海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300074

1 海綿城市理念及其重要意義

對(duì)于大城市的水利工程建設(shè)，海綿城市可以靈活地對(duì)水進(jìn)行再處理，從而節(jié)省和排放生活用水。大城市中控制地下水資源的方法很多，當(dāng)水量很大時(shí)，可以提供足夠的供水和儲(chǔ)存，也可以凈化工業(yè)廢水和生活廢水，并充分發(fā)揮其作用。海綿城市的概念清楚地展現(xiàn)了城市給排水軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與組合所帶來的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。它還可以充分利用自然降水全面改善人類生態(tài)環(huán)境，使人和環(huán)境更加和諧相處。在地下水資源相對(duì)匱乏的地區(qū)，將海綿城市理念納入城市規(guī)劃和建設(shè)還可以改善淡水資源的循環(huán)利用，使城市獲得更好的發(fā)展。當(dāng)出現(xiàn)生態(tài)破壞和污染物問題時(shí)，運(yùn)用海綿城市理念可以促進(jìn)水資源的反復(fù)循環(huán)利用，并為生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)做出貢獻(xiàn)。

2 海綿城市理念下的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

2.1 防澇原則

我國城市化建設(shè)在發(fā)展的過程中，由于一些排水設(shè)施較老舊，時(shí)常出現(xiàn)積水以及洪澇等問題，這在較大程度上降低了城市給排水系統(tǒng)的有效運(yùn)行。為此，設(shè)計(jì)人員對(duì)此進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)遵循防澇原則，有效預(yù)防洪澇的發(fā)生。在進(jìn)行城市建設(shè)過程中，有效排除積水是較為重要的，其能夠提升城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，還能在此基礎(chǔ)上還應(yīng)對(duì)水資源采取有效的方式進(jìn)行回收，最大程度上避免水資源在利用過程中的浪費(fèi)。

2.2 節(jié)約原則

節(jié)約是我國文化發(fā)展中最為重要的傳統(tǒng)，也適用于城市給排水設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循節(jié)約原則并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，不能對(duì)原有管路進(jìn)行修改，需要在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以此提高水資源利用率，達(dá)到水資源回收再利用的目的。

2.3 尊重自然原則

我國城市化建設(shè)過程中，極為重要的環(huán)節(jié)就是環(huán)境建設(shè)，在建設(shè)過程中應(yīng)順應(yīng)自然的發(fā)展，不能違背自然的發(fā)展規(guī)律，對(duì)生態(tài)資源實(shí)施有效的保護(hù)。為此，在進(jìn)行城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，需要在尊重自然的基礎(chǔ)上完善設(shè)計(jì)過程，以此達(dá)到人與自然和諧相處的目的。此外，在進(jìn)行給排水系統(tǒng)實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，需要改變傳統(tǒng)使設(shè)計(jì)方案，使不同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)均建立在自然較好發(fā)展的基礎(chǔ)上，從而為城市與生態(tài)環(huán)境平衡協(xié)調(diào)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3 市政給排水設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在的問題

3.1 排水設(shè)施不完善

我國目前正在擴(kuò)大其城市化進(jìn)程。由于原始項(xiàng)目遺留的問題，缺乏各種技術(shù)以及城市的未來規(guī)劃，市政給排水的設(shè)計(jì)存在排水管設(shè)施不足的問題。例如快速排水管道老化快，占地面積小，不能完全滿足大城市大負(fù)荷排水系統(tǒng)的明確要求。有必要對(duì)其各種設(shè)備進(jìn)行更新改造，優(yōu)化設(shè)計(jì)。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和建筑類型的增加，大城市生活污水和需水量也在逐年上升。現(xiàn)有排水系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)單一，已不能逐步適應(yīng)當(dāng)前城市排水設(shè)計(jì)。因此必須充分注意城市供水和排水相關(guān)設(shè)施的建設(shè)，根據(jù)上述城市的總體發(fā)展需要，應(yīng)加大資金和各種技術(shù)的投入，進(jìn)一步完善市政給水排水系統(tǒng)。

3.2 對(duì)水資源利用率低

城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開水。大城市人口眾多，人口稠密，水資源極為有限，無法滿足城市建設(shè)的需要。如今，在大多數(shù)城市，土地的局部硬化程度正在增加。因此，臨近地面的城市的降水和地表排水不能及時(shí)深入地下系統(tǒng)形成含水層，只能在城市排水管道中形成排水、蒸發(fā)水或滯水，未得到進(jìn)一步提高和應(yīng)用，輸水效率較低。

3.3 易受外部環(huán)境的影響

由于城市的重建，舊城區(qū)地表排水改造項(xiàng)目的基本功能無法發(fā)揮很好的作用。排水系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和全面改造，土建工程量大，投資大，產(chǎn)量低不能引起足夠的重視。市政和排水設(shè)計(jì)方法受當(dāng)?shù)刈匀粴夂蚝徒邓挠绊?，大量的沉淀物更容易形成污泥堆積，為大量快速排水帶來額外負(fù)荷。一些用于市政建筑排水管的功能尚未得到進(jìn)一步完善，不能隨城市規(guī)劃建設(shè)而擴(kuò)展，快速排水效率低，農(nóng)業(yè)用水效率較低，不能完全滿足需求。

