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基于海绵城市理念的道路建设分析

2020-03-02陈曜宋旭艳周万志梁洁颖许言严鹏飞

科技创新导报 2020年21期
关键词:海绵城市市政道路基础设施

陈曜 宋旭艳 周万志 梁洁颖 许言 严鹏飞

摘  要:随着近些年来全国范围内城市化建设的步伐不断推进,城市道路作为整体建设的经络,其重要性也尤为突出。实质上,城市的内涝问题与城市的道路建设密切相关。本文以苏州市海绵城市建设试点为例,分析了市政道路建设过程中所运用到的建设方法与基础设施,将生态环境的建设融入城市化发展之中,更好地创造社会与经济效应。

关键词:海绵城市  市政道路  建设理念  基础设施  设计

中图分类号:U412           文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)07(c)-0020-03

Abstract: Along with the continuous progress of urbanization in the whole country in recent years, the importance of urban roads as the the meridians of overall construction is particularly prominent. In essence, the problem of urban waterlogging is closely related to the urban road construction. Taking the pilot project of sponge city construction in Suzhou as an example, this paper analyzes the construction methods and basic facilities applied in the process of municipal road construction. We should integrate the construction of ecological environment into the development of urbanization so as to better create social and economic effects.

Key Words: Sponge city; Municipal road; Construction concept; Infrastructure; Design

蘇州作为国家首批海绵城市建设试点,将起到先行的带头作用。海绵城市下的路面设计,通过对雨水的吸收、积蓄和缓释作用,可以有效地控制雨水径流,实现生态环保的城市发展方式[1]。在对海绵城市道路的探索中,苏州将海绵城市理念与城市发展有机融合,有望把自身打造成平原河网城市城水共生的典范。

1  海绵城市建设理念概述

海绵城市是指城市能够像海绵一样,在下雨的时候蓄水、吸水和渗水,并根据需要进行合理利用,使城市水达到良性循环的模式。海绵城市,即“会呼吸”的城市。目前海绵城市的建设理念是要求城市尊重和利用自然规律,将人为措施与自然排水途径相结合,以此达到城市水资源储备和循环利用的效果[2]。

海绵城市的建设方针主要有以下几个方面。

1.1 保护原有的生态系统

在海绵城市建设的过程当中,尽量避免对原有生态环境造成破坏,这是海绵城市建设的基本要求,为后期的可持续发展提供有力的保障。

1.2 生态恢复和修复

传统的挖沟引渠排水模式对自然环境造成了很大的毁坏,需要运用积、蓄、渗的方式进行自然恢复。

1.3 低影响开发,即新建海绵体

按照低影响开发理念,在城市建设中依据对生态环境破坏最低的原则,选择合适的LID措施和技术,新建城市海绵体[3]。

2  苏州海绵城市建设

2.1 自然条件

苏州水系发达,水网密布,是典型的鱼米之乡,具有建设海绵城市的优良自然条件,但同时也面临着严重的城市内涝灾害,苏州河网密度水面率逐年降低,城市河网愈来愈单一,洪涝灾害一旦产生,便会对城市产生很大的负面影响。

2.2 建设背景

按照《苏州市海绵城市示范区控制性详细规划(调整)》和《苏州市海绵城市建设试点实施方案》,苏州市纵深结合,2017~2018年合理安排26.45km2试点区的56个海绵工程项目,实现试点区径流总量控制率75%的目标;2018~2020年重点实施市区海绵城市建设,满足2020年海绵城市建设区占比20%以上的目标;市域范围内其他区域统称统筹建设区,占城市建成区面积的87%,计划2030年完成建成区80%以上面积建成海绵城市的目标。

2.3 设计理念

苏州的海绵城市建设,应该点面结合,全面发展,这是一个循序渐进的过程。苏州的首个海绵城市示范区位于姑苏区北部,规划总用地面积26.45km2。海绵城市不是碎片化的工程,应该结合其他的专项设计,根据大数据提供的背景,推进智慧建造,更有效地提升城市生态环境。

