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現階段城市道路給水排水工程設計

新聞時間:2023-05-24 文章來源:網絡 文章作者:admin

現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,但現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,在城市新區塊的開發和設計中,如何使雨水得到更好地綜合利用,是一件很有意義的工程。本文從排水設計新思路、儲水設計新功能和城市道路儲水功能設計相關問題來對現階段城市道路給水排水工程設計進行了探討。 

【關鍵詞】城市道路;給水排水工程;雨水利用 

  1 排水設計新思路 

  傳統的排水設計思路是通過路面縱、橫坡度形成路面徑流,雨水口集水,經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,就道路設計范圍而言,設計者完全可以轉變設計思路,把用于排水目的設置的排水管道作為蓄水管道來考慮,管道縱坡可以設計為水平,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計為跌水式臺階; 甚至還可以設計為反向跌水臺階,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 儲水設計新功能 

  2.1 雨水管是儲水的主要設施 

  自然界的降水,對一個城市區域來說,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等一系列次生災害。在整個市政設施體系中,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施是解決整個城市區域雨水排水的主要載體,雨水管排水系統在不下雨時雖處于空閑狀態,但下雨時需要及時發揮有效排水功能,當排水能力低于短時降水形成的雨水流量時,便會出現路面積水,嚴重時還會造成社會問題。而當道路在晴天維護,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,并且對排水系統的排水功能要求較高,如果能夠把排水管的排水功能轉變為儲水為主的功能,雖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。排水管道轉變為儲水管道進行設計時,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、路面結構儲水和路側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構路面,具體做法是石塊或者混凝土預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制塊空隙結構路面,利用凹槽、空心的空間或者結構內部制造的空間實現聚水和儲水的功能,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排水。第三種下凹式街溝儲水就是將街溝設計為 U形或矩形水溝,表面加蓋雨水篦,由于水溝是儲水設施,因此,溝底縱坡度可以小于 3‰。 

  2.2.2 綠化帶儲水。城市道路的綠化設施主要有分隔帶綠化和人行道的樹池綠化,傳統的設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,但當地面出現降雨徑流時無法排到植物綠化區,為使綠化區成為儲水區,應將各種綠化設施的高程降低,同時,為了保留原來的路緣石保護車輛和行人的功能,可以在綠化區和路面的分界處設置間斷式凸起的路緣石或立柱。在道路分隔帶綠化區,應在道路下坡端點設置集水井和引水設施,以備當儲水量超過綠化區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,相鄰的樹池可以通過預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。具體做法有定點儲水,即在道路紅線范圍內大片的綠化區,特別是草類和灌木類的綠化區都有條件建設地下儲水池,承擔吸納綠化區和周圍道路雨水任務,在廣場以及大型花壇可以建造地下儲水池。生態儲水,即將城市的集水型生態公園、景觀河道、景觀湖、池塘等都設計成為吸納周邊道路或小區雨水地面儲水設施,實現生態性儲水。雨水儲水排水管道應與這些儲水功能區連接在一起。 

  3 城市道路儲水功能設計相關問題 

  3.1 儲水規劃與雨水利用的關系 

  傳統的城市雨水處理方式是實行分區規劃和排放,在雨水的收集和利用的指導原則下,雨水儲蓄和利用也要同步進行規劃和設計,就道路沿線而言,管線的線狀儲蓄和定點儲蓄等方式應當合理分布與結合,不同的儲蓄方式應當連通并能相互調節。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工業化利用,雨水經過一定工藝的清潔過濾,實現產業化、有償化,雨水代替自來水,達到雨水利用的良性循環。 

  3.2 儲水與降雨信息系統 

  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,儲水系統需要較高質量的氣象預報和降雨量預測能力,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系統的合理調配和資源化利用提供科學的依據,而且能及時預報重大災情和水情,提前做好儲水或排水的應對措施,發揮抗災減災的最大效益。 

  3.3 儲水與城市規劃、公共政策的關系 

  要做好城市儲水管網系統的規劃和設計,重要的基礎是在城市規劃階段就應做好總體的規劃和布局,并對雨水利用和產業的連接進行規劃。儲水設施中的定點儲水、生態儲水更應列入城市規劃,因為在這個環節如果沒有對雨水的資源化利用做出全局性規劃,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施投資加大而忽略雨水利用的經濟效益、社會效益和環境效益,政府部門、城市規劃部門、市政設計部門都應轉變觀念,改變既往的工作思路,在市政建設的政策和設計規范上予以突破,在條件允許的前提下特別是新開發的城市區域應大膽嘗試,進行雨水排水、儲水設計一體化建設試驗,然后進行推廣,在實現雨水資源化利用的同時,還可以取得城市降溫、增加濕度、改善環境的生態效益。 

  4 結束語 

  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,實現雨水的排水和儲水一體化設計是雨水收集和利用的經濟可行方法,隨著城市化進程的加快,降雨對一座城市的影響越來越大,在提高設計標準的同時如果能夠按照雨水資源化利用的原則實現道路儲水、排水一體化設計,儲、排并舉,既可以保證道路排水暢通,提高城市的抗災能力,又能降低水的處理和使用成本,并節約自來水的消耗,同時,也是在向環境友好型城市建設邁進一步,是一個一舉多得的好舉措。 


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