分析海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

王 丹

（濟(jì)寧市市政設(shè)計(jì)院有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

1 海綿城市理念概述

1.1 海綿城市的概念

在當(dāng)前城市化進(jìn)程中，雖然經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展，但是同時(shí)也出現(xiàn)了不少生態(tài)環(huán)境方面的問題。比如在市政的給排水工程中，就存在城市內(nèi)澇沒有得到有效處理，以及水污染等問題。而海綿城市指的是在處理上述內(nèi)澇、水污染等問題中具有一定的靈活性，在降雨過量時(shí)可通過如吸水、蓄水或凈化水等多種方式對(duì)道路表面的積水進(jìn)行有效及時(shí)的處理，從而可避免由于路表面積水過多而出現(xiàn)內(nèi)澇和水污染的問題。此外，為了提高雨水的利用率，可以通過存水方式將雨水資源存儲(chǔ)起來，在需要時(shí)再將這些雨水資源釋放。

1.2 海綿城市在市政給排水工程中的應(yīng)用原則

海綿城市的最大特點(diǎn)是對(duì)水資源的處理具有很大的彈性，可以像海綿一樣將水資源吸收存儲(chǔ)，在使用時(shí)又能釋放出來。所以，海綿城市的理念主要被應(yīng)用在市政給排水工程的設(shè)計(jì)和施工中。在海綿城市應(yīng)用的過程中，首先，必須遵循城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)的原則，將生態(tài)自我保護(hù)和人工保護(hù)措

施結(jié)合起來，最大限度地降低由于工業(yè)發(fā)展而帶來的一系列環(huán)境問題。另外，在水資源方面，應(yīng)在保證城市安全用水，避免城市內(nèi)澇的基礎(chǔ)上對(duì)雨水資源進(jìn)行循環(huán)合理的利用。所以，在海綿城市的設(shè)計(jì)規(guī)劃中并不只是簡單地對(duì)原有的市政給排水系統(tǒng)進(jìn)行更換，而是在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上結(jié)合具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p。海綿城市總的應(yīng)用原則是，一方面要發(fā)揮防治內(nèi)澇和水資源污染的功能，另一方面則是加強(qiáng)對(duì)雨水資源的利用，通過蓄水功能的發(fā)揮實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的收集和配置。

2 市政給排水工程目前存在的不足

2.1 市政給排水系統(tǒng)中的有些設(shè)備使用年限較久

隨著城市化的發(fā)展，城市用地規(guī)模加大，尤其近幾年城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快、城市人口增多的情況下，城市建筑用地需求不斷擴(kuò)大，使得城市高層建筑獲得了快速發(fā)展，而地下空間卻越來越小，尤其在城市地下交通的快速發(fā)展背景下，對(duì)地下給排水管道鋪設(shè)的要求不斷增多，原有建設(shè)規(guī)模反而減少。但是多年前鋪設(shè)的給排水管道有的已經(jīng)超出了使用年限，有的被破壞或者老化嚴(yán)重，根本無法滿足實(shí)際需求。另外，人們?cè)谏罟ぷ髦袑?duì)于水資源的需求提高，城市整體排水規(guī)模增大，使得城市給排水工程在建設(shè)過程中出現(xiàn)了矛盾。目前在建筑領(lǐng)域，雖然近些年開始關(guān)注地下構(gòu)筑物的建設(shè)，但是總的來說地下空間并沒有得到合理的布局與應(yīng)用，兩極分化現(xiàn)象依然嚴(yán)重。由于地下空間布局問題，使得市政給排水工程在其設(shè)計(jì)施工中，缺乏后期管道的維護(hù)管理，對(duì)管道管線缺乏應(yīng)有的重視和檢查保養(yǎng)，但是另一方面又不得不增設(shè)新的管道，周而復(fù)始使得管線維護(hù)工作一直無法得到跟進(jìn)，導(dǎo)致整個(gè)城市地下管網(wǎng)發(fā)展較慢。

2.2 對(duì)雨水資源的利用不充分

海綿城市在給排水工程設(shè)計(jì)中除了要采取措施降低內(nèi)澇發(fā)生的可能性以及降低水資源的污染，另一方面也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)“開源”，加強(qiáng)對(duì)雨水資源的優(yōu)化利用。在工程技術(shù)的發(fā)展背景下，不少新的施工材料和工藝被應(yīng)用到建設(shè)工程中，在提高工程質(zhì)量的同時(shí)也會(huì)對(duì)城市整體環(huán)境帶來一些負(fù)面影響。最顯著最直接的影響就是導(dǎo)致大量雨水徑流被排走，城市地下水補(bǔ)給不充分，影響了水資源的循環(huán)。而我國水資源本就不豐富，如果缺乏有效的雨水資源管理系統(tǒng)，沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的充分利用，加上城市給排水管道設(shè)計(jì)不完善，雨水和污水管道相同，這樣就使得大量雨水資源被浪費(fèi)。

