道路工程中海綿城市技術的應用【論文】

1、道路工程中海綿城市技術的應用【摘要】隨著海綿城市的發(fā)展和推廣，許多項目都開展了海綿城市的專項設計，其中就包括了道路工程項目。論文闡述海綿城市的基本概念，分析海綿城市在道路工程中的適用性，給相關工程提供參考?！娟P鍵詞】海綿城市；道路工程；徑流系數(shù)；雨水回用1 海綿城市概述現(xiàn)代社會的發(fā)展不僅僅給人們帶來了生活上的便利、科技上的發(fā)展，同時，也給人們帶來了新的問題。而水環(huán)境問題，是最突出的一方面。水環(huán)境的惡化將直接影響人類的生存環(huán)境和生存質(zhì)量。因此，人們提出了海綿城市的概念。對于海綿城市的概念，不同國家有不同國家的定義，在西方發(fā)達國家，海綿城市又稱為低影響開發(fā)理念旨在通過分散的，小規(guī)模的徑流控制設施，

2、來達到對雨水所產(chǎn)生的徑流和污染進行控制的目標，使城市的雨洪管理接近于自然界的雨水循環(huán)，因此，在西方國家海綿設施又稱為lid 設施。而在我國海綿城市的概念則是指新一代城市雨洪管理的概念，是指城市能夠像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性，也可稱之為“ 水彈性城市 ”1 。國內(nèi)外對海綿城市的理解和定義，有一些相似的地方，也有一些不同的點，但主旨都是相同的，都是為了解決雨水給人們帶來的問題。1.2 海綿城市的應用案例及設施簡介1.2.1 新加坡 jtc清潔科技園新加坡是全球聞名的花園城市，新加坡的海綿城市建設一直走在世界的前列。新加坡 jtc清潔科技園是一個集海綿城展

3、示和運行為一體的綜合科技展示園。它坐落在清潔科技園區(qū)的中心區(qū)域，與南洋理工大學毗鄰。 jtc清潔科技園總占地面積5ha；園區(qū)核心部分由森林之峰、野生走廊、淡水沼澤森林與溪流山谷4 大主題區(qū)塊組成，核心部分不僅僅保留了原有的生態(tài)環(huán)境；同時設置了一系列的海綿城市設施，使得 65%的雨水徑流， 過濾、凈化，重復利用，作為廁所沖洗用水、綠化灌溉用水等。jtc 清潔科技園的設立在探究城市與生態(tài)之間的平衡方面走在了世界的前沿，也為海綿城市的發(fā)展提供了良好的技術支撐，同時也兼顧了科技展示與教育的作用。1.2.2 法國佩爾勒馬恩河河岸設計法國是一個兼具浪漫與現(xiàn)實主義的國家，在生態(tài)環(huán)境及河岸建設方面也尤為突出。

4、馬恩河是位于法國佩爾勒的一條景觀河道，為了抗擊洪水的侵蝕，河道原來采用了硬質(zhì)護岸。隨著時間的推移以及法國旅游業(yè)的發(fā)展，原有的硬質(zhì)護岸過于生硬且影響河道的整體景觀效果。因此，佩爾勒當?shù)卣疀Q定對馬恩河進行河岸整體景觀的改造，改造后的馬恩河既要滿足排水的需求，又要兼顧景觀效果。因此，設計師重新考慮了城市與河道的關系，通過引入lid 設施，將馬恩河打造為景觀性與實用性為一體的綜合性生態(tài)河道。使得周圍居民和附近野生動物可以自然和諧共處，也成為河道改造史上一個非常成功的案例。2 海綿城市在道路工程中適用性分析2.1 在道路設置海綿設施的原因道路是城市建設非常重要的一部分，也是城市發(fā)展必不可少的一部分，道

5、路穿梭于城市的各個地方。根據(jù)要求，對于規(guī)劃人口在200 萬以上的大城市，城市道路用地面積應占城市建設用地面積的比例宜為15%20%。作為一個滲透于城市各個區(qū)塊的市政設施，道路與海綿的結(jié)合將會大大降低整個城市的徑流系數(shù)，同時，惠及整個城市的居民及業(yè)態(tài)，而海綿設施的設置則可以降低道路雨水系統(tǒng)的壓力，減少市政管線的投資，可以說是一個相輔相成的關系。道路海綿城市的建設，是接下來城市建設的一個新的目標。2.2 適宜設置于道路的海綿設施隨著海綿城市技術的發(fā)展，現(xiàn)在已有多種海綿城市措施；如屋頂花園、植草溝、雨水花園、生態(tài)濕地等。根據(jù)道路的特點和作用，適宜設置于道路工程的海綿城市措施主要有以下幾種。2.2.1

