海綿城市理念在市政道路給排水設(shè)計中應(yīng)用探究

彭良清 楊杰 陳琳

摘要：給排水工程是市政道路建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響道路的整體運(yùn)行質(zhì)量和效率。海綿城市理念在給排水設(shè)計中的有效應(yīng)用，可以提升整個城市的滲水能力和水循環(huán)能力，這對于一個城市的生態(tài)平衡來說，有著非常重要的生態(tài)效益和社會效益。但在實際市政道路工程設(shè)計應(yīng)用中仍面臨一些障礙和誤區(qū)。在此基礎(chǔ)上，本文主要探討海綿城市理念在市政道路給排水設(shè)計中的相關(guān)應(yīng)用價值及策略，以此促進(jìn)市政道路給排水設(shè)計中海綿城市的積極運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：海綿城市理念;市政道路;給排水設(shè)計;應(yīng)用

海綿城市，顧名思義就是讓一個城市像海綿一樣能夠具有很強(qiáng)的吸水力。在城市建設(shè)中，可以通過若干地塊的設(shè)置并結(jié)合透水性能良好的材料來進(jìn)行地面的施工，從而形成一個海綿體。這樣一旦發(fā)生暴雨，也會有地面的海綿體進(jìn)行雨水的吸收。避免了雨水在短時間內(nèi)得不到消化而從地表形成較大的徑流。通過海綿體進(jìn)行地面雨水的吸收后城市的積水水位明顯的下降，有利于城市的正常生活開展。同時所吸收的雨水還可以通過凈化處理進(jìn)行再次利用。這就非常有利于一個城市的水源循環(huán)合理利用，緩解了城市的用水緊張問題。所以說，海綿城市技術(shù)的出現(xiàn)，是市政道路施工中的一項偉大技術(shù)變革。

以海綿城市理念為指導(dǎo)的城市道路建設(shè)，一方面要實現(xiàn)道路的基本功能，另一方面要從海綿的理念進(jìn)行配套設(shè)施到相關(guān)完善。既能夠確保居民的出行便利性，又能夠為城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來較強(qiáng)的生態(tài)效益。海綿設(shè)計理念要充分的與不同城市的實際情況進(jìn)行結(jié)合考慮，確保市政道路的海綿設(shè)計理念實用性。

一、海綿城市理念在市政道路給排水設(shè)計中應(yīng)用價值及其原則

1.海綿城市理念在市政道路給排水設(shè)計中應(yīng)用價值

（1）為市政給排水設(shè)計提供導(dǎo)向。現(xiàn)下城市給排水工程設(shè)計初期存在多個不足，如針對特大暴雨天氣城市防汛壓力劇增，給排水系統(tǒng)難以暢通性銜接，難以最大限度發(fā)揮功能，此類不足均表明，給排水系統(tǒng)存在多個不足，影響人們?nèi)粘Ｉ罴俺鲂?。將海綿城市理念用于市政給排水系統(tǒng)中，可將城市功能和該系統(tǒng)進(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計，提高城市自身修復(fù)和滲透功能，減少汛期產(chǎn)生的風(fēng)險。

（2）提高水資源利用率。海綿城市理念融入于市政給排水設(shè)計中，可進(jìn)一步實現(xiàn)雨水循環(huán)應(yīng)用，改善雨水質(zhì)量的同時，緩解水資源短缺沖突矛盾，通過綜合性考量環(huán)保、生態(tài)等因素，進(jìn)一步促進(jìn)給排水建設(shè)完善，提高城市水資源利用率，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。

（3）提高城市資源綜合利用水平。城市化進(jìn)程不斷加快，人口逐年急劇遞增，城市排水設(shè)施壓力急劇增長，充分應(yīng)用海綿城市設(shè)計理念，基于城市未來發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，結(jié)合城市規(guī)模、人口增長速度等，布設(shè)合理的參數(shù)，保證雨水處理更具合理性，促使其實現(xiàn)循環(huán)應(yīng)用目標(biāo)。