2.3.1 因地制宜

海绵城市应该避免传统设计模式,需要综合考虑苏州本底条件,因地制宜地改良和优化[4]。对于雨水管理系统来说,降雨量、地形、土壤类别以及周围的水系特点等都是首要关注的。另外,不同的文化差异、审美特点及管理模式等社会因素也值得商榷。

2.3.2 多方位的技术集成

海绵城市道路将路面渗透、雨水收集利用、循环净化、检测管理等多方面的技术有机融合,具有高度的技术集成性[5]。所以海绵城市不是单个工程,而是应该强化与其他专项设计的整合,并构成完整的设计管理系统。

3  苏州部分海绵城市道路设计实例调查

3.1 城北西路改造工程

3.1.1 改造状况

城北西路海绵改造工程位于苏州市金阊新城,改造范围为黄花泾至金筑街,主要实施范围为道路的人行道、中分带、侧分带和两侧绿化带。其中,人行道外侧绿化带改造成下凹式生态绿化带,同时改造人行道为透水铺装,并下调人行道顶高程与非机动车辆道一致,确保道路排水流畅。人行道内乔木保留,下沉至路缘石以下150mm,内置排水渗管,引水排至一端雨水溢流口,并汇入地下雨水排水管道系统。

3.1.2 海绵设施布局

城北西路(金筑街以西段)海绵设施主要有透水铺装、生物滞留带(侧分带、中间隔离带改造植草沟、生态树池、下凹式绿化带)、蓄水设施、雨水花园、开口路缘石及溢流雨水口6种。

(1)透水铺装:在人行道改造现有铺装为透水砖。

(2)生物滞留带:侧分带改造成生物滞留带;人行道外侧绿植改造为生态植草沟、同步进行已种植香樟树生态化改造。

(3)雨水花园:利用现有先天条件,在陆步桥街与城北西路交叉口设1座雨水花园。

(4)蓄水设施:在中间隔离带埋设模块蓄水设施,调蓄再利用雨水资源。

(5)开口路缘石:在机动车、非机动车侧间隔设置高矮路缘石,外侧路缘石高出路面10cm。

(6)溢流雨水口:溢流雨水口位于下沉绿化带及植草沟中,与现状雨水管相连。

3.2 蘇州大学附属第一医院

3.2.1 改造状况

苏州大学附属第一医院平江院区项目,地块被锦莲河分隔为南北地块。在建设过程当中,由于建筑密度高、屋顶硬化铺装面积大的特点,在雨季会产生较大的雨水径流。目前,该医院已完成了大部分的海绵设施建设。

3.2.2 海绵设施建设

(1)透水混凝土路面:下雨时能够很快缓解道路的积水问题,加速雨水的渗流,减轻水体的污染。苏大附一院采用强渗透性能的透水混凝土路面,控制效果显著。

(2)院内场地绿化:由于建筑密度高、屋顶硬化铺装面积大,绿化就起到了对雨水的有效的渗透作用,该建设也为雨水下渗控制起到了关键的作用。而且美化了环境,改善了院区的生活条件。绿化植物选配采用落地植物,如香樟,红枫,山茶,鸡爪械及红叶石楠等。

(3)屋顶花园:能够美化环境、净化空气,在降低热岛效应的同时,还能大面积地增加城市绿化,为海绵城市增添了一丝清凉与舒缓。

(4)雨水回收系统:雨水回收的整个过程主要包括收集、弃流截污、储存、过滤、净化这几个方面,同时收集到的雨水还可进行处理再利用,起到节约资源的效果,为生活提供了便利。

4  海绵城市理念在道路规划中的应用

在道路设计中融入海绵城市建设方法,不仅能够满足交通以及配套设施的使用要求,还能够优化城市的生态经济环境[6]。借鉴苏州海绵城市建设的特点可以相应地进行推广,在因地制宜的原则下构建一个完整的海绵设施技术系统。

4.1 道路横断面设计

在进行道路横断面设计时,符合道路使用的基本要求,并在此基础上覆盖大面积的绿化,这样在雨季时,两侧的绿化带就可以迅速地吸收道路积水,减缓城市道路的压力,采用生态滞流的方式达到控制雨水径流量的效果[7]。目前的建设方法是采用三幅路为主,由中央向两侧辐射,将海绵生态设施与植被景观相融合,从而形成完整的城市道路景观带。

