陈长旺:海绵城市理论在城市道路中的应用分析论文

陈长旺:海绵城市理论在城市道路中的应用分析论文

[摘 要]随着世界气候环境变得越来越恶劣,使得城市在发展过程中也会遇到一些自然灾害天气的影响吗,其中暴雨对于城市发展的影响较大,容易使城市出现严重的内涝问题。尤其是在城市道路建设领域的应用,道路雨水系统逐渐完善,储存、调控雨水的能力不断加强,对水资源利用价值提升,以及城市现代化发展起到了积极促进作用。

[关键词]海绵城市;城市道路;应用

改革开放以来,我国城镇化建设不断加快,但由于粗放的城市发展模式(地面硬化、填湖造地等),导致“城市病”十分突出,主要表现为:(1)城镇化进程中湖泊水系减少,自然水体的调蓄能力降低,内涝频发;(2)城市污染物质的排放超过环境的承载能力,导致水质恶化,环境污染加剧;(3)水资源供需不平衡,水资源短缺问题日趋严重。大雨过后,“海潮”褪去,地下水源告急,城市的硬壳形成巨大的漏斗。即使完全按照美国、日本的标准,也很难摆脱“看海”的命运。“城市病”严重制约我国城市的可持续发展,在此背景下,“海绵城市”理论应运而生。

1 海绵城市理论

海绵城市理论遵循“生态优先”原则,采用顺应自然、与自然和谐共处的发展模式,在确保城市排水防涝安全的前提下,通过“自然积存”,实现削峰调蓄,控制径流量;通过“自然渗透”来恢复水生态,修复水的自然循环;通过“自然净化”减少水污染,改善水质。海绵城市建设强调在城市开发过程中采用源头削减、过程控制、末端调蓄等方式,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,实现水资源的生态循环。该理论在城市建设、生态环境修复领域的应用日益广泛。城市建设涵盖建筑与小区、城市道路、城市绿地与广场、城市水系等方面,采用下沉式绿地、植草沟、植被缓冲带、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄池等途径来创建一定规模的“海绵体”,以期达到生态平衡。

2 建设海绵城市的优点

2.1 传统道路排水存在的问题

因为随着工业生产的不断发展,很多有害物质被排入空气中,而这些物质又随着雨水落在了土地中、河流中,对土地、河流造成一定的污染。而城市内部的降雨则会顺着排水系统被集中排走,不能够渗透到地下,导致城市内的地下水得不到相应的补充。而当城市排水系统随着长期的雨水聚集,将会造成一定的排水困难,而也会引发城市出现严重的内涝问题,不仅严重的影响城市经济发展,还会造成严重的安全隐患。此外,城市内大量的绿化工程需要水资源支持,而雨水直接被排水系统排走也造成了一定的资源浪费。

2.2 海绵城市道路的优势

如果我们应用海绵城市理念进行城市道路建设,这样就能够使城市内部道路成为雨水的收集器,使雨水资源得到有效的收集,方便补充缺乏的地下水资源。并且海绵城市理念下的城市道路,还增加了雨水滞留的能力,这样还能够保证城市排水系统的压力不会骤增,减少出现城市内涝现象,此外,这种路面还能够减少对环境的污染,更体现了绿色环保理念的应用[1]。

3 海绵城市理论在城市道路中的应用实例

工程概况项目位于武汉市东湖开发区生物创新园内,是一条南北向的城市主干路,道路红线宽B=40m,设计总长度L=1834m。项目建设范围内主要为荒地、房屋、鱼塘和山地,地面标高为29.95~12.56m(黄海高程、下同),地势起伏较大,呈北高南低的趋势。沿线无任何市政管线,雨污水处于散排状态,通过地面径流就近排入附近鱼塘、洼地,造成污染。

3.1 道路横断面设计

3)为了使传递函数的Bode图在穿越频率处能以-20 dB/dec斜率下降,将两个零点fz1和fz2设置为LC极点的一半;将第一个极点fp1设置为ESR零点处,抵消ESR零点的影响,第二个极点fp2设置在开关频率的一半,减小右半平面零点的影响,并增加高频衰减。

