海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的運用

俞立紅

（中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院有限公司，長沙 410000）

1 引言

功能多元化是城市未來發(fā)展的趨勢，以此來滿足人們對美好生活的需要。而城市空間資源的極度稀缺，導(dǎo)致城市中相關(guān)設(shè)施建設(shè)受到空間制約，城市面臨功能負(fù)荷過重問題。海綿城市理念便是應(yīng)對城市發(fā)展功能負(fù)荷過重的一種有效途徑，城市給排水作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容，必須正視這一問題。

2 海綿城市給排水系統(tǒng)建設(shè)的意義

2.1 城市發(fā)展問題對給排水系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的制約

2012 年，海綿城市概念在低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇中被首次提出，此后，習(xí)近平總書記在講話中強(qiáng)調(diào)：“提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。目前，城市發(fā)展面臨較多問題與挑戰(zhàn)：

1）城市化過程中的生態(tài)問題，涉及大氣、土地、植被、水質(zhì)，現(xiàn)已影響到城市居民生活質(zhì)量。

2）城市空間資源嚴(yán)重不足。物理空間范圍受到規(guī)制。國家關(guān)于城市開發(fā)邊界與主體功能區(qū)規(guī)劃明確了城市空間發(fā)展上限，確定了 2020 年“10.65×104km2以內(nèi)”的最高線。功能發(fā)展空間凸顯不足。當(dāng)今，我國不少城市的商業(yè)用地、商品房建設(shè)用地、道路交通、通信網(wǎng)絡(luò)、供熱采暖、給排水等公共設(shè)施用地均相對緊張【1】。

3）城鎮(zhèn)化進(jìn)程面臨兩難選擇。強(qiáng)化城市土地管控，發(fā)展空間受限，城市建設(shè)面臨短期挑戰(zhàn)；反之，城市發(fā)展易滑向粗放型發(fā)展模式，帶來自然環(huán)境、資源等一系列問題。城市供排水系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展亦受到了上述問題的制約。

2.2 海綿城市給排水系統(tǒng)建設(shè)是必然選擇

海綿城市理念是破解給排水系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展瓶頸問題的必然選擇：先在價值定位上，海綿城市突出了對城市建設(shè)發(fā)展中自然生態(tài)環(huán)境的修復(fù)、保護(hù)理念，是解決城市化建設(shè)中所面臨生態(tài)問題的有力舉措。在實施過程中，在給排水系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)中，海綿城市設(shè)計更注重對自然環(huán)境的適應(yīng)和對自然災(zāi)害的應(yīng)對。能夠?qū)τ晁杆偈占?、有效存儲、緩慢下滲、集中匯集，供給之余，排水流向是生態(tài)水系系統(tǒng)。最后在空間范圍內(nèi)，海綿城市理念主導(dǎo)下的給排水設(shè)計建設(shè)并不會引起空間范圍沖突，而是通過空間布局、在建已建項目的有效銜接、道路兩旁綠化帶設(shè)計等，有效滯留雨水，借助生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)“吸水、蓄水、滲水、凈水”的目標(biāo)，有效發(fā)揮給排水系統(tǒng)功能，增強(qiáng)抵御城市內(nèi)澇能力，提升水資源利用率，提高人們生活質(zhì)量和城市發(fā)展質(zhì)量。

3 海綿城市概念在市政道路給排水設(shè)計中的應(yīng)用要點

市政道路給排水設(shè)計應(yīng)把握4 項原則：

1）保護(hù)生態(tài)，以人為本。修復(fù)水生態(tài)，控制年徑流總量，推進(jìn)綠地建設(shè)，大力建設(shè)海綿型區(qū)域。以發(fā)展供排水設(shè)計實施為契機(jī)，同時加強(qiáng)對河湖一帶水系生態(tài)治理，根除水體污染等水環(huán)境問題。堅持以人為本，重點治理城市內(nèi)澇問題，強(qiáng)化飲水水源管控，確保水質(zhì)安全【2】。

2）整體規(guī)劃，科學(xué)布局。設(shè)計中應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，綜合考慮新老城區(qū)、防汛基礎(chǔ)設(shè)施、易澇地段、道路地勢落差等要素，科學(xué)編制規(guī)劃，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對自然生態(tài)功能與人工設(shè)計建造進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。根據(jù)年徑流量對重點地段實施區(qū)域雨水排放管控制度，確保防澇與存積并重，構(gòu)建科學(xué)合理的給排水平衡管理機(jī)制。

3）經(jīng)濟(jì)適用，個性發(fā)展。城市給排水工程量較大，耗費甚巨，在鼓勵社會資本積極參與海綿城市給排水系統(tǒng)建設(shè)改造的同時，應(yīng)做好相關(guān)工作調(diào)研，遵循最佳經(jīng)濟(jì)效益原則，謀劃最佳設(shè)計方案。設(shè)計中充分考量城市現(xiàn)狀及未來城市規(guī)劃，有效顧及自然環(huán)境、氣候條件、水系生態(tài)狀況等個性化因素，因地制宜，堅持走個性化發(fā)展道路。

