海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

鄧瑩珊

廣東翔順設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 廣州 510000

目前，我國(guó)各個(gè)城市的市政工程在規(guī)模、質(zhì)量等諸多方面都有了極大的提升，然而，有一項(xiàng)問(wèn)題卻始終沒(méi)有得到圓滿解決，即城市雨季到來(lái)之后，許多城市由于地勢(shì)等諸多問(wèn)題，會(huì)發(fā)生極為嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，對(duì)人們的生活水平以及生存環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅。除此以外，此種狀況的出現(xiàn)還與城市硬化建設(shè)工作在雨水滲透方面的缺陷有著極大的關(guān)聯(lián)。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要實(shí)時(shí)關(guān)注市政道路設(shè)計(jì)工作，對(duì)建設(shè)理念進(jìn)行改良與創(chuàng)新，有效緩解城市當(dāng)中的內(nèi)澇問(wèn)題，逐步優(yōu)化市政工程建設(shè)質(zhì)量。

1 海綿城市的概念及意義

海綿城市，是生態(tài)文明建設(shè)背景下，基于城市水文循環(huán)，重塑城市、人、水關(guān)系的新型城市發(fā)展理念，具體是指通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮結(jié)合小型的多種源頭海綿化設(shè)計(jì)手段如建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、下滲、調(diào)蓄和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化，在美化城市的同時(shí)，又達(dá)到了對(duì)雨水所產(chǎn)生的徑流和污染進(jìn)行控制的目的。結(jié)合到市政給排水設(shè)計(jì)，海綿城市理念應(yīng)用主要體現(xiàn)在道路建設(shè)、綠化建設(shè)、排水建設(shè)等三個(gè)方面。如若將海綿城市理念滲透在市政給排水水系統(tǒng)中可以提升城市給排水系統(tǒng)的水循環(huán)效率。對(duì)于降水較少的地區(qū)，可以利用海綿城市理念將滲水系統(tǒng)升級(jí)，提高城市內(nèi)部的滲水率，緩解城市內(nèi)部的干旱程度。對(duì)于城市硬化比較多的地區(qū)，可以利用海綿城市理念對(duì)雨水進(jìn)行凈化處理?？傊?，海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分廣泛，是滲水、濾水、用水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和程序[1]。

2 目前，市政給排水設(shè)計(jì)中存有的缺陷

由于自然因素、道路建設(shè)等原因，導(dǎo)致市政給排水狀況中存有很多不足，以下從排水設(shè)施、水資源利用率、環(huán)境穩(wěn)定性等三個(gè)角度對(duì)市政給排水設(shè)計(jì)展開(kāi)分析。

2.1 缺乏完善的排水設(shè)施

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，市政給排水規(guī)模也不斷擴(kuò)大。由于我國(guó)城市原先給排水系統(tǒng)較為落后的合流制或者分流不完全或是分流制實(shí)施范圍小，加上長(zhǎng)期使用過(guò)程中給排水設(shè)施不斷老化，原先老舊的給排水系統(tǒng)已無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的雨水排水量需求。缺乏完善的排水設(shè)施在某種程度上也制約著整個(gè)城市的發(fā)展。而進(jìn)行大量的管網(wǎng)改造需要投入大量的時(shí)間人力物力，且短期內(nèi)難以體現(xiàn)效果。

2.2 水資源利用率不足

水資源的利用是維持人們生活和工業(yè)發(fā)展的必要途徑。由于我國(guó)市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存有缺陷，導(dǎo)致水資源利用率明顯不足。目前，市政道路硬化面積較大，導(dǎo)致雨水無(wú)法深入滲透到地下，水資源利用率降低。一般來(lái)講，降雨在經(jīng)過(guò)硬化后的地面會(huì)減少水資源的利用率，由于我國(guó)硬化路面較厚導(dǎo)致水資源利用率僅有79%，有21%的降雨都被阻擋在地面上被蒸發(fā)。這種大面積降雨被蒸發(fā)會(huì)影響水資源的利用率，使水資源無(wú)法滲透到地下被利用，進(jìn)而影響水資源的循環(huán)。降雨無(wú)法通過(guò)給排水系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)吸收，就會(huì)影響地下水的形成，地面硬化導(dǎo)致雨水蒸發(fā)或通過(guò)管道流入地下變成死水，這都會(huì)導(dǎo)致水資源白白浪費(fèi)。地下水是水資源進(jìn)行二次利用的主要手段，如果沒(méi)有科學(xué)合理的給排水系統(tǒng)，水資源就無(wú)法進(jìn)行合理利用。

