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現(xiàn)階段城市道路給水排水工程設(shè)計
現(xiàn)階段我國城市化進程在不斷加快,對水資源需求又有了新的挑戰(zhàn),但現(xiàn)階段我國對雨水沒有做到充分的利用,而一排了之的做法越來越使人們覺得是一種資源上的浪費,因此,在城市新區(qū)塊的開發(fā)和設(shè)計中,如何使雨水得到更好地綜合利用,是一件很有意義的工程。本文從排水設(shè)計新思路、儲水設(shè)計新功能和城市道路儲水功能設(shè)計相關(guān)問題來對現(xiàn)階段城市道路給水排水工程設(shè)計進行了探討。
【關(guān)鍵詞】城市道路;給水排水工程;雨水利用
1 排水設(shè)計新思路
傳統(tǒng)的排水設(shè)計思路是通過路面縱、橫坡度形成路面徑流,雨水口集水,經(jīng)由雨水支管匯總到干管后排至天然水體,為了使雨水能作為一種可貴的資源得到最大程度的利用,雨水應(yīng)當收集和儲存待用。難點在于在什么地方用什么方式儲存,就道路設(shè)計范圍而言,設(shè)計者完全可以轉(zhuǎn)變設(shè)計思路,把用于排水目的設(shè)置的排水管道作為蓄水管道來考慮,管道縱坡可以設(shè)計為水平,以檢查井為界的相鄰管段管底縱坡可以保持相同標高的水平坡度; 也可以通過檢查井設(shè)計為跌水式臺階; 甚至還可以設(shè)計為反向跌水臺階,形成上游管段的儲水高度大于下游管段的儲水高度,這樣形成的設(shè)計,大部分管道是作為儲水管的功能使用,只在需要排水至天然水體的末端管道仍作為排水管道,并保持管道排水的縱坡度。
2 儲水設(shè)計新功能
2.1 雨水管是儲水的主要設(shè)施
自然界的降水,對一個城市區(qū)域來說,其影響和作用通常多以負面為主,對道路來說,會嚴重影響通行與環(huán)境,顯著降低了交通的暢通程度和安全性,降雨量大時還會造成城市水災(zāi)等一系列次生災(zāi)害。在整個市政設(shè)施體系中,道路本身的路面排水特別是埋置在道路路基的雨水管排水設(shè)施是解決整個城市區(qū)域雨水排水的主要載體,雨水管排水系統(tǒng)在不下雨時雖處于空閑狀態(tài),但下雨時需要及時發(fā)揮有效排水功能,當排水能力低于短時降水形成的雨水流量時,便會出現(xiàn)路面積水,嚴重時還會造成社會問題。而當?shù)缆吩谇缣炀S護,如灑水消除灰塵以及綠化澆灌時有需要取水、運水,排走的雨水沒有得到很好的利用,并且對排水系統(tǒng)的排水功能要求較高,如果能夠把排水管的排水功能轉(zhuǎn)變?yōu)閮λ疄橹鞯墓δ埽m然加大了儲水的負擔以及工程成本,但卻保護了水資源,為雨水的二次利用提供了水源條件。排水管道轉(zhuǎn)變?yōu)閮λ艿肋M行設(shè)計時,加大管徑,提高儲水容量。目前,由于排水管道管材的更新( 應(yīng)用新材料) ,材料的強度提高,柔韌性更好,更便于施工,加大管徑的成本增加并不顯著。
2.2 道路儲水的其他措施
2.2.1 路面儲水。路面儲水的措施主要有道路表面儲水、路面結(jié)構(gòu)儲水和路側(cè)下凹式街溝儲水等多種方式。第一種是道路表面儲水,主要是指塊體儲水結(jié)構(gòu)路面,具體做法是石塊或者混凝土預(yù)制塊鋪砌的塊體間隔凸起路面、豎向空心塊體路面和異型預(yù)制塊空隙結(jié)構(gòu)路面,利用凹槽、空心的空間或者結(jié)構(gòu)內(nèi)部制造的空間實現(xiàn)聚水和儲水的功能,在降雨量不大時可以起到儲水作用,降雨量較大時會形成徑流借助坡度在表面排水,這種方式主要適用于人行道和城市休閑區(qū)散步道以及城市停車場路面等。第二種是透水性路面,如透水性瀝青混凝土路面和透水性水泥混凝土路面,這類路面可以使用在車行道、人行道以及廣場停車場等各種路面,特點是降雨量小時可以借助路面內(nèi)部的空隙儲水,但雨量大時仍要依靠路面面層下或街溝下的排水系統(tǒng)排水。第三種下凹式街溝儲水就是將街溝設(shè)計為 U形或矩形水溝,表面加蓋雨水篦,由于水溝是儲水設(shè)施,因此,溝底縱坡度可以小于 3‰。
2.2.2 綠化帶儲水。城市道路的綠化設(shè)施主要有分隔帶綠化和人行道的樹池綠化,傳統(tǒng)的設(shè)計方式是分隔帶或樹池都高于地面,這樣做有利于車輛或行人的通行安全,但當?shù)孛娉霈F(xiàn)降雨徑流時無法排到植物綠化區(qū),為使綠化區(qū)成為儲水區(qū),應(yīng)將各種綠化設(shè)施的高程降低,同時,為了保留原來的路緣石保護車輛和行人的功能,可以在綠化區(qū)和路面的分界處設(shè)置間斷式凸起的路緣石或立柱。在道路分隔帶綠化區(qū),應(yīng)在道路下坡端點設(shè)置集水井和引水設(shè)施,以備當儲水量超過綠化區(qū)儲量時能夠有排水通道排入路基的儲水管道或地面的河道、池塘。對于降雨量較大的地區(qū),相鄰的樹池可以通過預(yù)埋管道連通或與近處雨水檢查井連通。
