芻議海綿城市排水系統(tǒng)設計中的問題與注意事項

劉麗娜 趙廣夫

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海綿城市排水系統(tǒng)設計過程中，應注意降雨季節(jié)的雨水徑流、降雨量，優(yōu)化城市排水系統(tǒng)設計方案，防范積水、內(nèi)澇等洪澇事故和災害。良好的海綿城市排水系統(tǒng)設計方案，能夠確保城市在夏季多雨的條件下，及時、盡快將城市區(qū)域內(nèi)的雨水收集、儲蓄、凈化、排出，確保城市路面和街道上沒有大面積、深度的積水形成，確保市民出行的安全便利，確保城市交通運輸和生產(chǎn)建設的順利。在海綿城市的排水設計理念指導下，城市排水系統(tǒng)應具有收集、存儲、吸收、利用雨水的功能，一方面通過上述過程增加城市的淡水資源儲備，另一方面應確保排水系統(tǒng)設計具有彈性和靈活性，具體原則、情況與設計要點分析如下。

1 海綿城市排水系統(tǒng)設計的標準與原則

海綿城市在其設計應用過程中，主要是進行城市給排水系統(tǒng)工程的設計施工。在具體實施過程中，首先應該遵循城市生態(tài)環(huán)境保護的原則，將自然應用和人工處理措施結(jié)合起來。此外，需要在保證城市用水安全，城市排水防澇的基礎上，對雨水資源進行合理存儲。在應用設計中值得注意的是，海綿城市建設應用不是對原有傳統(tǒng)的排水建設系統(tǒng)進行替換，而是在傳統(tǒng)給排水系統(tǒng)設計的基礎上進行恰當?shù)难a充或刪減，目的是為了能夠充分發(fā)揮城市防內(nèi)澇和存儲水資源的功能，實現(xiàn)對雨水資源的合理配置，提高雨水資源的利用率。

2 海綿城市排水系統(tǒng)設計中的不足與問題

2.1 改造周期長，設施老舊

城市中高層建筑物的數(shù)量越來越多，這就導致地下構(gòu)筑物空間大規(guī)?？s小，尤其是地下給排水管道安裝鋪設的規(guī)模減小，原有的輸配水管道老化嚴重，管線鋪設和構(gòu)造無法滿足實際功能要求。另一方面人們生活生產(chǎn)對用水需求量增多，城市排水量需求增加，這和城市給排水工程建設之間形成了矛盾。現(xiàn)階段，在工程建設中注重的是地面建筑物的施工，對地下空間的建設缺乏合理性布局，重視程度不夠，所以使得地上和地下建設出現(xiàn)了兩極分化不平衡的現(xiàn)象。在工程施工管理和后期維護管理中，對于地下管線缺乏檢查和維修保養(yǎng)，注重新管道的鋪設安裝，而忽視了周期性的管線維護，使得城市地下管網(wǎng)改造進程較慢。

2.2 雨水資源的收集與利用設計不充分

許多新材料的運用提高了城市道路的施工質(zhì)量，但同時也提高了道路的硬化比例，對徑流水循環(huán)造成一定影響，導致大量雨水徑流被排走，從而使城市地下水補給不充分。另外，由于我國水資源本來就短缺，加上雨水資源的循環(huán)利用還處于發(fā)展探索階段，技術水平還有較大的發(fā)展空間，如果城市給排水管道設計施工不完善，比如雨水和污水使用相同的管道，就不能充分利用雨水資源[1]。

2.3 城市排水系統(tǒng)對短時強降雨的承受能力不足

在溫室效應和全球變暖的影響下，人們應增強城市排水系統(tǒng)應對突發(fā)緊急氣候變化、天氣災害的能力，充分考慮到短時間強降雨和氣溫急劇變化，對城市排水系統(tǒng)所造成的負擔。由于人們對短時間強降雨的預測有限，受到降雨強度高、降雨隨機性大的影響，城市路面街道上可能出現(xiàn)大面積的積水、內(nèi)澇和徑流，增加城市的排水壓力和排水負擔。因此，現(xiàn)階段的城市排水系統(tǒng)設計問題是，排水系統(tǒng)無法快速排除內(nèi)澇積水和地表徑流，無法應對強降雨的災害天氣，無法維持城市正常生產(chǎn)與生活秩序，增加了城市經(jīng)濟、居民財產(chǎn)遭受損失的風險。

3 海綿城市排水系統(tǒng)設計的要點與注意事項

3.1 將城市排水系統(tǒng)設計與城市建設規(guī)劃結(jié)合起來

考慮城市發(fā)展的進度和未來發(fā)展趨向，通過近幾年來用水情況的分析，設立平衡用水模式，設計出合理的供水方案。這樣，不僅可以滿足城市排水需求，而且也能在最大程度上提高水資源的利用率。排水系統(tǒng)設計應該將供水、防洪防澇以及城市生態(tài)環(huán)境建設與保護等考慮在內(nèi)，通過綜合統(tǒng)籌規(guī)劃，使得設計方案能滿足城市發(fā)展要求，并且通過分階段的設計來完善城市給排水系統(tǒng)。

3.2 加強城市排水的專項、專線、系統(tǒng)化設計

城市專業(yè)性規(guī)劃設計包括城市給排水系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)和綠地系統(tǒng)，在城市給排水系統(tǒng)設計中關系到的水工程眾多，如果能通過技術手段凈化綠地區(qū)域雨水，實現(xiàn)雨水管渠系統(tǒng)和超標雨水徑流排放系統(tǒng)的科學設計和相互連接，這樣一方面可以解決城市內(nèi)澇問題，另一方面還能使收集的雨水用于城市各項目的用水計劃中，提高水資源利用率。

此外，在設計中加強對專項規(guī)劃設計的指導，明確劃分城市整體設計相關的專項設計，并通過指標細化和控制，可優(yōu)化海綿城市建設內(nèi)容[2]。比如根據(jù)海綿城市發(fā)展總設計目標確定建設分項目目標為制度建設、水生態(tài)恢復、用水安全保障、水資源合理利用和水環(huán)境改善等，通過這樣一系列的給排水設計，使海綿城市快速排出積水，有利于城市建設和未來發(fā)展。

3.3 城市排水工程與其他工程相協(xié)調(diào)的系統(tǒng)化設計

應將已有的基礎設施作為基礎，然后結(jié)合實際城市規(guī)劃建設情況，對符合海綿城市規(guī)劃建設的區(qū)域進行改造，通過合理的規(guī)劃設計可提高基礎設施的安全穩(wěn)定性，使得基礎設施可以和給排水系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)。

舉例說明，城市排水系統(tǒng)的工程設計與建設施工中，應遵從循環(huán)利用水資源、生態(tài)治理的設計理念，可以在交通道路與廣場公園中設計透水裝置，增設樹池、綠地等具有滲透性、收集雨水作用的貯水池，將城市道路、公園廣場中收集到的雨水排出、收集，并可以依情況應用在生產(chǎn)、生活中。

綜上所述，海綿城市排水系統(tǒng)的設計方案中，應遵守防洪排澇、保護環(huán)境、用水安全、避免水資源污染，將排水系統(tǒng)設計與城市建設中其他工程設計規(guī)劃相結(jié)合，確保排水工程設計的系統(tǒng)化、科學性，為城市健康、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。