海绵城市理念在市政给排水设计的运用探讨
摘要
关键词
海绵城市;建设理念;市政给排水设计
正文
引言
城市给排水系统与城市的基础设施效能、发展水平密切相关,直接关系到了人们生产生活的各个方面,在城市给排水系统的建造中,要将海绵城市的理念渗透其中,加强对环境问题的关注。建立起现代化、环保化的城市给排水系统,对城市径流、水资源利用等加强管理,实现对雨水的合理引导、收集、储存和利用,促进城市的给水排水活动顺利实施。
1海绵城市的概念
海绵城市理念是对城市雨洪管理概念的创新和升级,主要指现代城市应具备海绵的弹性,既能够适应气候环境的复杂变化,还能够有效应对雨水引发的自然灾害,促进雨水在城市内部的快速合理迁移,推动城市与生态环境的协调可持续发展,为人们日常生产生活提供更加优质的城建服务。由此可知,在设计市政道路给排水工程时,以海绵城市为核心的设计方法具有可行性和实用性。
2市政给排水设计中运用海绵城市理念的意义
2.1提高水资源利用率
城市在原有规划设计过程中,通常会直接将生活污水、生活废水以及雨水等直接排入到自然水源内。没有对这些水资源进行回收利用,不仅造成了水资源浪费问题,也污染了自然环境。而在市政给排水设计中应用海绵城市理念,要求提高生活污水、生活废水以及雨水的利用率,以此提高城市自身的蓄水能力。例如,在城市给排水设计过程中,设计人员可以设计合理的水资源吸纳渗透系统,使生活污水、生活废水以及雨水可以直接进入到水循环系统中,提高废水的使用效率。
2.2解决城市水污染问题
随着城市中工业经济的不断发展,越来越多的工业企业拔地而起,每天都会产生大量工业废水。此外,随着城市化进程加快,城市人口逐渐增多,生活污水的产出规模呈现逐年增长的态势。面对大量工业废水与生活污水的排放,如果不能妥善处理,将会引发城市水污染问题。因此,借助海绵城市建设理念,相关设计人员可采取现代化设计手段提升城市整体污水处理水平,持续改善城市水环境质量。
2.3减少极端天气灾害
建设海绵城市,可以发挥防治灾害的功能,减少极端天气带来的灾害影响,海绵城市建设中,不断增强城市的雨水管理能力,包括提高雨水的收集、渗透和储存能力,可以有效减轻暴雨等极端天气条件下的洪涝风险,保护城市居民和财产免受洪涝灾害的威胁。在极端天气情况下,城市内涝是一个常见的问题,会给交通、居住等方面带来严重影响,海绵城市的建设可以提升排水系统的能力,避免城市内涝现象的发生,保证城市的正常运转。在干旱季节或水资源紧缺时,海绵城市通过收集、储存和利用雨水资源,减轻了城市对有限水资源的依赖,缓解水资源的压力,保障着城市居民的日常用水需求。特别是在极端天气条件下,雨水中可能会携带各种污染物,如油污、化学物质等,对城市水体造成污染风险,海绵城市理念下的城市建设借助雨水净化设施,提升了雨水的质量,减少了对水体的污染。
3海绵城市建设理念在市政给排水设计中的应用路径
3.1建立回收净化系统
海绵城市理念要求,在市政给排水设计过程中,要着重关注回收净化系统,这里所说的回收净化系统不仅仅是指雨水回收净化系统,也指生活污水以及工业污水的回收利用系统。首先,设计人员在开展市政给排水设施设计过程中,要充分了解城市内不同区域的水质情况、水量情况以及排出方向,结合城市生活污水、工业废水以及雨水的收集需求,实行城市内给排水系统分步改造。设计人员需要先改造城市内干旱、内涝严重区域的市政级排水系统,确保改造后的区域不会出现雨水堆积问题,也可以为后续改造工作积累丰富的经验。然后设计人员需要将不同区域内的雨水再生管网连成一个统一的整体,实现城市内部所有污水及雨水回收净化利用的目的。其次,随着城市化进程不断加快,越来越多的城市新区规划建设,在开展市政及排水系统设计过程中,设计人员需要充分利用海绵城市理念,合理布置污水处理厂、废水处理厂、雨水蓄水池的位置,通过配置再生水处理回收利用系统,提高城市内部水资源回收净化水平。第三,城市水资源回收利用系统对于城市的可持续性发展有着重要的价值。但是,由于该系统的投资性价比相对较低,大部分投资人不愿意将资金投入到这项工作内容之中。在城市进步发展过程中,政府也要给予投资方一定的政策支持,通过贷款优惠、减免税收等方式鼓励更多的投资方加入到城市雨水回收利用系统施工建设中,快速完善城市内部水资源回收利用系统。最后,城市水资源回收利用系对于城市进步发展有着重要的意义,也与城市内部每一个居民息息相关。所以,在建设城市水资源回收利用系统过程中,政府要加大宣传力度,提高城市居民的节水意识,将水资源回收利用理念深入到每个居民的内心中。总之,在市政给排水系统设计过程中,想要充分应用海绵城市理念,就要建立水资源回收净化系统。设计人员、政府主管单位以及宣传部门,都需要提高对城市水资源回收净化系统的重视程度,通过多种渠道,不断完善城市内部水资源回收净化系统,进一步提高城市内部水废水及雨水的回收净化能力。
