海綿城市排水系統(tǒng)優(yōu)化設計

楊清峰　蔡文霞

摘要：為了有效解決城市中的“雨洪內澇”問題，改善城市生活環(huán)境，保障人們交通安全，防止道路路面損壞，迅速排出路面積水，要求設計人員必須了解新形勢下的城市建設排水設計技術運用和發(fā)展趨勢，靈活運用“海綿城市”概念，合理設計城市建設排水系統(tǒng)，有效利用水資源的目的。

關鍵詞：海綿城市；排水系統(tǒng)；優(yōu)化設計

導言：海綿城市是新型城市雨洪管理概念。在實施污水、雨水分流制基礎上，污水由排水系統(tǒng)中的排水管道收集，送至污水處理后，排入水體回收利用，雨水徑流由排水管道進行收集后會就近排入水體?；诤＞d城市理念的排水設計可有效避免內澇災害的發(fā)生，并對雨水資源充分利用。

一、海綿城市的概念

2012年7月21～22日，我國大部分地區(qū)遭遇暴雨，其中北京及其周邊地區(qū)遭遇61年來最強暴雨及洪澇災害。根據(jù)北京市政府舉行的災情通報會的數(shù)據(jù)顯示，此次暴雨造成房屋倒塌10660間，160.2萬人受災，經(jīng)濟損失116.4億元。北京城區(qū)多處道路因積水，航班大面積延誤，地鐵機場線部分停運，火車部分旅客列車晚點。引起這一現(xiàn)象的原因在于城市地下管網(wǎng)建設不健全，排水能力較差。海綿城市的由來正是基于這一問題而產(chǎn)生的，海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環(huán)境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。

海綿城市不僅要解決城市管網(wǎng)系統(tǒng)的排水問題，還要解決如何將雨水這一資源合理利用。通俗地講，海綿城市就是能夠像海綿一樣吸水的城市，這樣的城市能夠最大程度地留住雨水。具體來說，在城市小區(qū)里布置若干地塊，用吸水材料建設，作為海綿體，平時是市民的休閑公園，暴雨的時候就作為蓄水的地方。這樣可以把水消化在本地，避免匯集到一起形成洪水。當大量的雨水都被海綿體吸收之后，城市的積水也就無從談起。那些被海綿體充分吸收的雨水還可以再次利用，如澆花、洗車等，在一定程度上可以緩解水資源緊張局面。

二、海綿城市的實現(xiàn)策略

（一）改變排水觀念，就地滯洪蓄水

基于海綿城市理念的排水系統(tǒng)是在最短時間內最快排出地表水徑流。但這種快速排出地表水徑流的方式會對部分地區(qū)造成水量過多的問題，因此各處水源便會集中向地勢較低的地方匯集，從而增大了洪澇災害的發(fā)生概率。對于這種情況可進行雨水引流設計，可以有效使徑流向湖泊與濕地匯集，最終有效轉化為地下水資源。尤其是在居民生活的區(qū)域，可以通過建造蓄水池的方式，將雨水進行儲蓄、處理后轉化為居民觀賞用水或生活用水，從而充分滿足居民的用水需要。

（二）改變設計理念，強化蓄水能力

1.降低綠化標高，提升路面標高

在目前的城市規(guī)劃設計中，路面的高度明顯低于綠化帶的高度，因此在雨后，地面會聚集大量雨水并順勢流到城市的道路排水系統(tǒng)中，這樣便會對水資源的儲存存在阻礙。由于雨水流經(jīng)綠化帶總會帶走大部分泥土，這也會對道路與排水系統(tǒng)造成極大污染。為了解決這些問題，改變道路與綠化帶之間的相對高度可有效保證雨水流入綠化帶。

2.構建雨水花園

在城市規(guī)劃過程中，大多建設已經(jīng)成型，因此要根據(jù)地方的實際狀況進行綠化區(qū)域的建設。比如，具備可持續(xù)發(fā)展價值的雨水花園，在美化環(huán)境的同時還可以凈化空氣，并起到良好的蓄水作用。