（4）減少城市水污染，維護(hù)城市環(huán)境。生產(chǎn)活動持續(xù)性開展一定程度干擾生態(tài)環(huán)境，尤其是基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下，人們將核心置于經(jīng)濟(jì)發(fā)展層面，忽視環(huán)境保護(hù)作用，加劇城市環(huán)境污染程度，促使水資源浪費嚴(yán)重。海綿城市理念合理化應(yīng)用，可進(jìn)一步改善當(dāng)下城市環(huán)境，從本質(zhì)層面減少各類生產(chǎn)活動對自然環(huán)境產(chǎn)生不利影響，保證居民生產(chǎn)、生活質(zhì)量可靠性。需強(qiáng)調(diào)的是，海綿城市充分與市政給排水設(shè)計融合，提高城市污水處理能力，改善水體環(huán)境，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。

2.海綿城市理念在市政道路給排水設(shè)計中應(yīng)用原則

海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)始終遵循自然環(huán)境為基礎(chǔ)前提，以保證城市防洪為主要宗旨，同時強(qiáng)調(diào)設(shè)計施工經(jīng)濟(jì)性及可行性，其在市政道路給排水設(shè)計應(yīng)用中，應(yīng)遵循以下幾方面原則：①保護(hù)生態(tài)原則。若想促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展，需將環(huán)境建設(shè)置于核心部位，其直接關(guān)乎城市整體發(fā)展。市政給排水設(shè)計過程中，需始終遵循尊重自然原則，設(shè)計過程中應(yīng)結(jié)合區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境、自然資源等對給排水系統(tǒng)進(jìn)行合理化布設(shè)規(guī)劃，最大限度降低海綿城市建設(shè)對生態(tài)環(huán)境干擾，實現(xiàn)城市發(fā)展與自然環(huán)境良性協(xié)調(diào);②防洪防澇的原則。當(dāng)下城市化進(jìn)程加快中，多個排水設(shè)施滯后，難以發(fā)揮其自身功效，若出現(xiàn)強(qiáng)降水現(xiàn)象，產(chǎn)生顯著積水、洪澇等風(fēng)險，為市政給排水系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來不利影響。針對此類問題設(shè)計過程中應(yīng)結(jié)合道路周圍環(huán)境、區(qū)域氣候條件等，做好雨水收集、存儲及排放，進(jìn)一步緩解城市內(nèi)澇問題;③經(jīng)濟(jì)性原則。市政道路給排水作為一項綜合性、復(fù)雜性工作，設(shè)計中應(yīng)考量經(jīng)濟(jì)性因素，保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上通過調(diào)整改造促使現(xiàn)下氣候條件發(fā)揮作用。④個性化原則。不同城市區(qū)域內(nèi)道路規(guī)劃、城市布局等方面不盡相同，應(yīng)結(jié)合城市實際狀況進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，強(qiáng)調(diào)個性化設(shè)計原則，發(fā)揮設(shè)計獨特性的同時，發(fā)揮設(shè)計方案的最大能效。

二、海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的應(yīng)用策略

海綿城市理念是環(huán)境友好和先進(jìn)性的體現(xiàn)，將其與城市給排水管網(wǎng)設(shè)計相結(jié)合，有利于提高水資源利用率，優(yōu)化城市排水系統(tǒng)，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，適應(yīng)時代發(fā)展。

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)澇的主要區(qū)域，對城市居民的日常出行影響極大。在結(jié)合海綿城市理念設(shè)計中應(yīng)把握三個方面。

1）加強(qiáng)路面設(shè)計

在不降低道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的同時，從設(shè)計入手提升路面的滲水性能，降低路面的鋼化率，使雨水不僅僅依賴排水管道，而是及時進(jìn)入水系的生態(tài)循環(huán)。同時，防止雨水的滲入對道路基礎(chǔ)產(chǎn)生影響，要利用排水系統(tǒng)排出路面，注意路基排水裝置的設(shè)計，在路面加入防水材料層。

2）加強(qiáng)綠化帶設(shè)計

綠化地帶對雨水有收集、凈化、蓄積的作用，設(shè)計時應(yīng)注意控制綠化帶與路面的高度差，確保路面雨水的有效利用。綠化土層鋪設(shè)可仿效天然水凈化的原則，將細(xì)土和砂石分別鋪于上中兩層，底部安裝滲透裝置，使水分能回滲到地下。