4 海綿城市理念運(yùn)用于市政給排水設(shè)計(jì)的意義

4.1 有助于提升對(duì)城市空間的利用率

城市的規(guī)劃和建設(shè)對(duì)環(huán)境條件有要求，例如地形類型和氣候。建設(shè)是耗時(shí)且資源密集的。為了滿足現(xiàn)代人的生活、生產(chǎn)和工作的需求，建筑物必須建在有限的土地上。對(duì)于設(shè)施規(guī)劃和環(huán)境綠化規(guī)劃和建設(shè)，市政工程給水和快速排水系統(tǒng)必須覆蓋整個(gè)大城市，并且對(duì)空間的實(shí)際需求很大，必須進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)。通過多種方式將城市的綠地與人工輸水的湖泊連接起來，作為市政給排水管道系統(tǒng)，逐漸形成了一個(gè)完整的生產(chǎn)周期，用于地下水資源的收集，深層凈化和再利用。應(yīng)用模式設(shè)施和設(shè)備集成在一起，從而節(jié)省了系統(tǒng)功能的規(guī)劃和建設(shè)成本。在壓縮足夠空間的同時(shí)，它促進(jìn)了大城市的不斷創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展，不斷優(yōu)化城市的持續(xù)發(fā)展和整體空間布局，并為各種資源的流通提供了足夠的空間。

4.2 有助于提高對(duì)水資源的利用率

城市規(guī)劃和建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大以及人口密度的增加，已經(jīng)造成了大城市用水的額外負(fù)擔(dān)，可用的地下水資源也有限。顯然，相關(guān)人員需要一項(xiàng)新計(jì)劃來促進(jìn)城市建設(shè)以改善城市廢水排放和淡水資源利用效率。將城市概念應(yīng)用到大城市排水管道系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)中，可以使排水系統(tǒng)功能與該城市相同的建筑群面積和人口分布進(jìn)行比較，并且連接正在建設(shè)的相同排水管道，以改善生活污水排放。

4.3 有助于改善生態(tài)環(huán)境

將海綿概念應(yīng)用于市政給排水系統(tǒng)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，以提高大城市的地面排水系統(tǒng)對(duì)生活污水的直接處理能力以及雨水的收集和存儲(chǔ)能力，從而使一些淡水資源可以被送往大都市?？焖倥潘浖到y(tǒng)執(zhí)行凈化和處理過程可以提供充足的水源，從而減少城市積水的發(fā)生，有效減少了城市糞便污水的產(chǎn)生，有利于保護(hù)城市的環(huán)境，使城市變得更加清潔、綠色和健康，并為物種和人類的生存創(chuàng)造了更好的環(huán)境。

5 海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的具體運(yùn)用

5.1 道路設(shè)計(jì)

有些城市沒有總體規(guī)劃，道路局部設(shè)計(jì)缺乏長期規(guī)劃，并且用于建筑的材料在水環(huán)境下的滲透性也不佳。將城市海綿概念應(yīng)用到道路設(shè)計(jì)中，如攤鋪使用了具有良好快速滲透性的基礎(chǔ)材料，使地表水可以快速滲透到土壤中并補(bǔ)充各種淺層地下水資源。在路底撒上防水材料，并在背面鋪上高滲透性道路瀝青和混凝土等基礎(chǔ)材料，使道路路面的水可以沿著地形和地形從道路旁的水溝中流出，并進(jìn)入地下水資源系統(tǒng)或周圍的綠地，防止高速路水腐蝕道路，從而有效利用水資源。

5.2 城市綠化建設(shè)

為了使居住環(huán)境在當(dāng)前中國大都市的規(guī)劃和設(shè)計(jì)支持設(shè)施中更宜居，需要對(duì)周圍綠化進(jìn)行更獨(dú)特的設(shè)計(jì)。城市公園的綠化不僅維護(hù)了地下水資源，還調(diào)整了城市供水系統(tǒng)的功能，以提高運(yùn)營效率和城市供水系統(tǒng)的質(zhì)量。在設(shè)計(jì)城市給排水系統(tǒng)時(shí)，有必要進(jìn)一步加強(qiáng)海綿概念的應(yīng)用，增加與城市綠色建筑基本功能的有機(jī)結(jié)合。在漫長的干旱季節(jié)，城市排水系統(tǒng)中的水可直接用于環(huán)境綠化和維護(hù)，促進(jìn)城市的綠色規(guī)劃和建設(shè)，并通過可持續(xù)和循環(huán)地利用城市水資源，可以積極促進(jìn)城市的進(jìn)一步發(fā)展。

6 結(jié)束語

綜上所述，市政給排水是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其能有效促進(jìn)我國城市的有序運(yùn)行，同時(shí)還能為人們生活提供有力的保障。將海綿城市觀念引入我國市政道路施工中能有效提升城市的節(jié)約水資源以及水資源循環(huán)使用等的功能，從而更好地推動(dòng)城市發(fā)展。