生态城市背景下市政给排水规划设计研究

叶红微'  ,杜利君'  ,宁静

371581198811232128

371502198903047549

摘要：市政给排水系统的设计应结合生态城市建设理念不断进行优化，围绕城市功能需求以及结构特点打造符合城市生态发展的给排水系统。生态型给排水系统不仅解决了城市发展面临的水资源紧张和污染问题，而且还解决了城市自然水循环系统承载能力弱和循环效果差的问题，对于城市水系统功能的优化起到了极为重要的作用。

关键词：生态城市；市政给排水；规划设计

1给排水布局设计

给排水管网分布在城市道路下方，位于道路中心线下，供水管网与排水管网采用分流的设计方案。为了方便后期维护和保养，设计时留有检查井和雨水干管，检查井盖高度与道路面相同，连接处采用了加固处理方式。设计方案重点针对雨水综合利用方法进行了优化，人行道和非机动车道采用透水路面结构，在道路两侧设置下凹生物滞留设施，雨污排水系统采用分离式设计方案。

2相关设施的设计

2.1生物滞留设施设计

侧分绿化带面积较大，将其延伸2.5m设计为下凹绿地，采用开口路缘石结构收集来自机动车道汇水，并对这些水资源进行重复利用。根据生态城市理念，选择生物滞留设施，通过物理和化学方法对径流中存在的污染物进行清理，达到初步净化污水的目的。道路两边绿化植物主要为深根乔木，所以将留沟种植土厚度设计为115mm。下凹式生物滞留设施的作用是收集和处理沿线相邻车道与人行道径流雨水，设计时加装了过滤装置。下凹式生物滞留设施能够初步对雨水进行渗滤处理，将大颗粒的杂物和污染物清理，提升雨水的净化程度。达不到渗透要求的雨水在蓄水区积聚，如果雨水总量超过储存容积，多余的雨水溢流向雨水管道。若生物滞留设施中的植物长期浸泡在雨水中，可能因为缺少氧气而无法正常生长和发育，所以在确定渗透设施深度后，还要对绿地淹水时间进行分析，计算出该区域雨水净化处理所需的最大时间，满足24h最大雨水排空要求即可。此外，还需考虑到雨季到来后绿化带长期浸泡导致路面淹水严重问题，需设计科学的方案进行控制。2.2给排水设施设计市政道路排水系统中基础设施是保障排污效果的关键。路肩边沟设计以及路缘石设计直接关系到雨水收集效果。路缘石设计方案主要有两种：立缘石和平缘石。平缘石优点是使路面地层高度保持一致；立缘石优点是集中收集地表积水，但不能收集地表径流雨水，雨水处理效果较差。立缘石高出路面10～20mm左右，有隔挡雨水的作用，设计时需选择合理的位置打孔，或采取间隔的雨水口设计方法，用于收集路面的积水，以便积水流入绿化带，获得进一步处理。路肩边沟材料要求较高，需同时满足美观和实用的要求，路面上设置路肩边沟，如果路面出现大量雨水可从这一位置进行处理。此外，设计给排水净化系统时，应以自然净化能力为主，这样能够发挥绿化带以及土地的净化作用，对于难以净化的污水，可以使用人工净化方式，但是应做好污染防控工作，避免处理后的水体中含有污染物对土地和水源造成污染。为了更好地优化排水系统，可以采用分离式设计方案，避免污水系统对干净水源产生污染。