2.3 內(nèi)部環(huán)境不穩(wěn)定

市政排水系統(tǒng)在遭遇到暴雨襲擊時(shí)，無(wú)法及時(shí)將淤泥和積水定時(shí)沖洗干凈，導(dǎo)致排水系統(tǒng)中存有大量淤泥，進(jìn)而影響給排水系統(tǒng)的循環(huán)效果。由于施工人員和設(shè)計(jì)人員對(duì)內(nèi)部環(huán)境的不穩(wěn)定性預(yù)測(cè)，導(dǎo)致給排水系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，最終對(duì)水資源利用率產(chǎn)生影響，這是由內(nèi)部環(huán)境的不穩(wěn)定性所導(dǎo)致的。

由此可見(jiàn)，市政給排水系統(tǒng)中，內(nèi)部環(huán)境的不穩(wěn)定會(huì)直接導(dǎo)致給排水系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致水循環(huán)的利用率極速降低。

3 市政給排水設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容

3.1 給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

相關(guān)工作人員在開(kāi)展市政工程給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，首要任務(wù)就是要對(duì)其所在地區(qū)的水文條件、地質(zhì)狀況進(jìn)行綜合分析，例如水資源的具體分布狀況，當(dāng)?shù)亟涤炅壳闆r等，并且選取降雨量較大的時(shí)節(jié)對(duì)耗水量較大的項(xiàng)目進(jìn)行妥善安排，在降雨量較小的時(shí)節(jié)對(duì)用水量較小的工程項(xiàng)目進(jìn)行安排。除此以外，還要綜合考慮一部分地區(qū)存在水資源配置不均勻等狀況，對(duì)此地的水資源采取科學(xué)合理的配置方法，保證給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案能夠具備良好的實(shí)際效用。

3.2 排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員在開(kāi)展排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，要重點(diǎn)從以下幾方面著手：

要針對(duì)防洪排澇工作設(shè)計(jì)合理的規(guī)劃方案，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作之前，要對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況進(jìn)行綜合考察與分析，采集設(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中所需要使用的文獻(xiàn)，依照工程具體標(biāo)準(zhǔn)以及排洪規(guī)范開(kāi)展規(guī)劃工作，保證此項(xiàng)工作的精準(zhǔn)度。

在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，要有效保證城市中的污水能夠獲得高效的處理，在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)的過(guò)程中，要依照城市現(xiàn)實(shí)布局狀況以及污水處理系統(tǒng)的具體規(guī)范開(kāi)展相應(yīng)的工作，除此以外，還要引進(jìn)相關(guān)原材料，明確其具體使用方法，有效增強(qiáng)排污系統(tǒng)的污水排放效率。

要實(shí)時(shí)關(guān)注污水量，并對(duì)其進(jìn)行有效掌控，使用較為先進(jìn)的計(jì)算方法，將最終污水?dāng)?shù)量進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，為設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展提供良好的參考作用。

4 海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的優(yōu)化應(yīng)用

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，海綿城市理念在給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用也逐步清晰。如何將海綿城市和給排水進(jìn)行結(jié)合是人們一直關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，以下從道路設(shè)計(jì)、綠化建設(shè)、水資源凈化多個(gè)角度進(jìn)行闡述。

4.1 從道路設(shè)計(jì)角度分析

由于我國(guó)道路設(shè)計(jì)技術(shù)人員缺乏給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的延展性，導(dǎo)致給排水系統(tǒng)無(wú)法與城市發(fā)展相匹配。因此，應(yīng)從道路設(shè)計(jì)角度對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。第一，在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮給排水系統(tǒng)的建立。由于給排水系統(tǒng)需要足夠的滲透性，因此，在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮路面鋪設(shè)材料的滲透性。比如，將一些滲透性較強(qiáng)的瀝青應(yīng)用于道路的平鋪設(shè)計(jì)中。第二，在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，要避免過(guò)度硬化路面。對(duì)于一些滲透性不足區(qū)域要進(jìn)行地下滲透改良，讓降水容易滲透到地下。第三，在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)。要充分考慮路面的排水性，將降水及時(shí)排至固定位置或設(shè)置小型蓄水設(shè)施，這樣可以減少路面積水，排走的水也可以灌溉綠化，進(jìn)而提升水資源的利用率。具體可以從人行道設(shè)計(jì)、車行道設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