与传统城市道路设计不同,海绵城市道路在设计时,需要我们对路面横断面进行有效的优化,并使道路对雨水收集进行有效的完善,从而能够使土壤中的水分达到饱和状态,然后一些多余的水分则将会通过水网的流入雨水管道中,这时我们在主管道中还可以设计一种渗井,从而将水深入地下深处补充地下水。

3.2 优化组合道路系统

机动车道设计:机动车道路表严重硬化,且渗水效果不理想,降雨高峰时,地表雨水严重积聚,影响交通安全运行。基于“海绵城市”理念的机动车道路设计,首先应确保路面强度,如沥青混凝土,确保路面强度的同时,可确保雨水渗透效果,雨水可从盲沟迅速排出。或是在路面基层,适当的铺设排水管,从而向下水井有效引导雨水。

渗透性材料能够将雨水进行空间渗滤,并渗过下层土壤补充地下水。一些研究表明,渗透性混凝土路面和停车场相当于蓄水设施2倍的雨水处理能力,从而能够降低或省去传统的雨水管理设施,大多数情况下,渗透性混凝土铺设能够适应较高的径流负荷。本项目非机动车道采用透水混凝土,人行道采用透水铺装,其原理均是采用渗透性材料,尽可能地减少地表径流量,从而提高雨水管道的处理能力。

3.3 透水混凝土及透水铺装

非机动车道:人行道设计可通过路面铺设透水砖、基层铺设排水管道的方式设计,方面出行的同时,提高道路渗水与排水能力。绿化景观:绿化景观设计,不能干扰车辆安全通行[2]。在其基础上,种植灌木、乔木、草木等景观植物,其吸水性较好。设计为下沉式绿化带,加强储水能力的同时,避免雨水溢出,同时能够规避城市缺水问题。路面停车场:路面停车场设计,可铺设透水砖,降雨高峰时经过路面渗透雨水。同时透水砖摩擦性较好,可避免汽车打滑情况,减少交通事故。在停车位上,用可嵌草透水砖铺设,借助植物、土壤吸水能力,减少雨水对路面压力,同时提高了城市绿化覆盖率。

城市综合客运枢纽功能布局的主体应该是交通功能,其布置方式是根据主要客流换乘的便捷方式进行的,能够实现客流出城距离的最小化。乘客普遍存在趋近心理,在换乘条件便捷性、舒适性差的情况下,会出现混乱问题。除此之外,设计人员应该针对枢纽区域的实际情况,树立无缝换乘和零换乘的理念,在客流相互换乘较大的情况下,为了实现客流的有效疏散,应该留出足够的空间。

4 结语

综上所述,随着近年来我国对绿色环保工作的重视不断提高,海绵城市理念被应用在城市基础设施建设上,不仅为城市降低了内涝发生的几率,还大大提高了城市的生态系统,对于城市发展有着非常重要的意义。同时加强新材料、新技术的应用,切实提高城市“海绵”能力,减少温室效应,提高城市建设的社会与经济、生态效益。

2.3 声辐射力超声弹性成像 声辐射力超声弹性成像是采用超声聚焦的方式在组织内部产生一个小范围激励源,而组织内部应力的传播与组织的弹性呈正相关,因此,通过超声聚焦方式在组织内部形成振动源,通过力辐射的方式在组织内部形成轴向传播的剪切力。根据内部激励带来的剪切力引起的内部组织形变即可有效计算出内部组织的应变场结果[5]。

参考文献:

[1]何军民.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].中华建设,2018(11):88-89.

[2]杨永平.海绵城市理念引领下的城市规划建设研究[J].山西建筑,2018,44(33):19-20.

[3]刘毅,张烽.海绵城市理念在市政道路工程中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(11):322-323.

[中图分类号]D044

[文献标识码]A

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