市政給排水設(shè)計(jì)中海綿城市理念的實(shí)踐應(yīng)用

胡亮

（中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北武漢 430000）

0 前言

市政工程給排水設(shè)計(jì)關(guān)系到城市基礎(chǔ)設(shè)施功能的完善性，對(duì)城市交通出行有直接影響。為了解決市政給排水系統(tǒng)存在的問(wèn)題，應(yīng)基于海綿城市理念，以“滲、滯、蓄、凈、用、排”為指導(dǎo)，在市政給排水設(shè)計(jì)的各個(gè)方面充分考慮對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。同時(shí)注重對(duì)雨水的搜集和利用，提高城市防洪抗?jié)衬芰Γ瑥亩嵘姓こ探o排水設(shè)計(jì)的綜合效益。

1 海綿城市理念及其對(duì)于市政給排水設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義

1.1 海綿城市理念概述

海綿城市是一種新型城市設(shè)計(jì)理念，以人本理念和生態(tài)理念為基礎(chǔ)，通過(guò)提高城市吸水、蓄水、用水能力，改善城市居住環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。客觀而言，在我國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)下，環(huán)境惡化問(wèn)題也日益突出。為了控制生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，海綿城市理念應(yīng)運(yùn)而生，并受到全社會(huì)的高度重視。其核心理念是對(duì)城市結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，充分利用城市河流、胡泊等的自然蓄水結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)雨水進(jìn)行收集和利用、對(duì)地表水和地下水運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高城市水資源利用率[1]。

1.2 海綿城市理念的指導(dǎo)意義

海綿城市理念對(duì)于現(xiàn)代城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。市政道路工程在開(kāi)展給排水設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也應(yīng)遵循海綿城市理念，使內(nèi)部的給排水系統(tǒng)具有一定彈性，能夠根據(jù)實(shí)際自然條件，調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)，滿足蓄水和用水方面的需求。在以往的市政道路工程中，不重視給排水設(shè)計(jì)，可能因道路排水能力不足，大雨天氣常常出現(xiàn)城市內(nèi)澇問(wèn)題，影響道路正常使用及自身壽命。通過(guò)以海綿城市理念為指導(dǎo)，對(duì)給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式設(shè)計(jì)、材料選擇等方面進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，可以使給排水系統(tǒng)得到全面優(yōu)化，確保其使用功能的正常發(fā)揮。目前海綿城市理念已經(jīng)在市政道路工程給排水設(shè)計(jì)中得到一定范圍的應(yīng)用，應(yīng)加快其設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用和推廣[2]。

2 基于海綿城市理念的市政給排水設(shè)計(jì)要求

自2015 年國(guó)務(wù)院頒布海綿城市建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)以來(lái)，海綿城市的建設(shè)與發(fā)展受到高度重視，各地紛紛根據(jù)自身情況，在海綿城市理念指導(dǎo)下，改進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不足之處，提高城市水資源利用能力?！秶?guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2015〕第 75 號(hào)）中提出，到 2020 年時(shí)，海綿城市建設(shè)面積要達(dá)到20%以上，到2030 年時(shí)應(yīng)達(dá)到80%以上。達(dá)到海綿城市建設(shè)要求的地區(qū)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)70%降雨進(jìn)行就地消納和利用的目標(biāo)。根據(jù)相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)，在基于海綿城市的市政給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)基本要求：

①環(huán)境保護(hù)要求，海綿城市的建設(shè)目標(biāo)是協(xié)調(diào)城市與自然環(huán)境的關(guān)系，減少城市建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響和破壞。在給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，都要充分考慮自然環(huán)境影響因素，利用好現(xiàn)有資源，盡可能降低環(huán)境擾動(dòng)。并通過(guò)優(yōu)化城市給排水系統(tǒng)，提高生態(tài)環(huán)境恢復(fù)能力；②防洪抗?jié)骋?，市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要滿足城市基本的功能性需求，解決以往因設(shè)計(jì)不合理，引發(fā)的城市道路給水和洪澇問(wèn)題。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須充分考慮城市地勢(shì)特點(diǎn)以及水文地質(zhì)條件，努力提高給排水系統(tǒng)運(yùn)行能力；③成本要求，為了確保市政工程建設(shè)活動(dòng)的可持續(xù)進(jìn)行，在給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，也需要充分考慮經(jīng)濟(jì)因素，通過(guò)采用新型環(huán)保材料、創(chuàng)新工藝技術(shù)等途徑，降低施工成本，提高工程建設(shè)的綜合效益[3]。

3 基于海綿城市理念的市政道路排水設(shè)計(jì)策略

3.1 路基排水設(shè)計(jì)與海綿城市的結(jié)合

建設(shè)海綿城市的過(guò)程中，首先應(yīng)提高市政道路路基的排水能力。如果市政道路路基的透水性能較差，需要采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施，改變路基排水能力，避免因排水能力不足，產(chǎn)生路面水問(wèn)題。根據(jù)海綿城市的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)市政道路路基采取綜合處理措施，對(duì)于自然基礎(chǔ)排水較差的情況，可采取換填工藝，提升路基排水性能。同時(shí)應(yīng)兼顧路基穩(wěn)定性，在換填施工后，進(jìn)行夯實(shí)和碾壓施工，達(dá)到市政道路承載力要求。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)全面搜集工程資料，做好前期的水文地質(zhì)調(diào)查工作。對(duì)城市地形地勢(shì)特征進(jìn)行深入了解，并掌握工程施工路段的路基基礎(chǔ)的性能特點(diǎn)。在施工方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化過(guò)程中，可以參考同類(lèi)工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性等方面的因素，選擇合適的施工工藝，確保路基排水施工質(zhì)量可以彰顯海綿城市的理念。