4.2 道路路面材料的选择

透水性能是选择路面材料的关键点,所以透水沥青混凝土和透水砖则具有它们的独特之处。这两种材料不但可以满足正常的交通使用,还能够通过自身的性能减轻地面积水,起到抗滑和降噪的作用,同时也建设了城市的生态环境[8]。在实际的应用过程中,车行道路面主要是采用全透水沥青路面,并在沥青基层设置透水层,这样有利于积水的迅速吸收,实现自然排放的效果。

4.3 生态滞留带和生态树池的设计

在绿化带的设计中,种植土壤的填放也具有一定的要求,首先应该在生态池的下部设置过滤土层,并考虑实际要求来安装不同数量的渗水管,以此具备一定的渗流能力[9]。在填入土壤后,在上面播撒陶粒,与渗透管相结合,能够起到浸润土壤的作用。在绿化带的设计过程当中,水平面应该低于车行道,这样就能够在雨季时缓流雨水,并进行相应的收集净化工作。

4.4 其他低影响开发的措施

4.4.1 下沉式绿地

下沉式绿地对道路的整体破坏性较少,可以设置在用地的周围,合理地布置下沉式绿地可以起到控制雨水径流和净化的作用。当降水量过大时,绿地的蓄水容量会超出,雨水则通过排道口流入雨水管网,进行统一的渗透化处理[10]。在海绵设施的布局当中,下沉式绿地可以充分地预防城市的洪涝灾害,同时浸润土壤,降低雨水径流,对城市生态环境的建设起到了重要的作用。

4.4.2 植草沟

植草沟的设计,除了要考虑道路的使用功能之外,还要将雨水作用与周围的生态措施相呼应,所以在海绵设施布局时,能够和周围的建设景观(公园、湿地等)进行有机地统一和融入,在改善生态环境的同时也可以减少绿地规划的成本费用[11]。在植草沟选择植物时,也应该优先选择耐涝性植物,充分利用竖向空间,并拓宽整体的绿地容貌。

5  海绵城市在未来的发展

随着社会的飞速发展,城市化进程不断加快。土地硬化已成为影响生态环境的重要因素。同时,不能低估城市洪涝和热岛效应的危害。作为中国海绵城市建设的首批试点之一,苏州将在开发和建设过程中继续完善海绵城市建设方法与管理模式,从而形成以城市总体规划为核心的海绵体系。

6  结语

海绵城市作为未来城市发展的必经之路,也将是国内城市道路建设的总体趋势。但就目前情况来看,在环境问题的影响下,技术发展达到了一定的瓶颈,如何更好地解决城市内涝问题仍需要进一步的研究。路面透水材料、结构设计、蓄水排水设施的优化与升级,这将是日后研究的工作重心。

参考文献

[1] 彭嶷松.海绵城市理念及其在城市规划中的实践构想[J].建筑工程与技术设计,2018(13):115.

[2] 任蕾.海绵城市理论在城市园林设计中的运用[J].装饰装修天地,2019(5):151-152.

[3] 王琪.典型海绵试点城市建设经验与启示[J].绿色综述,2019(1):37-41.

[4] 邹爱琴.海绵城市理念在城市道路设计中的研究与应用——以苏州市城北路改建工程为例[D].南京:东南大学,2017.

[5] 薛晓菲.海绵城市理念在城市规划中的应用与建议[J].建材发展导向(上),2019(11):62.

[6] 王琪.典型海绵试点城市建设经验与启示[J].绿色综述,2019(1):37-41.

[7] 高进.海绵城市理念下的道路结构优化设计方式分析[J].价值工程,2018(21):201-202.

[8] 张丽.海绵城市建设理念下市政道路的设计[J].建筑工程技术与设计,2018(20):881.

[9] 黄凌云,赵佳美.分析海绵城市建设理念下市政道路的设计[J].建筑工程技术与设计,2017(12):3643.

[10] 李小龙.城市道路设计中海绵城市理念的应用研究[J].装饰装修天地,2018(24):126.

[11] 王然.探讨基于海绵城市理念下的城市道路设计[J].建筑工程与技术设计,2018(36):884.

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