2.3 城市對(duì)天氣的承受能力較差

海綿城市在發(fā)展中，也受到天氣情況的影響。我國各個(gè)地區(qū)的氣溫呈現(xiàn)不穩(wěn)定發(fā)展趨勢，甚至有些地區(qū)出現(xiàn)極端氣候的特點(diǎn)，短歷時(shí)強(qiáng)降雨天氣出現(xiàn)頻繁。當(dāng)短歷時(shí)強(qiáng)降雨天氣出現(xiàn)以后，一方面其本來就具有高強(qiáng)度以及隨機(jī)性的特點(diǎn)，在發(fā)生以后就會(huì)引起大面積的地表徑流。另一方面市政給排水系統(tǒng)在其設(shè)計(jì)和建設(shè)中對(duì)于這些突發(fā)惡劣氣候的反應(yīng)能力較差，無法承受強(qiáng)降雨帶來的壓力，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)無法及時(shí)有效地排出積水的問題，從而引發(fā)城市內(nèi)澇或者帶來水污染的情況，對(duì)人們的財(cái)產(chǎn)安全和人身安全構(gòu)成威脅。

3 市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 從城市整體規(guī)劃出發(fā)

海綿城市在市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，首先，應(yīng)該站在宏觀角度，從城市整體規(guī)劃建設(shè)出發(fā)，在全面了解城市發(fā)展藍(lán)圖的基礎(chǔ)上，將搜集到的資料作為給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。比如一方面搜集前幾年該城市發(fā)展中對(duì)水資源的需求情況；另一方面分析該城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)整體愿景，在考慮該城市發(fā)展速度和主要發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，建立平衡用水模式，設(shè)計(jì)合理的供水方案。該方案既要滿足當(dāng)前城市供水需求，又要滿足未來城市發(fā)展對(duì)排水的需求，同時(shí)還要做好對(duì)雨水資源的收集利用。海綿城市既是一種抽象的理念又是一種新型的城市管理模式，在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到給排水系統(tǒng)本身具有的不確定性以及系統(tǒng)性。所以，要從整體出發(fā)，將供水、防內(nèi)澇和城市生態(tài)建設(shè)等結(jié)合起來，以統(tǒng)籌方式不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整完善。

3.2 專業(yè)性專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

目前海綿城市在給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還處于初步發(fā)展階段，技術(shù)不成熟，能夠參考的案例較少，加上給排水工程作為城市基礎(chǔ)性工程，本身資金來源就受到了很大的限制。所以，為了提高海綿城市理念在市政給排水工程中的應(yīng)用效益，提高規(guī)劃設(shè)計(jì)的專業(yè)性是關(guān)鍵，不僅要求提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平，還要求相關(guān)管理人員開展專項(xiàng)化施工管理，在完善制度的基礎(chǔ)上有效執(zhí)行海綿城市的管理模式。

在市政給排水工程系統(tǒng)化、專業(yè)化的專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，從海面城市應(yīng)用主要目標(biāo)出發(fā)，即既要提高城市防洪防澇的能力，降低水資源的污染，又要實(shí)現(xiàn)對(duì)可用雨水資源的高效利用，可通過科技手段將雨水灌渠系統(tǒng)和超標(biāo)遇水徑流排放系統(tǒng)結(jié)合起來，使收集到的雨水資源可以被應(yīng)用在各項(xiàng)城市工程中，提高水資源的利用率。當(dāng)然，在具體設(shè)計(jì)時(shí)還要做好專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，比如結(jié)合海綿城市發(fā)展的總體規(guī)劃明確分項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)，對(duì)其制度建設(shè)、水生態(tài)循環(huán)建設(shè)、用水安全保障建設(shè)以及水資源綜合利用等進(jìn)行確定，對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化和合理控制，使得給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加合理有效，從而更好地發(fā)揮海綿城市快速排污水、及時(shí)儲(chǔ)存雨水資源的作用。

3.3 規(guī)范系統(tǒng)建設(shè)，落實(shí)體系建設(shè)的責(zé)任

為了保證海綿城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工建設(shè)的有效開展，使該系統(tǒng)和城市其他方面的系統(tǒng)建設(shè)可以相互協(xié)調(diào)，在進(jìn)行給排水系統(tǒng)建設(shè)之前首先要完善基礎(chǔ)設(shè)施，建立規(guī)范的建設(shè)系統(tǒng)和相關(guān)體制，將責(zé)任落實(shí)到具體部門和個(gè)人。然后根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃要求，對(duì)城市進(jìn)行改造優(yōu)化，一方面要保證基礎(chǔ)設(shè)施的安全，另一方面需保證給排水系統(tǒng)和其他基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定協(xié)調(diào)。如從生態(tài)環(huán)境保護(hù)和循環(huán)用水的原則出發(fā)，可在道路兩旁設(shè)置透水裝置和滲透性樹池，使得多余的雨水資源通過管道進(jìn)入蓄水池，還能及時(shí)將積水快速排出。

4 結(jié)語

海綿城市理念在市政給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，一方面可降低城市內(nèi)澇發(fā)生的概率，有效處理水污染問題；另一方面還能通過給排水系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的連接，在借助科學(xué)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的收集利用，為城市生活生產(chǎn)用水提供保障。