4）完善標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格實施。應(yīng)先確立海綿城市建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)此確立市政道路給排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，確保嚴(yán)格依循海綿城市理念、原則、標(biāo)準(zhǔn)框架對施工相關(guān)事項進(jìn)行管理，尤其注重突出技術(shù)性要求和功能要求，以保證施工規(guī)劃、招投標(biāo)、施工建設(shè)、竣工驗收等各項工作正常開展。

4 海綿城市概念在市政給排水設(shè)計中的應(yīng)用途徑

4.1 城市道路給排水設(shè)計

城市道路是城市防汛、防澇的主要區(qū)域，是內(nèi)澇問題聚焦點，直接影響城市居民出行便利。設(shè)計中應(yīng)把握3 個方面：

1）加強(qiáng)路面設(shè)計。在符合道路設(shè)計自身標(biāo)準(zhǔn)的同時，應(yīng)兼顧路面滲水能力設(shè)計，減低路面“鋼化”程度，便于雨水能有效滲入地下，及時進(jìn)入水系生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)之中。既要防止雨水滲入對路基的破壞，又要利用路面排水，根據(jù)路面高低差，注重路基排水裝置設(shè)置的環(huán)節(jié)設(shè)計，亦可在路面路基上層鋪設(shè)防水材料。

2）加強(qiáng)綠化帶設(shè)計。綠化帶對雨水具有收集、凈化、蓄積的功能，設(shè)計中，應(yīng)注意控制綠化帶與路面的高低差，確保路面雨水被及時收集。綠化帶土層鋪設(shè)可仿效自然凈水原理，分別在上中2 層中鋪設(shè)細(xì)土、沙石，底部安裝滲透裝置，使水分能夠回滲地下。

3）設(shè)置銜接帶。在地勢落差較大以及路面與綠化帶之間，可設(shè)置銜接帶。按功能類型劃分，一是設(shè)置排水緩沖銜接帶。地勢落差較大區(qū)域是排水薄弱環(huán)節(jié)，銜接帶的設(shè)置可緩沖雨水瞬時徑流量過大對給排水系統(tǒng)造成的壓力。二是設(shè)置雨水內(nèi)滲銜接帶。如可在綠化帶、下沉式綠地、生活區(qū)與道路交通匯集區(qū)應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，提高雨水內(nèi)滲效率。三是設(shè)置蓄水凈水銜接帶。尤其對于水資源匱乏或水資源污染嚴(yán)重地區(qū)，設(shè)置蓄水凈水銜接帶十分必要，借此可保證給排水的平衡與水質(zhì)的安全。

4.2 城市建筑設(shè)施給排水設(shè)計

城市道路給排水設(shè)計是重中之重，但若進(jìn)一步提高城市海綿體的規(guī)模與質(zhì)量，則必須進(jìn)行全方位綜合設(shè)計。讓建筑“綠”起來。鋼筋混凝土包裹著的城市空間，不僅缺少“綠色”生機(jī)，也不利于防水排水功能的發(fā)揮。設(shè)計中，應(yīng)發(fā)展綠色屋頂，在屋頂設(shè)置綠化區(qū)域、綠色花園等，在保證安全的前提下，可減少、緩滯瞬時排水壓力。讓小區(qū)“綠”起來。強(qiáng)化小區(qū)滯水帶設(shè)計，緩解城市整體排水壓力。綠化種植多選用喬木、灌木，發(fā)揮樹木的蓄水能力。擴(kuò)大小區(qū)內(nèi)綠化面積，在條件允許的情況下，功能設(shè)計可借鑒道路綠化帶設(shè)計方式，打造吸、蓄、排、凈完整給排水系統(tǒng)，讓廣場“綠”起來?，F(xiàn)今廣場設(shè)計上過于追求“一馬平川”，大理石鋪設(shè)加簡單的排水設(shè)計似乎成為廣場的“標(biāo)配”，導(dǎo)致廣場與道路臨接區(qū)域往往成為內(nèi)澇的“重災(zāi)區(qū)”。故廣場不僅要鋪設(shè)透水材料，同時在廣場周邊要進(jìn)行必要的綠化和相應(yīng)的緩滯雨水的技術(shù)處理。

5 結(jié)語

海綿城市理念對市政給排水設(shè)計不僅是理念上改變了以往快速排水和末端集中的設(shè)計弊端；同時對給排水整體設(shè)計和具體實施過程也帶來了積極影響，推進(jìn)其圍繞“吸、蓄、滲、凈”構(gòu)建更加完善的給排水系統(tǒng)。目前，基于海綿城市理念的相關(guān)設(shè)計與應(yīng)用還處在初期階段，困難與挑戰(zhàn)依然存在，這需要我們在理論和實踐上做進(jìn)一步的探索、發(fā)現(xiàn)和完善，從而促使海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的運用。