基于海綿城市概念的城市排水設(shè)計(jì)探究

黃錦

摘 要：為了滿足城市現(xiàn)代化建設(shè)需求，城市面貌得到持續(xù)改善，但是頻繁發(fā)生的“積水內(nèi)澇”問題給城市建設(shè)帶來了諸多難題。海綿城市概念的誕生，并快速成為了建設(shè)城市的一種重要模式。文章基于海綿城市概念，就城市排水設(shè)計(jì)策略進(jìn)行重點(diǎn)探討，希望充分利用海綿城市概念來完善城市排水系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：海綿城市；城市排水；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）28-0088-02

Abstract： In order to meet the needs of urban modernization， the urban landscape has been continuously improved， but the frequent "waterlogging" problem has brought many problems to urban construction. The birth of the concept of sponge city， and the rapid construction of the city has become an important model. Based on the concept of sponge city， this paper mainly discusses the design strategy of urban drainage， hoping to make full use of the concept of sponge city to perfect the urban drainage system.

Keywords： sponge city； urban drainage； design

作為城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，排水系統(tǒng)是城市污水處理和排除的重要設(shè)施，是城市規(guī)劃工作的重點(diǎn)。隨著城市快速發(fā)展，“積水內(nèi)澇”等問題頻繁出現(xiàn)，給城市生態(tài)發(fā)展帶來了不利影響，也無法利用豐富的雨水資源。海綿城市理念是一種主張排水和循環(huán)用水有效結(jié)合的理念，可以通過合理調(diào)配雨水資源來防范洪澇問題，是排水設(shè)計(jì)需要遵從的一個(gè)重要設(shè)計(jì)理念。

1 海綿城市概念下城市排水設(shè)計(jì)策略

基于海綿城市理念，城市排水設(shè)計(jì)要著重做好滲水、蓄水和滯水等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)管控，具體對(duì)策如下。

1.1 滲水設(shè)計(jì)

城市滲水設(shè)計(jì)中，主要需要發(fā)揮市政道路和景觀等作用來增強(qiáng)海綿城市的滲水能力。

（1）針對(duì)城市道路滲水設(shè)計(jì)而言，為了增強(qiáng)道路滲水特性，要從鋪裝設(shè)計(jì)工作入手。在傳統(tǒng)的城市建設(shè)中，道路面積占比主要控制在10%～25%，但是由于傳統(tǒng)城市道路設(shè)計(jì)中所采用的鋪裝材料質(zhì)量比較差，影響了道路的雨水滲透性能。在景觀鋪裝時(shí)，可以應(yīng)用透水鋪裝進(jìn)一步提升道路雨水滲透能力。此外，要逐步應(yīng)用混凝土來逐步替代停車場、城市居住區(qū)道路的鋪裝材料，逐漸增加雨水的滲透量，減少地表徑流，確保使更多雨水通過滲透來流入到所設(shè)置的地下蓄水池中，再凈化這些水資源，降低其污染程度。

（2）針對(duì)城市景觀設(shè)計(jì)而言，在以往的城市建設(shè)期間，景觀鋪裝主要位于城市公共區(qū)域和居民區(qū)，且主要采用透水性較差的施工材料，以至于極大地降低了雨水滲透性能?；诤＞d城市概念所提倡的高滲透性，可以通過透水鋪裝設(shè)計(jì)方式，充分利用水渠、溝渠等來將城市雨水逐步引流到城市街道滯水設(shè)備，從根本上解決城市雨水滲透問題。

（3）適當(dāng)增加雨水泄洪通道，或增加原有雨水管網(wǎng)管徑，確?？梢詫⒊鞘杏晁玫嘏湃胨O(shè)置的城市“海綿”體中。

如圖1，可以在原有城市排水管網(wǎng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)造地下排水深邃泄洪排澇系統(tǒng)，借助深層隧道來使過量雨水進(jìn)入深層隧道，這樣可以減輕以往淺層排水管網(wǎng)系統(tǒng)的排水壓力，有助于防范“內(nèi)澇”問題的出現(xiàn)。

1.2 蓄水設(shè)計(jì)

在海綿城市概念下，為了更好地利用豐富的雨水資源，要注意將滲透收集得到的雨水儲(chǔ)存起來，這就需要做好城市蓄水設(shè)計(jì)工作，具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：

（1）蓄水模塊設(shè)計(jì)。作為一種新型蓄水產(chǎn)品，蓄水模塊具有很好的承壓性能和蓄水性能，也不會(huì)占用過多的城市空間。在設(shè)計(jì)蓄水模塊時(shí)，要適當(dāng)?shù)卦黾隅U空空間所占比例，一般可以高達(dá)95%。此外，為了有效結(jié)合城市排水和蓄水，要結(jié)合土工布和防水布，同時(shí)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置要做好水泵、檢查井、進(jìn)水管以及出水管等位置布置工作，以便可以充分儲(chǔ)存雨水資源。通過后續(xù)處理收集的雨水資源，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市路面、景觀等進(jìn)行補(bǔ)水和清潔，也可以用作消防用水。

（2）地下蓄水池設(shè)計(jì)。雨水資源收集主要包括進(jìn)/出水管、高/地位通氣帽、曝氣系統(tǒng)、溢流管、出水井、池體和沉沙井等部分所構(gòu)成。如圖2，可以建設(shè)恰當(dāng)?shù)闹膊轀蠈⒂晁畠?chǔ)蓄。根據(jù)所選植物種類的不同，可以設(shè)置不同的蓄水層。比如，在以喬木和灌木為主要的綠色植物時(shí)，在地下蓄水池建設(shè)期間可以應(yīng)用多孔、輕質(zhì)的粗骨料為主，相應(yīng)的深度不可小于60mm；在選擇藤本植物或綠籬等小型植物為主要的綠色植物時(shí)候，要盡量選擇80mm厚的15-20陶粒，其中適當(dāng)?shù)劁佋O(shè)PVC管，這樣可以極大地增強(qiáng)土壤層的水分含量。