2.2.3 城市儲水功能建設(shè)。具體做法有定點儲水,即在道路紅線范圍內(nèi)大片的綠化區(qū),特別是草類和灌木類的綠化區(qū)都有條件建設(shè)地下儲水池,承擔吸納綠化區(qū)和周圍道路雨水任務(wù),在廣場以及大型花壇可以建造地下儲水池。生態(tài)儲水,即將城市的集水型生態(tài)公園、景觀河道、景觀湖、池塘等都設(shè)計成為吸納周邊道路或小區(qū)雨水地面儲水設(shè)施,實現(xiàn)生態(tài)性儲水。雨水儲水排水管道應(yīng)與這些儲水功能區(qū)連接在一起。
3 城市道路儲水功能設(shè)計相關(guān)問題
3.1 儲水規(guī)劃與雨水利用的關(guān)系
傳統(tǒng)的城市雨水處理方式是實行分區(qū)規(guī)劃和排放,在雨水的收集和利用的指導(dǎo)原則下,雨水儲蓄和利用也要同步進行規(guī)劃和設(shè)計,就道路沿線而言,管線的線狀儲蓄和定點儲蓄等方式應(yīng)當合理分布與結(jié)合,不同的儲蓄方式應(yīng)當連通并能相互調(diào)節(jié)。如果只儲蓄而不能很好的利用,則儲水就失去了意義,因此,如何利用的問題也是要同步規(guī)劃的,除了綠化用水、景觀用水等簡單方式外,更有價值的方式就是實現(xiàn)工業(yè)化利用,雨水經(jīng)過一定工藝的清潔過濾,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、有償化,雨水代替自來水,達到雨水利用的良性循環(huán)。
3.2 儲水與降雨信息系統(tǒng)
由于儲水容量的有限性和降雨量、降雨強度、降雨時機、降雨歷時等因素的隨機性,儲水系統(tǒng)需要較高質(zhì)量的氣象預(yù)報和降雨量預(yù)測能力,以便能及時排水、騰出容量。一個先進、高效的降雨信息不僅可以為儲水管網(wǎng)系統(tǒng)的合理調(diào)配和資源化利用提供科學(xué)的依據(jù),而且能及時預(yù)報重大災(zāi)情和水情,提前做好儲水或排水的應(yīng)對措施,發(fā)揮抗災(zāi)減災(zāi)的最大效益。
3.3 儲水與城市規(guī)劃、公共政策的關(guān)系
要做好城市儲水管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計,重要的基礎(chǔ)是在城市規(guī)劃階段就應(yīng)做好總體的規(guī)劃和布局,并對雨水利用和產(chǎn)業(yè)的連接進行規(guī)劃。儲水設(shè)施中的定點儲水、生態(tài)儲水更應(yīng)列入城市規(guī)劃,因為在這個環(huán)節(jié)如果沒有對雨水的資源化利用做出全局性規(guī)劃,以后就很難實施。由于目前在我國雨水利用尚未形成氣候,與一些國家( 如新加坡) 相比差距很大,因此,需要政府的高度重視和推動,特別是不能斤斤計較市政設(shè)施投資加大而忽略雨水利用的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益,政府部門、城市規(guī)劃部門、市政設(shè)計部門都應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,改變既往的工作思路,在市政建設(shè)的政策和設(shè)計規(guī)范上予以突破,在條件允許的前提下特別是新開發(fā)的城市區(qū)域應(yīng)大膽嘗試,進行雨水排水、儲水設(shè)計一體化建設(shè)試驗,然后進行推廣,在實現(xiàn)雨水資源化利用的同時,還可以取得城市降溫、增加濕度、改善環(huán)境的生態(tài)效益。
4 結(jié)束語
我國總體上是一個水資源缺乏的國家,如何合理有效利用雨水是一個比較重要且非常有價值的研究課題,實現(xiàn)雨水的排水和儲水一體化設(shè)計是雨水收集和利用的經(jīng)濟可行方法,隨著城市化進程的加快,降雨對一座城市的影響越來越大,在提高設(shè)計標準的同時如果能夠按照雨水資源化利用的原則實現(xiàn)道路儲水、排水一體化設(shè)計,儲、排并舉,既可以保證道路排水暢通,提高城市的抗災(zāi)能力,又能降低水的處理和使用成本,并節(jié)約自來水的消耗,同時,也是在向環(huán)境友好型城市建設(shè)邁進一步,是一個一舉多得的好舉措。
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