4.1.1 人行道設(shè)計(jì)

在市政工程道路當(dāng)中，人行道是其中尤為重要的一部分，可以為人們的出行提供便利條件，有效發(fā)揮市政工程的城市功用。以此，將海綿城市理念應(yīng)用于人行道設(shè)計(jì)工作當(dāng)中對(duì)于市政工程建設(shè)工作的開(kāi)展具有極為重要的影響作用。在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間之內(nèi)，不透水路面在市政工程建設(shè)工作當(dāng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，因此在雨季經(jīng)常出現(xiàn)人行道路面積水、濕滑等狀況，嚴(yán)重降低的人行道的安全性能。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要重視對(duì)海綿城市理論的合理應(yīng)用，使用具有良好透水性質(zhì)的材料開(kāi)展鋪裝工作，保證在雨季來(lái)臨時(shí)雨水能夠快速的通過(guò)透水性材料滲透到地下，避免出現(xiàn)積水情況，并且能夠?qū)θ诵械缆访娴母蓾癯潭纫约皽囟冗M(jìn)行有效調(diào)整，保證地下水源能夠得到及時(shí)有效的補(bǔ)給。除此以外，如果受到特殊條件限制難以保證市政工程所在地域的土壤環(huán)境能夠具備良好的透水性能，可以在基層位置安置排水管道，并且對(duì)其坡度進(jìn)行橫、縱向控制，從而有效保證其排水性能。

4.1.2 車行道設(shè)計(jì)

在開(kāi)展市政工程建設(shè)工作的過(guò)程中，特別是在針對(duì)市政道路排水方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注車行道方面的方案設(shè)計(jì)工作。目前，在許多城市當(dāng)中，其市政道路車行道路面所使用的建設(shè)材料通常為非透水性材料，此種路面非常容易出現(xiàn)積水現(xiàn)象，甚至?xí)?duì)地下水的補(bǔ)充效應(yīng)造成不良影響，產(chǎn)生熱島效應(yīng)[2]。在開(kāi)展車行道設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，還充分融入海綿城市理念，對(duì)車行道路面建設(shè)材料進(jìn)行更改，使用透水性良好的材料開(kāi)展車行道路面建設(shè)工作，有效降低路面徑流量，對(duì)地下水進(jìn)行有效的循環(huán)補(bǔ)給。在現(xiàn)實(shí)開(kāi)展車行道路面設(shè)計(jì)以及施工工作的過(guò)程中，要在車行道上部鋪設(shè)具有透水性質(zhì)的瀝青混凝土，盡量在中層、上層使用非透水性材料，避免由于降雨量過(guò)大導(dǎo)致雨水侵蝕路基，最終對(duì)市政工程造成嚴(yán)重?fù)p傷與破壞。在使用透水性路面以及多種非透水性材料之后，雨水以及路面在進(jìn)行直接接觸的過(guò)程中可以順著雨水和路面進(jìn)行直接接觸期間就能沿著橫坡被直接輸送到道路的盲溝之中，之后及時(shí)的開(kāi)展綠化帶的檢驗(yàn)工作，有效實(shí)效對(duì)雨水的迅速排放以及多次利用，設(shè)計(jì)工作人員與施工人員需要對(duì)坡度設(shè)置問(wèn)題給予足夠的關(guān)注，并對(duì)其坡度進(jìn)行有效控制[3]。