（3）建設(shè)雨水蓄滯塘。通過雨水蓄滯塘建設(shè)，可以有效結(jié)合雨水收集池和蓄滲塘，在雨水終端排放出水體之前進(jìn)行滲濾和調(diào)蓄處理，這樣可以實(shí)現(xiàn)城市道路排水、蓄水以及處理等功能進(jìn)行有效結(jié)合。

1.3 滯水設(shè)計(jì)

（1）雨水花園設(shè)計(jì)。如果城市園區(qū)中可以建設(shè)一些灌木、喬木等植物，那么就可以發(fā)揮植物根系的作用來提升雨水滯留作用。在設(shè)計(jì)雨水花園期間，可以降低地表徑流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水資源的涵養(yǎng)，同時(shí)也可以發(fā)揮各種植物根系的降解作用和吸附作用來減弱水循環(huán)污染作用，確保雨水更好地滲透入地下，避免城市在暴雨天氣下出現(xiàn)積水問題。

（2）綠色屋頂設(shè)計(jì)。同雨水花園類似，綠色屋頂設(shè)計(jì)也是有效利用綠地的蓄水作用來緩解徑流壓力，避免發(fā)生洪澇災(zāi)害，有助于增加雨水蒸發(fā)量，改善城市空氣質(zhì)量。而針對(duì)那些不適宜設(shè)計(jì)綠色屋頂結(jié)構(gòu)的區(qū)域，可以引導(dǎo)屋頂雨水流入地面上所設(shè)置的蓄水池來存儲(chǔ)雨水。

（3）生態(tài)滯留區(qū)設(shè)計(jì)。主要是采用淺水洼地設(shè)置來儲(chǔ)存水資源或控制雨水徑流的一種方式，具體就是借助雨水塘、雨水濕地和植草溝等方式來加快城市雨水深入地面，最大程度利用植被和土壤作用來對(duì)地表徑流進(jìn)行改善，有效治理城市地表徑流問題。

2 海綿城市概念下城市排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 有效結(jié)合城市規(guī)劃

理論上來講，城市排水設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)、繁雜的工程項(xiàng)目，涉及到城市防水防澇、環(huán)境保護(hù)以及發(fā)展規(guī)劃等諸多方面，設(shè)計(jì)難度比較大。因此，在基于海綿城市概念設(shè)計(jì)城市排水系統(tǒng)及設(shè)施建設(shè)時(shí)，必須有效結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃以及城市用水需求，構(gòu)建科學(xué)、合理的用水模式和節(jié)水方案，同時(shí)適當(dāng)?shù)貎?yōu)化調(diào)整實(shí)際的供水方案，以便充分發(fā)揮城市給排水系統(tǒng)，提升水資源利用率起到積極作用，尤其是除了確保設(shè)計(jì)城市排水系統(tǒng)滿足當(dāng)前城市排水需求外，同樣需要具有一定的前瞻性，考慮所設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)可以滿足城市未來一段時(shí)間的發(fā)展需求。如此一來，通過有效協(xié)調(diào)城市排水設(shè)計(jì)和城市發(fā)展建設(shè)，可以更好增強(qiáng)城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完善性、科學(xué)性和合理性。

2.2 提升設(shè)計(jì)專業(yè)水平

排水系統(tǒng)是城市建設(shè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，除了需要滿足當(dāng)下城市建設(shè)和發(fā)展需求，還需要滿足未來一段時(shí)間后城市發(fā)展需求。然而，當(dāng)前我國城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)于海綿城市理念應(yīng)用的研究還非常有限，專業(yè)技術(shù)應(yīng)用成果還比較有限，所以相關(guān)部門在探索發(fā)展路程過程中需要“摸著石頭過河”，邊實(shí)踐邊積累相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所以實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的不確定因素眾多。針對(duì)這種情況，為了確保城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中順利貫徹海綿城市概念，必須要立足于專業(yè)視角，結(jié)合眼前的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)情況來不斷引入和應(yīng)用新技術(shù)，持續(xù)強(qiáng)化專業(yè)技術(shù)水平，確保可以有效提升城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果。

2.3 遵循生態(tài)優(yōu)先原則

在“海綿城市”排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，要遵循生態(tài)優(yōu)先原則，有機(jī)結(jié)合人工措施和自然途徑，在確保城市排水防洪安全性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市雨水進(jìn)行有效儲(chǔ)存和利用。海綿城市排水設(shè)計(jì)不是對(duì)傳統(tǒng)排水系統(tǒng)進(jìn)行替換，而是在原有排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上補(bǔ)充和完善排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，以便優(yōu)化配置各種資源，最大程度提升海綿城市排水質(zhì)量。

3 結(jié)束語

總之，海綿城市概念的誕生和應(yīng)用，為當(dāng)下以及未來一段時(shí)間內(nèi)城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一種全新的理念。為了確保海綿城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要在立足于城市發(fā)展規(guī)劃，本著生態(tài)優(yōu)先原則的基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)滲水、蓄水和滯水方面的排水系統(tǒng)，確保有效防范城市洪澇災(zāi)害問題的發(fā)生。

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