3）設(shè)置銜接帶

在地形落差較大的區(qū)域，可以在道路和綠化帶之間建設(shè)銜接帶連接。銜接帶主要有三種形式，第一，排水緩沖連接帶。在地形下沉區(qū)較大的排水薄弱節(jié)點，銜接帶的設(shè)置可以緩沖雨水瞬時徑流過大所導(dǎo)致的短期排水壓力。第二，設(shè)置雨水內(nèi)滲銜接帶。若能將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于綠化帶、下沉綠地、生活區(qū)和道路交通集聚區(qū)，可提高雨水的滲透性。第三，設(shè)置凈水的蓄水池銜接帶。特別是在水資源短缺或污染嚴(yán)重的地區(qū)，更需要設(shè)置蓄水凈水銜接帶，才能保證給排水平衡和水質(zhì)安全。

2.排水設(shè)計應(yīng)注重滲透，蓄水和停滯的設(shè)計管理

在城市道路的滲透設(shè)計中，為了改善道路的滲透特性，有必要從路面設(shè)計工作開始。在城市景觀設(shè)計中，海綿城市概念倡導(dǎo)高滲透性，滲透性路面設(shè)計方法充分利用了水道和溝渠，將城市雨水逐漸轉(zhuǎn)移到城市街道和市區(qū)的停水設(shè)施中，可以從根本上解決雨水滲入的問題。適當(dāng)增加雨水泄洪通道或增加原始雨水管網(wǎng)的直徑，以便將城市的雨水適當(dāng)?shù)嘏湃氤鞘械摹昂＞d”體。

基于海綿城市的理念，有效利用豐富的雨水資源，有必要存儲通過滲透收集的雨水，并且必須在城市水存儲設(shè)計方面表現(xiàn)出色。

①儲水模塊的設(shè)計。作為一種新型的儲水產(chǎn)品，該儲水模塊具有優(yōu)異的耐壓性和儲水性能，并且不占用太多的城市空間。

②地下水庫設(shè)計。

③建立雨水庫。雨水蓄水庫的建設(shè)可實現(xiàn)雨水收集和滲水蓄水庫的有效結(jié)合。

3.全面設(shè)計綠化帶給排水做好綠植養(yǎng)護(hù)

現(xiàn)階段綠化地帶也是市政給排水設(shè)計的重點。工作人員要提高重視程度，分析其作用，在遵循現(xiàn)階段給排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，注重整體控制，改善整體性能，以適應(yīng)現(xiàn)階段發(fā)展的需要。對于海綿城市概念的靈活運(yùn)用，設(shè)計者在設(shè)計時主要從幾個方面進(jìn)行研究。

①海綿城市之雨水花園設(shè)計。如果可以在城市公園中建造一些灌木和其他植物，則可以使用植物的根系來增強(qiáng)雨水的保持能力。

②海綿城市之屋頂綠化設(shè)計。像雨花園一樣，綠色屋頂設(shè)計有效利用了綠色空間的蓄水作用，以減輕徑流壓力，避免洪水，促進(jìn)雨水蒸發(fā)并改善城市空氣質(zhì)量。

③海綿城市之生態(tài)滯留區(qū)設(shè)計。通過利用淺水區(qū)的洼地來儲存水資源并控制雨水的流出，雨水塘，雨水沼澤和種植溝被加速城市雨水向地下的滲透。

4.道路材料選擇

要實現(xiàn)海綿城市建設(shè)，必須從道路材料入手，嚴(yán)格選材。一般情況下，目前道路建設(shè)的主要材料是混凝土、瀝青等，這類材料在進(jìn)行排水應(yīng)用時，容易產(chǎn)生污染現(xiàn)象，不利于城市環(huán)境的改善，而為了兼顧這一點，就需要從混凝土、瀝青等路面材料的透水性、抗滑性等方面進(jìn)行分析，根據(jù)合理的道路建設(shè)工藝規(guī)范進(jìn)行改造。

綜上所述，以海綿城市建設(shè)理念引領(lǐng)市城市發(fā)展，實現(xiàn)雨水資源的自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式，最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響。同時提高海綿城市理念在市政道路工程設(shè)計中的應(yīng)用，對提高城市韌性和防洪排澇安全有重要意義。在海綿城市規(guī)劃設(shè)計中積極運(yùn)用系統(tǒng)化思維，從不同維度統(tǒng)籌建設(shè)，才能最終達(dá)到海綿城市建設(shè)初衷和效果。

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