4.2 從綠化建設(shè)角度分析

綠化是給排水系統(tǒng)的天然循環(huán)結(jié)構(gòu)，城市的發(fā)展離不開(kāi)綠化的配置。對(duì)于海綿城市綠化建設(shè)來(lái)講，建立完善的綠化系統(tǒng)可以促進(jìn)水資源的循環(huán)與吸收。對(duì)于降水量較多的城市，綠化建設(shè)可以促進(jìn)降雨量的吸收，綠化可以分擔(dān)雨水負(fù)荷。對(duì)于降雨量減小的城市，綠化建設(shè)可以穩(wěn)固水源，減少水源的蒸發(fā)。因此，綠化建設(shè)可以有效提升城市水循環(huán)，改善水資源利用率。對(duì)于城市綠化建設(shè)，首先，應(yīng)在城市道路區(qū)域進(jìn)行合理規(guī)劃，這樣可以增加城市綠化建設(shè)的面積。其次，對(duì)綠化建設(shè)的品種也應(yīng)多加考慮，綠化美觀的同時(shí)應(yīng)考慮綠化建設(shè)的功效性。因此，綠化建設(shè)對(duì)于城市給排水系統(tǒng)的應(yīng)用效果是十分顯著的。人們要重視海綿城市理念中的綠化建設(shè)。相關(guān)設(shè)計(jì)工作者在開(kāi)展綠化帶設(shè)計(jì)工作時(shí)，要增強(qiáng)其對(duì)雨水的過(guò)濾效果。當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，在城市市政工程當(dāng)中會(huì)有大量的雨水降落到地面，想要將這些雨水進(jìn)行充分利用，就要將過(guò)濾工作做到位，保證雨水具備足夠的清潔度[4]。想要有效開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，就要充分使用鋪設(shè)植土、設(shè)置礫石層等方法，并且將滲透管道安裝到位，采取上述方法開(kāi)展設(shè)計(jì)以及施工工作之后，如果產(chǎn)生大量降水現(xiàn)象，雨水在滲透進(jìn)地面以下之間會(huì)經(jīng)過(guò)充分的過(guò)濾，能夠?qū)Φ貙又械淖匀凰w進(jìn)行有效補(bǔ)充。另外，要有效發(fā)揮綠化帶的雨水采集效用。因?yàn)樗褂玫墓こ滩牧暇邆淞己玫耐杆再|(zhì)，因此，當(dāng)雨水滲入地表以下之后，可以有效利用地表徑流將其加以匯聚，使其能夠成為綠化帶的雨水。在一般狀況下，綠化帶位于市政工程道路下部大概18厘米的位置，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，能夠?qū)τ晁谶M(jìn)行有效調(diào)整與把控，使得雨水能夠呈現(xiàn)均勻分布狀態(tài)，保證雨水在匯聚過(guò)程中可以不偏不倚的流入綠化帶植土與市政工程的道路地面之間。同時(shí)，綠化帶還需要對(duì)排水量進(jìn)行有效緩解，充分發(fā)揮其蓄水效用。此外，相關(guān)設(shè)計(jì)工作者在開(kāi)展綠化帶設(shè)計(jì)工作時(shí)，要對(duì)地形以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效考察與分析，在這一前提下對(duì)導(dǎo)流系統(tǒng)進(jìn)行有效設(shè)置，當(dāng)降雨量較大時(shí)，市政工程中的水流在向地面滲透的過(guò)程中能夠更加具備層次感。除此以外，還要對(duì)雨水口的位置等問(wèn)題進(jìn)行充分考慮，在規(guī)定位置設(shè)置銘功路，將雨水沉淀的功用充分發(fā)揮出來(lái)，并且在兩側(cè)位置設(shè)置水溝渠，實(shí)現(xiàn)其配水的功用，從而在工程竣工并且正式投入使用之后可以雨水充分排入綠化帶之中[5]。

4.3 從水資源凈化系統(tǒng)角度分析

原先市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)大都未考慮水資源的凈化問(wèn)題，導(dǎo)致初期雨水對(duì)周邊環(huán)境造成污染。隨著人們對(duì)環(huán)保和綠化越來(lái)越重視，給排水設(shè)計(jì)中也應(yīng)加入水資源凈化系統(tǒng)。水資源凈化系統(tǒng)可以對(duì)雨水進(jìn)行凈化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)二次利用。由于雨水在水循環(huán)中的占比越來(lái)越大，導(dǎo)致水資源凈化系統(tǒng)已成為市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要環(huán)節(jié)。對(duì)于水資源凈化系統(tǒng)，第一，應(yīng)設(shè)計(jì)較為全面的凈化系統(tǒng)連接圖，將城市中所有過(guò)濾凈水系統(tǒng)進(jìn)行連接。第二，檢查水資源凈化系統(tǒng)的完整性和連貫性，將凈水系統(tǒng)進(jìn)行完整連接。第三，在海綿城市中，將凈水系統(tǒng)進(jìn)行充分融合，有效提升水資源凈化指標(biāo)[6]。

5 小結(jié)

綜上所述，海綿城市理念與給排水設(shè)計(jì)是相輔相成、共同進(jìn)步的。通過(guò)海綿城市和市政給排水設(shè)計(jì)相結(jié)合可以有效提升水資源的利用率，促進(jìn)整個(gè)城市的綠色發(fā)展。給排水系統(tǒng)是城市發(fā)展的重要組成部分，因此，需要相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合環(huán)保發(fā)展理念，突出給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。