海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

許恒濤

（深圳市大鵬新區(qū)建筑工務(wù)署）

1 引言

給排水是城市建設(shè)中的重要組成部分，如果給排水設(shè)計(jì)工作未能保證設(shè)計(jì)的合理性，會在給排水系統(tǒng)建設(shè)時(shí)發(fā)生問題，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作，對城市居民的正常生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)市政給排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)運(yùn)用海綿城市理念，達(dá)到有效提升給排水系統(tǒng)綜合性能的目的[1]。

2 海綿城市理念的含義及與城市建設(shè)之間的關(guān)系

所謂海綿城市，是指在城市水工程建設(shè)中利用“海綿”具有的特性實(shí)現(xiàn)彈性處理各類水的目的。主要利用城市建設(shè)中的排水系統(tǒng)、道路、綠地等基礎(chǔ)設(shè)施達(dá)到彈性處理的目標(biāo)[2]。海綿城市理念的應(yīng)用，可以對城市中存在的生活用水與工業(yè)用水、降雨等進(jìn)行有效儲存與排放。通過對城市水資源實(shí)現(xiàn)有效控制，可保證城市在需要水時(shí)能夠具備充足的供水，若水量過大時(shí)可以將水進(jìn)行有效儲存。另外，城市中還含有較多的污水與廢水，需要實(shí)施凈化處理工作，海綿城市理念能夠?qū)@類水進(jìn)行有效凈化處理，并且還能使城市擁有滲透與修復(fù)功能，達(dá)到良好運(yùn)行的目的，進(jìn)一步提升城市建設(shè)質(zhì)量。

3 現(xiàn)階段市政給排水設(shè)計(jì)中需要解決的問題分析

3.1 排水設(shè)施不完善

在城市建設(shè)時(shí)，需要做好給排水設(shè)計(jì)工作。但是，對給排水設(shè)計(jì)效果進(jìn)行研究后，發(fā)現(xiàn)存在著排水設(shè)施設(shè)計(jì)不完善的問題，分析其原因與城市規(guī)劃不合理、存在原有工程遺留的現(xiàn)象、引入的技術(shù)存在不足等密切相關(guān)。因此，若讓市政給排水系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮作用，應(yīng)對排水設(shè)施進(jìn)行完善。

3.2 未充分利用水資源

城市人口密度較大，對水資源需求較高。但是，城市現(xiàn)存水資源有限，不能有效滿足人們的用水需求。另外，大部分城市中擁有的土地資源都表現(xiàn)出硬化程度，顯著降低了城市土地的滲透能力，無法及時(shí)將降水與排水滲透至地下，形成的積水會通過蒸發(fā)上升至空氣中，或者流入城市排水管道內(nèi)形成死水，這些水未得到充分利用，降低了城市水資源的利用效率。

3.3 未重視給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而易受到外部環(huán)境的影響

在城市擴(kuò)建與改造的過程中，由于改造給排水系統(tǒng)需要投入較多人力、物力、財(cái)力，且不能從中獲取較大回報(bào)，因此對給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作不夠重視。在城市建設(shè)中，缺乏良好的給排水系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)入雨季，強(qiáng)降雨會嚴(yán)重影響排水效果，產(chǎn)生大量淤泥，堆積的淤泥會增大排水難度。

4 在市政給排水設(shè)計(jì)工作中引入海綿城市理念具有的重要意義

4.1 提高城市空間利用率促進(jìn)城市建設(shè)質(zhì)量的提升

在城市建設(shè)過程中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦闻c氣候特點(diǎn)，進(jìn)行合理規(guī)劃。城市給排水系統(tǒng)覆蓋了整座城市，且對空間的需求較高，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際場景，進(jìn)行設(shè)計(jì)的有效優(yōu)化，保證給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果滿足實(shí)際建設(shè)需求。將海綿城市理念引入給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中后，可以保證每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的合理化，并且可以實(shí)現(xiàn)充分利用水資源的目的，提升城市水資源利用效能，主要表現(xiàn)在：海綿城市理念將城市中的人工湖與綠地等與給排水系統(tǒng)進(jìn)行了連接，通過多項(xiàng)連接的過程，促進(jìn)水資源收集、凈化、再利用的完整循環(huán)鏈。在此過程中，顯著節(jié)省了給排水系統(tǒng)建設(shè)時(shí)所占用的空間，并且有效提升了城市發(fā)展空間布局和空間資源的利用率。

4.2 水資源利用率顯著提升

在城市人口密度不斷增加時(shí)，城市用水需求也在不斷增加。設(shè)計(jì)市政給排水系統(tǒng)時(shí)，將海綿城市理念引入后，可以根據(jù)城市人口分布實(shí)際與不同建筑區(qū)域建設(shè)出針對性的排水管道，注重對污水與廢水等水資源的利用，加大了自然界自然降水的儲備能力，實(shí)現(xiàn)水資源充分利用的目的。

4.3 幫助城市改善生態(tài)環(huán)境

生態(tài)環(huán)境在人類不斷生產(chǎn)的過程中受到了破壞，因此，需要將改善生態(tài)環(huán)境融入城市建設(shè)過程中。由于海綿城市理念能對污水、廢水等水資源進(jìn)行有效凈化，將此理念應(yīng)用于市政給排水設(shè)計(jì)中可避免污水與廢水中含有的污染物對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，有效幫助城市修復(fù)生態(tài)環(huán)境。