6、 透水路面透水路面指的是采用透水性良好的材料鋪設的路面，采用透水材料鋪筑路面可以使雨水一部分滲入土壤，另外一部分雨水則可以由路面下方的幾層與透水材料進行儲存，而無法消納的雨水則變成徑流進入城市排水管網(wǎng)進行排放?，F(xiàn)階段，考慮到項目的經(jīng)濟性，透水路面大部分都用于人行步道，慢行系統(tǒng)以及路側(cè)停車場中，透水路面的布置可有效降低道路徑流系數(shù)，降低雨水管網(wǎng)排水壓力，隨著技術的日益成熟和發(fā)展，今后，透水路面在快速路的設置也會越來越多，形成系統(tǒng)化的透水網(wǎng)絡。2.2.2 生物滯留設施生物滯留設施是指在設置地勢較低的區(qū)域，通過植物、土壤和微生物系統(tǒng)蓄滲、凈化徑流雨水的設施。生物滯留設施按照構(gòu)造的不同可分為簡易型生物

7、滯留設施和復雜型生物滯留設施，按照使用位置的不同又可分為雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態(tài)樹池等。生物滯留設施適應性強，可有效降低凈流污染，非常適宜與設置在道路側(cè)分帶、中分帶中。生物滯留設施既有良好的徑流及污染物控制效果，又可以與綠化景觀結(jié)合，打造水、景一體的海綿設置，可以為道路的景觀增光添彩。2.2.3 雨水收集模塊雨水收集模塊是一種由塑料材質(zhì)制成的模塊化雨水收集系統(tǒng)，通過模塊與模塊之間的疊加可以形成地下的小型儲水設施，用以收集雨水；雨水收集模塊施工簡便靈活，根據(jù)蓄水需求的不同，既可以建設成家庭小型雨水收集池，也可以用作建設成市政大型雨水調(diào)節(jié)池。操作簡便、用途廣，也使得pp 模塊蓄水池成為

8、海綿城市建設重要的一個組成部分。在紅線寬度超過50m 的道路下方， 可以設置雨水收集模塊，通過生物滯留地凈化后的雨水可以進入雨水收集模塊收集，收集后的雨水可作為道路及綠化澆灑用水，真正將雨水變廢為寶，合理利用，也是海綿城市建設的主旨和初衷。2.2.4 開口路緣石開口路緣石是海綿城市雨水倒流的一個重要設施，通過對路緣石增加開口的方式，將路面雨水徑流導流至雨水花園、植草溝等海綿設施中去，起到了一個承前啟后的作用。以上就是在道路工程中，運用較多的海綿城市設施，未來隨著海綿城市技術的發(fā)展，將會有越來越多的海綿城市設施運用到道路工程中去。3 海綿化道路效果分析3.1 徑流控制效果分析徑流系數(shù)是指一定匯水

9、面積內(nèi)地面徑流量與降雨量的比值。根據(jù) gb50014 2006室外排水設計規(guī)范 （2016 版），混凝土或瀝青路面的徑流系數(shù)為0.850.9；由這個系數(shù)可以看出，大部分的雨水都直接形成了徑流，對城市雨水管網(wǎng)產(chǎn)生了巨大的壓力。 在加設透水路面、 生物滯留帶等設施之后，徑流系數(shù)可下降至0.450.6，效果較為顯著2。3.2 污染物控制效果分析通過透水路面和生物滯留帶截流后，部分污染物通過孔隙被截留，達到凈化雨水的效果，同時凈化后的雨水可以儲存進雨水收集模塊中，進行回用3。4 結(jié)語海綿城市的發(fā)展如火如荼，各地都展開了海綿城市專項的設計及施工，利用好海綿城市的設施，將會對城市的發(fā)展，以及城市防洪排澇帶來積極的影響，在道路建設的同時設置海綿城市的設置，將會使海綿設施發(fā)揮更大的作用，同時也能改善城市環(huán)境，提升城市形