市；道路工程；材料；鋪裝
我國許多城市由于缺乏科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，遭遇暴雨天氣時(shí)，往往會(huì)使城市產(chǎn)生內(nèi)澇問題。因此，需要結(jié)合城市自身的實(shí)際情況，通過科學(xué)的規(guī)劃及合理的設(shè)計(jì)，對(duì)傳統(tǒng)較為單一及具有較高局限性的排水體系進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，提高對(duì)于城市環(huán)境問題的治理效果。而在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，有效地結(jié)合海綿城市理念，不僅是現(xiàn)代城市發(fā)展規(guī)劃的需求，也是我國民眾健康生活的保障。
一、海綿城市理念
2012年4月，在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中，“海綿城市”概念首次提出；2013年12月12日，在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議講話中強(qiáng)調(diào)：“提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。海綿城市這一理念強(qiáng)調(diào)在城市設(shè)計(jì)過程中，從源頭入手，有效減少甚至消滅城市表面雨水徑流，再通過傳導(dǎo)調(diào)蓄等手段，將至少70%的自然降雨水量就地進(jìn)行消納利用。基于海綿城市理念的城市規(guī)劃建設(shè)，與傳統(tǒng)自然排放模式下超過80%的自然降雨通過徑流自然排出的要求不同，自然雨水降雨量的徑流要控制在40%以內(nèi)[1]。通過控制這一指標(biāo)，能有效地減輕雨水徑流對(duì)城市地表的沖刷作用，并且能將收集的雨水進(jìn)行凈化及重復(fù)利用，不僅能有效保護(hù)城市的自然生態(tài)環(huán)境，而且能極大地降低城市出現(xiàn)內(nèi)澇的可能性。此外，通過對(duì)收集的雨水進(jìn)行重復(fù)利用，能從側(cè)面緩解當(dāng)前城市居民較高的水資源使用壓力。
二、海綿城市理念在城市道路工程中的應(yīng)用
1、海綿城市理念在城市道路綠化帶建設(shè)中的應(yīng)用
作為城市發(fā)展的主要載體及重要推動(dòng)力，城市道路在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中占據(jù)著重要的地位，因此，在城市道路建設(shè)中有效應(yīng)用海綿城市理論有著十分重要的實(shí)踐意義[2]。我國針對(duì)城市道路積水問題，采用最多的方法是將路面的積水引導(dǎo)流向道路兩旁的綠化帶中。但值得注意的是，由于許多城市道路在設(shè)計(jì)過程中并沒有規(guī)劃足夠的綠化帶，因此很難滿對(duì)于道路積水的消化需求。為了有效解決這一問題，在城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，融入海綿城市理念，有針對(duì)性地采取解決措施。例如，引入海綿城市理念，針對(duì)城市道路橫斷面的綠化帶進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，設(shè)置排水溝、雨水口等設(shè)施。將海綿城市理念具體應(yīng)用在綠化帶的優(yōu)化改造中時(shí)，需要重點(diǎn)加強(qiáng)綠化帶整體設(shè)計(jì)的優(yōu)化、排水設(shè)施的規(guī)劃，合理選擇滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求的植物進(jìn)行配植，保障城市道路綠化帶中的植物能有效地存活且健康生長。此外，可以將城市道路兩旁的綠化帶中心處設(shè)計(jì)為淺碟形，對(duì)引導(dǎo)過來的雨水進(jìn)行有效的收集，并通過在其中布置礫石、砂石等過濾材料以及在下方增加滲水管，對(duì)凈化過后的雨水進(jìn)行有效的收集，不僅能提高雨水滲透速率，而且能有效地對(duì)雨水進(jìn)行收集及重復(fù)利用[3]。此外，為了充分滿足城市道路對(duì)雨水積水的排水需求，綠化帶的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化，可以通過在綠化帶兩側(cè)設(shè)置花壇石等提高雨水的引導(dǎo)排入效果。
2、海綿城市理念在城市道路材料選擇之中的應(yīng)用