5 在市政給排水設(shè)計(jì)中實(shí)施海綿城市理念的具體措施

5.1 要與城市規(guī)劃有效結(jié)合

在城市建設(shè)中，要積極引入海綿城市理念，以實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展，在應(yīng)用時(shí)要與城市規(guī)劃進(jìn)行有效結(jié)合[3]。首先，在設(shè)計(jì)中把握城市未來發(fā)展目標(biāo)及當(dāng)下實(shí)際情況，對原有的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化時(shí)，需要以城市未來發(fā)展為基礎(chǔ)，保證優(yōu)化后的設(shè)計(jì)效果能夠滿足城市居民的用水與排水。其次，市政給排水系統(tǒng)的建設(shè)屬于長期工程，在建設(shè)中會存在較多的問題，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)需要保證每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格達(dá)到城市規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.2 注重前期研究，制定可行性和合理性方案

在市政給排水設(shè)計(jì)中，利用海綿城市理念時(shí)需要保證每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)效果，因?yàn)槊總€(gè)環(huán)節(jié)對最終建成的給排水系統(tǒng)都存在較大影響。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)先研究城市給排水系統(tǒng)的每一個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)，然后制定出合理、可行的海綿城市給排水設(shè)計(jì)方案，最終保證給排水系統(tǒng)能夠充分利用雨水及有效降低洪澇風(fēng)險(xiǎn)，為城市建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。

5.2.1 針對綠化帶環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)研究

在城市建設(shè)中需要做好綠化帶建設(shè)工作，這是城市建設(shè)中的重要組成部分，在針對綠化帶設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)考慮幾方面內(nèi)容。

①雨水收集的有效設(shè)計(jì)。在自然降雨時(shí)，雨水落入地面后會通過地表進(jìn)入地下水。根據(jù)海綿城市理念需在設(shè)計(jì)工作中保證綠化帶的設(shè)置要處于路面下方的合理化位置，還要保障雨水口的分布滿足統(tǒng)一性要求，高度的設(shè)計(jì)要低于土壤和路面的高度，保證集水的效果。

②在設(shè)計(jì)水體過濾時(shí)，應(yīng)先采取種植土鋪設(shè)的環(huán)節(jié)，在種植土之上應(yīng)用礫石層并在此層進(jìn)行透水管的安裝，保證雨水過濾時(shí)能夠達(dá)到強(qiáng)化排水深度的效果，還能夠有效補(bǔ)給天然水。

③在設(shè)計(jì)雨水排入時(shí)，應(yīng)保證溢流體系的完善，要將雨水與排水管道進(jìn)行有效連接，可實(shí)現(xiàn)雨季時(shí)有效處理多余雨水的目的。另外，還可以直接利用綠地處理多余的雨水。

5.2.2 針對道路環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)研究

城市在建設(shè)道路時(shí)采用非透水性的路面，易形成積水，在積水作用下會造成來往車輛打滑。因此，設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用海綿城市理念設(shè)計(jì)道路時(shí)，應(yīng)利用透水性路面代替非透水性路面，達(dá)到盡可能降低徑流總量的目的，并可有效降低路面積水的發(fā)生率。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引入透水瀝青混凝土，并放置在道路上層，下層則使用不透水材料，達(dá)到防止雨水影響路基的目的。

5.2.3 設(shè)計(jì)中應(yīng)引入雨水凈化系統(tǒng)

各地城市在排放雨水時(shí)，存在著不足與漏洞，影響了雨水的蓄積效果，當(dāng)城市處于雨水較少季節(jié)時(shí)，會缺乏可用水資源。因此，設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用海綿城市理念時(shí)，需充分發(fā)揮滲透性特點(diǎn)，構(gòu)建集中雨水處理系統(tǒng)，保證水資源的循環(huán)利用。

5.3 利用海綿城市理念提升設(shè)計(jì)水平與效率

市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果直接決定著城市排水系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量，決定設(shè)計(jì)效果的因素是設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)中，充分利用海綿城市理念，且將此理念貫穿設(shè)計(jì)始終，融入城市建設(shè)與城市規(guī)劃中，達(dá)到提升設(shè)計(jì)水平的目的，同時(shí)也能提高設(shè)計(jì)效率。

5.4 運(yùn)用大型附屬設(shè)施提升雨水蓄水能力

在城市建設(shè)中，常會在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施之外構(gòu)建附屬設(shè)施，比如路基巖石等。路基巖石應(yīng)用于道路建設(shè)中，可顯著降低路面積水發(fā)生率，并且能夠促進(jìn)多余水分滲透至綠化帶中，提升集水效果。因此，設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用海綿城市理念時(shí)，可充分運(yùn)用大型附屬設(shè)計(jì)，顯著提升海綿城市理念的利用效果。

6 結(jié)語

在市政給排水設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)充分利用海綿城市理念，將此理念貫穿給排水系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，充分利用此理念，可顯著提升城市水資源循環(huán)利用率，滿足城市居民用水排水需求，提升城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。