3.構建綠色屋頂

綠地具備極強的蓄水作用，因此可以利用這一設計理念來構建綠色屋頂。首先，在緩解徑流壓力方面，綠色屋頂可以有效避免洪澇災害的發(fā)生；其次，雨水蒸發(fā)量增加，綠色屋頂可以大幅度提升空氣質量。對于不適合構建綠色屋頂?shù)膮^(qū)域來說，通過對屋頂雨水的引流可以讓雨水進入地面蓄水池中，最終完成對雨水的存儲。

（三）應用生態(tài)與水景觀

可結合西方國家的先進設計理念，構建極具現(xiàn)代感的綠色環(huán)保景觀，同時也可以為水景觀的創(chuàng)作、設計增加靈感。

（四）應用新型鋪裝材料

在目前的道路建設中，建筑企業(yè)往往會采用混凝土作為道路的主要建設材料，而這種材料密度較高，對雨水滲透造成阻礙，還會導致地下水資源不斷減少。排水系統(tǒng)中較為復雜的排水管道也會對雨水的滲透造成阻礙。因此在構建海綿城市的排水系統(tǒng)時，要利用透水性較高的材料并擴大其應用面積，例如園林中的嵌草鋪裝設計。在德國、日本等國家，利用透水性材料的規(guī)模不斷增大，并形成完善且較為廣泛的應用系統(tǒng)。透水型鋪裝設計在停車場等面積較大的區(qū)域具備極為廣泛的應用前景。

三、海綿城市概念在城市設計中的實際運用及相關案例

（一）城市的專項規(guī)劃設計

城市專項規(guī)劃設計主要有3類基礎性設施：城市水系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)和綠地系統(tǒng)。在城市建設規(guī)劃活動中，城市水系統(tǒng)設計涉及的水工程項目十分廣泛。通過一系列手段凈化綠地自身和附近的硬化區(qū)域的雨水，實現(xiàn)城市雨水管渠系統(tǒng)和超標雨水徑流排放系統(tǒng)有序連接的目的。例如，某河濕地公園在生態(tài)廊道規(guī)劃設計活動中，將附近徑流、低洼和水塘加入雨洪調蓄和凈化系統(tǒng)中，作為濕地解決城市內洪，用于河道景觀用水，構建分級雨洪凈化濕地。

（二）對“專項規(guī)劃和設計”進行有效規(guī)劃

專項規(guī)劃與設計的目的，主要是為了控制各個地塊低影響開發(fā)的指標，明確劃分城市整體設計與有關的專項設計，達到細化指標控制和布局控制（見表1）有機結合目的。例如，某省為推動海綿城市建設，以“國家海綿城市典范”為總設計目標確定建設分項目標為5項：制度建設、水生態(tài)恢復、保障用水安全、適當利用水資源和改善水環(huán)境。充分結合當?shù)氐孛?，打造具有自身特色的山水景觀，做好“山水文章”的水生態(tài)工作。另外優(yōu)化海綿城市構建內容，建立完善的水環(huán)境治理及水生態(tài)修建方案。

（三）加強對城市規(guī)劃設計的重視

海綿城市建設注重綜合目標實現(xiàn)，要求加強對城市規(guī)劃設計，強調自然水文條件保護，有效整合、統(tǒng)籌規(guī)劃已有自然資源，充分利用城市綠地和水系空間，確定城市低影響開發(fā)地區(qū)，遵循設計基本原則，將具體要求與設計內容融入城市建設排水設計中，達到多重徑流雨水控制目的，以此恢復城市良性水循環(huán)利用系統(tǒng)。

結束語

綜上所述，我國大部分城市面臨著強降雨災害的破壞與侵蝕，導致城市交通壓力急劇增加，給城市建設帶來影響，同時也直接影響城市建設日后的發(fā)展與投資。通過加強對城市規(guī)劃設計的重視、城市的專項規(guī)劃設計以及對設計進行有效規(guī)劃等手段，全面提升城市建設排水能力與質量，美化城市環(huán)境，推進城市建設可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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