3.2生活给水要实行合理限流减压
水压会对用水设备产生压力,还会产生一定的损坏和磨损,针对这个角度而言,需要考察给水系统的紧身分区,对相应的配件实施保护,合理调整水压。比如,针对生活中常用的给水配件以及卫生器具给水配件,静态水压应控制在0.6MPa之内,针对旅馆、商店、医院以及公用住宅等建筑,需要将静态水压调整在0.3-0.35MPa之间,而针对其他的建筑物就需要保持在0.4-0.45MPa之间就可以,不但能使人们用水正常,还能起到节水节能的功效。在进行给水管道的限流与减压处理时,可以采用孔板以及节流塞,让卫生洁具以及生活给水设备流出的水压小于用水处的静压,使限流减压能够有效落实。在考虑减压限流问题时,要根据实际情况对高层建筑综合处理给排水设计,确保水压有效的同时,避免因水压过低,导致水质量出现问题。还要避免水压过高导致用户设备产生非常大的磨损,从而致使水资源严重浪费。因此,设计人员要充分考虑以下两个方面:其一要合理的调整卫生器具的静压,使其保持在0.45MPa以内;其二要严格控制入户管以及配水横管的水压,让其保持在0.35MPa以内,经实验证明,减压限流方式的实施节约用水效果最佳。
3.3优化管网布局
在设计市政道路管网布局时,要重点考虑给排水管道的走向以及布局形式。在设计期间,区域内的用地性质、生态环境以及地形地貌等,均会影响管网的布局形式。现阶段,市政管网的主要布局形式有两种,一种是垂直布局,另一种是平行布局,这两种布局形式的优缺点各有不同。管网平行布局指的是双向平行布管以及单侧布管等,包括鱼刺式以及木梳式等方法。以鱼刺式为例,这种方法在道路两侧汇水面积相一致且较为平坦的区域中,能够发挥较大的优势价值。垂直布局指的是采取相互交叉、垂直穿过的方法设置排水管道,这种布局形式对施工技术的要求较高,并且需要投入大量资金。
以市政道路的实际情况为导向,确定管网的布局形式后,还要设计管网的纵向交叉方式。给排水管网设计关系到大量复杂且烦琐的内容,如地下管线、管道纵断面等。在给排水管道接口设计中,可以选择管顶平接或者管底平接的设计方法。针对给排水管道与市政管线相交叉的问题,主要有两种交叉设计形式,一种是上跨交叉,另一种是下穿交叉。上跨式的施工方案操作较为简单,并且施工成本低,但可能会影响检查井的质量,导致其高度与实际要求不符。而下穿式施工方案能够最大限度满足检查井对高度的要求,但在施工过程中部分管道应采取顶管施工的模式。
3.4促使城市给排水,应对极端天气
城市给排水建设中,为了实现系统稳定运行,提高给排水效果,要运用海绵城市理念,促使城市给排水系统的高效性发展,提高雨洪资源的利用效率,对极端天气情况。优化雨水收集系统是关键的一步,以完善给排水功能为目的,要设置雨水花园、雨水篦子等设施,将雨水有效地收集起来,减少雨水径流,提高雨水资源的利用效率。引入先进的雨水处理设施,如雨水花园、雨水湿地等,对收集到的雨水进行净化和储存,以保证其达到可以再利用的标准,在城市给排水系统中,设立雨水资源利用系统,将处理后的雨水纳入城市的水循环中,用于灌溉、冲洗等非饮用水用途,提高雨水资源的综合利用效率。除了雨水的收集和利用,也要保证城市的排水系统能够在极端天气情况下高效运行,及时将排水从城市中排出,防止内涝和洪涝等灾害。
结语
为了加快现代化城市建设速度,城市给排水设计工作需要加大对海绵城市建设理念的关注,利用海绵城市建设理念提升水资源的利用率,同时也可更好地保护城市水环境,有助于解决城市内涝问题,使城市的抗涝抗旱能力得到显著提升,对城市水环境健康发展具有十分重要的作用。
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