城市道路所使用的施工材料，是道路路面結(jié)構(gòu)的主要組成元素。因此，城市道路路面的材料選擇，需要與海綿城市理念進(jìn)行有效的結(jié)合。首先，要想有效發(fā)揮海綿城市理念的實(shí)際價(jià)值，在城市道路設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中要正視道路路面施工材料的選擇工作。其次，在選擇城市道路路面施工材料的過程中，必須與海綿城市理念進(jìn)行有效的結(jié)合，提高雨水滲透效果的基礎(chǔ)上，突出城市道路路面施工的科學(xué)性及合理性。最后，選擇城市路面施工材料時(shí)，必須對(duì)城市道路的滲透要求有一個(gè)具體的了解，結(jié)合城市道路具體的功能需求及特征要點(diǎn)，保障所選擇路面施工材料的實(shí)用性、合理性。例如，選擇城市道路車行道路面施工材料時(shí)，通常選擇瀝青這種承受能力強(qiáng)、實(shí)用性較高的材料。同時(shí)，結(jié)合海綿城市理念，可以選擇一些透水性較強(qiáng)、承載能力較為優(yōu)良的瀝青材料，對(duì)城市道路的車行道進(jìn)行鋪設(shè)。此外，在具體進(jìn)行城市道路路面施工時(shí)，不能在滲透區(qū)域設(shè)置防水層，以免阻止雨水通過滲透作用滲入該區(qū)域的土壤中而影響雨水滯留處理效果。
3、海綿城市理念在城市道路鋪裝中的應(yīng)用
在城市道路中，人行道等重要活動(dòng)區(qū)域是行人來往活動(dòng)以及休息停留的重要空間，是城市道路設(shè)計(jì)中重要的組成部分。由于這部分區(qū)域面層往往需要進(jìn)行鋪裝設(shè)置，因此，加強(qiáng)人行道等活動(dòng)區(qū)域的鋪裝工作，不僅能提高這些區(qū)域的質(zhì)量，還能有效保障群眾日常來往的安全以及通過區(qū)域時(shí)的舒適度。城市道路鋪裝規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅影響道路工程建設(shè)質(zhì)量，而且影響城市道路實(shí)際使用的功能性及舒適性。因此，針對(duì)鋪裝區(qū)域開展規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要結(jié)合有效海綿城市理念，通過科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，提高鋪裝區(qū)域海綿城市理念的落實(shí)程度。例如，在鋪裝區(qū)域的實(shí)際施工過程中，可以通過合理利用透水磚等透水鋪裝材料，提高鋪裝區(qū)域雨水的滲透效果。此外，對(duì)于鋪裝區(qū)域鋪裝材料的使用規(guī)模，需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)真落實(shí)。對(duì)人行道開展鋪裝施工時(shí)，可以利用一些先進(jìn)的生態(tài)排水技術(shù)，達(dá)到有效提高人行道路面排水性能的最終目的。許多城市為了有效地對(duì)城市道路的年徑流流量進(jìn)行有效的控制，結(jié)合城市自身實(shí)際情況，研究制定并落實(shí)具體的控制標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)當(dāng)?shù)爻鞘械缆肥┕ぴO(shè)計(jì)工作起到有效的規(guī)范作用。
4、海綿城市理念在城市道路綠地中的應(yīng)用
在城市道路工程中設(shè)置下沉式綠地的根本目的是對(duì)自然雨水進(jìn)行有效的收集及合理的利用，不僅能有效地避免城市道路出現(xiàn)路面積水問題，還能對(duì)雨水進(jìn)行收集利用，最大限度地提高雨水利用率。通常，在城市道路中設(shè)置下沉式綠地時(shí)，下沉式綠地的高程要比城市道路低5～25cm，通過設(shè)置相應(yīng)的高程差提高下沉式綠地收集雨水的效果，進(jìn)一步提升整個(gè)綠地的雨水滲透效果。例如，在城市道路設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，需要對(duì)道路工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行全面深入的了解，在現(xiàn)場(chǎng)施工條件允許的基礎(chǔ)上，可以合理地規(guī)劃一些下沉式綠地。值得注意的是，設(shè)置下沉式綠地時(shí)，需要對(duì)綠地的蓄水量進(jìn)行有效的預(yù)估，保障綠地的蓄水量能滿足當(dāng)?shù)刈畲蠼涤炅肯碌男钏皾B水需求。此外，可以在下沉式綠地中設(shè)置一些小型濕地生態(tài)群落，不僅能有效地豐富道路兩邊的景觀效果，提高人們對(duì)于城市道路的滿意程度，還能通過合理的搭配植物提高對(duì)于雨水的凈化處理效果。