3透水设计

3.1路面透水设计

给排水系统透水能力非常重要，设计时需考虑２个问题，一是环境保护问题，二是地面透水能力强弱。一般情况下使用透水性硬化地面，不仅能够确保路面的结构强度，而且也能提升路面的透水能力。在设计过程中考虑到人行道和非机动车道功能特点要求，所以选择了透水砖材料，这种结构可以为入渗雨水提供渗透途径，从而及时补充地下水，实现自然水循环。人行道采用透水性环保地砖材料，主要包括连锁透水砖、粗砂找平层、土工布、无透水混凝土以及级配碎石等。这种结构在降低污染物含量方面优势突出，透水铺装地面能够初步净化大颗粒污染物质。特别是对BOD5、NH3-N、TP、TN、COD以及SS等有着良好的净化作用，经过净化的雨水标准为地表水二级水质。此外，人行道和非机动车道坡向绿化退线，采用大范围的绿色退线设计方案，道路两侧布置了2m宽的植草沟，雨水经过渗透后下渗，进入地下空间。路面渗透直接关系到雨水的渗透效果，采用较强的渗透能力能够提升自然水循环效率，提升自然水的利用效率。3.2绿地渗透系统设计城市道路是给排水系统的主体结构，在设计给排水系统时应发挥道路和周边设施的作用，提升渗透效果。在设计市政道路排水系统时使用组合式渗透技术，例如利用道路与城市绿地收集雨水，通过绿地对雨水进行净化，从而实现渗透和净化的目标，为了提升净化效果，可以配合其他净化技术一起使用。现阶段城市道路排水设计方案中引入了LID源头渗透技术、渗滤渠道建设以及调节塘措施等，如果城市处于丰富水资源区域，还会通过拦污净化雨水技术进行净化，该技术能对清洁雨水进行过滤，将过滤后的雨水输送到绿地底部，从而缓解城市道路排水的压力。在水资源缺乏地区，通过道路雨水收集管网收集雨水后输送到城市绿地中，经过绿地进行处理和净化，获得干净的雨水。

4下凹式绿化带设计

很多设计方案中道路中央分离带与两边绿化带要高于道路路面结构，这种设计方案可以防止车辆出现意外驶入绿化带，但无法为绿化带提供收集雨水的功能，雨水会长期汇集在道路，如果道路雨水口堵塞或排水能力较差，则无法及时将雨水排出，从而影响道路交通安全，特别是在雨季来临后，连续的降水导致很多路面被淹，行车安全受到极大威胁。下凹式绿化带设计方法是将横断面绿化带作为储存积水的结构，绿化带对雨水产生过滤作用，然后通过溢流方法对雨水进行收集和处理，处理后的雨水可以再次利用。下凹式绿化带中有雨水口，比绿化带高3～5cm，但是低于绿化带两边路面，路面的雨水进入绿化带后无法及时排出后可以通过雨水口进行收集。绿化带两侧路缘石相隔一定的距离设置一个雨水孔，主要用于收集路面的积水，雨水能够及时从路面流出，进入绿化带进行处理。此外，考虑到雨水下渗可能影响道路结构层从而影响道路安全，所以设计方案中使用防水土工材料，绿化带底层、两侧均铺设这种材料。出现降水天气后，路面雨水会汇集到道路横坡然后流入绿化带，并在绿化带内进行初步渗透，如果雨水较多则通过雨水收集孔进入收集装置中，渗透的雨水进入地下，收集后的雨水经过处理再利用。汇集流入绿化带的雨水部分停留在绿化带表层土壤中，一部分向下继续渗透，不能有效下渗部分则通过绿化带雨水口收集，收集装置设计了渗透小孔，雨水经过渗透孔向地下空间继续渗透。这种结构对于解决道路路面雨水聚集问题发挥着重要的作用。

结语：

综上所述，生态城市是一种以减少能源需求量为目标的城市发展理念，通过减少能源消耗控制废水、废热和温室气体，实现低碳、节能和高效发展。建设生态城市，打造生态城市网络，将会成为世界各国未来城市发展的主要目标[1]。水是生命之源，建设生态城市离不开对水的科学治理和利用，离不开生态型市政给排水系统的科学设计与建设。市政给排水系统是城市功能结构中不可缺少的部分，科学地设计给排水系统不仅能够为人们提供优质的供水和排污服务，也能拓展城市水循环系统的功能。本文就生态型市政给排水系统具体环节诸如布局、生物滞留设施、路面透水、下凹式绿化带、道路结构、绿地渗透系统、给排水设施等方面的科学设计展开论述。

参考文献：

[1]王思雯.生态城市背景下市政给排水规划设计的重要性及要点探析[J].工程技术研究,2019,4(10):184-185.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2019.10.088.

[2]杨明.我国城市市政给排水管道设计现状及改进提升方法[J].建材与装饰,2019(09):87-88.

[3]黄菊,沈雷.浅谈城市给排水规划设计中的污水处理[J].建材与装饰,2019(07):105-106.

[4]施宗昌.提升市政给排水设计合理性的思路探索[J].中国住宅设施,2018(10):63-64+7.

[5]李国炜.生态城市市政给排水规划设计的合理性分析[J].建材与装饰,2018(34):89-90.