3.2 道路滲水性設(shè)計(jì)與海綿城市的結(jié)合

市政道路設(shè)計(jì)中的人行道、車(chē)道設(shè)計(jì)與海綿城市中道路的給排水系統(tǒng)功能、性能有密切關(guān)系。在以往的道路設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于路面鋪裝的材料透水性較差，或采用非透水性材料，導(dǎo)致道路排水能力受到較大限制。在雨水季節(jié)，路面容易出現(xiàn)濕滑、積水現(xiàn)象，影響人們的交通出行。為了讓更多的雨水滲入地下，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的充分利用，應(yīng)充分考慮道路設(shè)計(jì)的合理性，避免對(duì)城市給排水系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。因此，應(yīng)該合理設(shè)計(jì)道路結(jié)構(gòu)及路面材料。比如在建設(shè)海綿城市的過(guò)程中，可以采用透水性較好的瀝青混凝土材料作為車(chē)道路面材料，加強(qiáng)路面滲透的能力。同時(shí)可以在路基部分設(shè)計(jì)非透水材料，防止雨水滲透對(duì)路基造成腐蝕和破壞，讓雨水沿著斜坡滲入綠化帶或排水井中。在人行道設(shè)計(jì)方面，還可以結(jié)合海綿城市理念采取防滲水土工布，如圖1 所示，阻止水體向土層滲透，并在防滲水土工布上鋪設(shè)碎石層，控制好碎石層材料直徑和壓碎值，一般要求壓碎值小于25%，隨時(shí)直徑不大于25.5mm。此外，應(yīng)合理設(shè)計(jì)排水溝，選擇抗壓、抗腐蝕能力較強(qiáng)的排水溝壁材料。

圖1 人行道鋪設(shè)防滲水土工布

3.3 綠化帶滯蓄設(shè)計(jì)與海綿城市的結(jié)合

在綠化帶設(shè)計(jì)方面，應(yīng)利用綠化帶提高市政道路的雨水收集能力，同時(shí)改善道路兩側(cè)生態(tài)環(huán)境，踐行海綿城市構(gòu)建的理念要求。在綠化帶的路面材料選擇過(guò)程中，應(yīng)采用透水性強(qiáng)的材料，使雨水能夠滲入地層中，供植物吸收。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)預(yù)留綠化帶的雨水收集口，并確保綠化帶設(shè)計(jì)高度等符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。在雨水回收利用過(guò)程中，需要對(duì)路面積水進(jìn)行過(guò)濾，提高地下水清潔度，避免對(duì)地下水體資源造成污染。為實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水收集的多方面利用，改善水質(zhì)質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理確定種植土層的鋪設(shè)厚度，并設(shè)計(jì)砂石墊層，埋設(shè)滲透管，提高市政道路設(shè)計(jì)中綠化帶給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性。此外，為了彰顯海綿城市的理念，還應(yīng)加強(qiáng)綠化滯蓄緩排結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過(guò)增加倒流系統(tǒng)，讓雨水能夠更快深入地層中。具體可以通過(guò)在雨水口的位置設(shè)置明溝，起到雨水沉淀的作用，對(duì)雨水進(jìn)行過(guò)濾。同時(shí)可以在明溝的兩側(cè)設(shè)計(jì)出水溝，用于對(duì)雨水進(jìn)行分配。通過(guò)合理設(shè)計(jì)綠化帶給排水系統(tǒng)，發(fā)揮植物的水土保持作用，增強(qiáng)市政道路給排水系統(tǒng)的性能，并實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)目標(biāo)。

3.4 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)與海綿城市的結(jié)合

市政道路給排水系統(tǒng)的附屬設(shè)施設(shè)計(jì)主要包括路緣石、路肩邊溝設(shè)計(jì)等，會(huì)對(duì)海綿城市的構(gòu)建效果產(chǎn)生直接影響。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也需要合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式、選擇結(jié)構(gòu)材料。比如在路肩邊溝的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不能使用混凝土材料，避免路肩邊溝發(fā)生堵塞。可以設(shè)計(jì)為植草溝形式，增加其美觀性，并增強(qiáng)吸收雨水的能力，提高市政給排水系統(tǒng)的綜合能力。在雨水收集過(guò)程中，也可以利用植物對(duì)雨水進(jìn)行凈化?？傮w而言，在海綿城市理念指導(dǎo)下，市政道路給排水設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提高給排水系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效率，以及雨水收集和利用水平。完成市政道路給排水方案設(shè)計(jì)后，還應(yīng)該按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核和優(yōu)化。然后在實(shí)際施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的要求，確保結(jié)構(gòu)施工的合理性，選擇透水性材料，提高海綿城市中市政道路給排水施工質(zhì)量。在此情況下，可以有效改善城市交通運(yùn)行狀況。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)改善城市給排水系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況，與自然環(huán)境進(jìn)行良好銜接，并做好綠化等方面的工作，提高城市防洪抗?jié)衬芰?。在此情況下，可以有效改善城市生活環(huán)境，為人們的日常出行提供方便。在現(xiàn)階段的市政工程建設(shè)活動(dòng)中，應(yīng)積極引入海綿城市理念，為給排水設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)和依據(jù)。