5、海綿城市理念在城市道路種植設(shè)計(jì)之中的應(yīng)用
植物的種植設(shè)計(jì)作為城市道路工程中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，融入海綿城市理念時(shí)需要重點(diǎn)考慮以下4個(gè)方面。首先，在對(duì)城市道路綠地進(jìn)行植物配植設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)仔細(xì)考慮綠地所處環(huán)境的實(shí)際情況，并認(rèn)真規(guī)劃綠地的實(shí)際使用功能，嚴(yán)格按照綠地植物種植設(shè)計(jì)的總體要求，充分考慮綠地的游憩功能、生態(tài)功能及美化功能等，開展道路綠地的植物配植規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。值得注意的是，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分考慮可能存在的安全隱患。其次，在對(duì)城市道路綠地植物進(jìn)行搭配設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意需要滿足綠地中雨水設(shè)施設(shè)置對(duì)于植物的功能需求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)綠地環(huán)境實(shí)際情況對(duì)植物進(jìn)行科學(xué)合理的配植，強(qiáng)化城市道路雨水利用系統(tǒng)的功能性。再次，在對(duì)城市道路植物進(jìn)行搭配設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照生態(tài)學(xué)原理進(jìn)行規(guī)劃，可以使用本土植物，構(gòu)建具有較強(qiáng)地域代表性的植物群落。最后，在對(duì)城市道路綠地植物進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重視植物群落與城市道路空間之間的關(guān)系，最大限度地保證群落具有較強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力以及較高的穩(wěn)定性，避免植物與植物之間因?yàn)樯L習(xí)性不同阻礙彼此健康生長。例如，在對(duì)城市道路進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮城市道路兩旁綠地對(duì)于排水、滲水、蓄水的實(shí)際需求，在充分考慮設(shè)置排水設(shè)施相關(guān)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，選擇合適的植物進(jìn)行種植搭配。此外，在對(duì)植物種類進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮植物自身的生長習(xí)性及景觀效果，應(yīng)保障道路兩旁綠地一年四季都有不同的植物景觀，提高城市道路的觀賞性。同時(shí)，應(yīng)考慮植物自身的顏色、生長速度及植物根系的深度，提高植物群落景觀效果的基礎(chǔ)上，保證植物能健康生長，避免由于相互競(jìng)爭而導(dǎo)致部分植物死亡。
三、結(jié)語
近年來，我國加大了對(duì)于海綿城市理論的重視程度，許多城市制定了適合自身發(fā)展的具體政策規(guī)范，為加強(qiáng)海綿城市理念在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)及相應(yīng)的技術(shù)依據(jù)[4]。海綿城市理念在城市道路設(shè)計(jì)及建設(shè)的應(yīng)用涉及許多不同的環(huán)節(jié)，因此需要不同部門有效地進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，共同提升海綿城市的建設(shè)水平，提高城市道路的排水及蓄水能力。這不僅能提高對(duì)于雨水的利用效率，還能有效地對(duì)水資源進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
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作者：劉銅銅 單位：中國葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司助理工程師