淺析海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的應(yīng)用

柯 珂

（中鐵二院（廣東）港航勘察設(shè)計有限責(zé)任公司，廣東廣州 510670）

現(xiàn)階段，在科技發(fā)展的帶動下，城市在給排水規(guī)劃設(shè)計方面逐漸出現(xiàn)了全新的理念和方法，其中比較有代表性的新理念就是海綿城市理念。海綿城市理念主要強(qiáng)調(diào)在傳統(tǒng)城市給排水規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對水資源進(jìn)行全方位收集和利用，不僅能夠提高水資源的有效利用率，避免資源浪費，還能夠優(yōu)化市政給排水系統(tǒng)的整體功能。

1 海綿城市理念概述

我國水資源儲備較為豐富，但人口基數(shù)較大，水資源的日常消耗量也比較大，目前我國的水資源已經(jīng)陷入較為緊缺的困境，如何在有限的城市區(qū)域內(nèi)對雨水進(jìn)行全面收集和利用是現(xiàn)階段亟待解決的問題之一。建設(shè)海綿城市可以解決城市在發(fā)展過程中面臨的洪澇災(zāi)害問題。海綿城市的國際通用名稱為低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，其賦予城市海綿的特點，可以有效應(yīng)對不斷變化的環(huán)境以及各類突發(fā)自然災(zāi)害，在下雨天氣能夠發(fā)揮出蓄水、吸水等作用，并在需要時將積蓄的水量完全排放出來，實現(xiàn)合理循環(huán)利用。

2 海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的應(yīng)用意義

2.1 提高水資源的有效利用率

為了改善我國的水資源緊缺狀況，需要從根本上提高水資源的有效利用率，將海綿城市理念引入市政給排水設(shè)計過程中，促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，確保城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡健康運轉(zhuǎn)，最大化提升城市生態(tài)效益。例如，在實際應(yīng)用海綿城市理念過程中，可通過全面收集雨水來減輕我國現(xiàn)階段面臨的水資源緊缺問題，降低城市地區(qū)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害的概率，使人類社會和自然環(huán)境和諧共處，最終實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.2 有助于增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力

近幾年，全球氣候環(huán)境出現(xiàn)了較大變化，部分地區(qū)的氣候條件發(fā)生顯著惡化，既有沿海城市也包括與海岸線相隔不遠(yuǎn)的內(nèi)陸城市，這些城市在降水量較多的季節(jié)會受到暴雨的沖刷，但在實際建設(shè)時未提前預(yù)測可能遇到的惡劣天氣，致使城市的給排水系統(tǒng)難以抵御雨水造成的威脅，進(jìn)而引發(fā)內(nèi)澇問題。

通過將海綿城市理念引入市政給排水設(shè)計過程中，能夠有效增強(qiáng)城市的環(huán)境適應(yīng)能力，更好地抵御自然災(zāi)害風(fēng)險。當(dāng)前，我國大部分城市都已經(jīng)對給排水系統(tǒng)進(jìn)行了環(huán)境適應(yīng)改造，一方面有效降低雨水對城市生產(chǎn)生活造成的負(fù)面影響，另一方面也實現(xiàn)了對雨水資源的循環(huán)利用。

2.3 有助于受損水體的恢復(fù)

海綿城市理念在城市給排水設(shè)計中的應(yīng)用，不僅能夠增強(qiáng)城市對自然環(huán)境的適應(yīng)能力，還能夠幫助受損水體得到有效恢復(fù)，優(yōu)化城市的自然生態(tài)環(huán)境。例如，在實際應(yīng)用海綿城市理念的過程中，可通過應(yīng)用相關(guān)專業(yè)技術(shù)在較短的時間內(nèi)有效修復(fù)當(dāng)?shù)氐淖匀凰奶攸c，使城市的水文環(huán)境保持初始原貌，為城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展提供切實有效的保護(hù)。另外，海綿城市理念的應(yīng)用還能夠在恢復(fù)受損水體的基礎(chǔ)上改善城市污染狀況。

3 市政給排水設(shè)計中存在的問題

3.1 城市環(huán)境條件較為復(fù)雜

針對現(xiàn)代城市的發(fā)展，市政道路的規(guī)劃建設(shè)是極為重要的內(nèi)容之一，為了充分發(fā)揮市政道路的使用功能，延長其使用壽命，應(yīng)做好給排水系統(tǒng)的設(shè)計工作。當(dāng)前的給排水設(shè)計已難以適應(yīng)越來越復(fù)雜的自然環(huán)境條件，導(dǎo)致城市給排水系統(tǒng)面臨較多難題。例如，在惡劣的暴雨天氣影響下，城市給排水系統(tǒng)無法及時排水，降雨量顯著增多超過給排水系統(tǒng)負(fù)荷時，容易引發(fā)洪澇等自然災(zāi)害。另外，在實際開展給排水設(shè)計工作時，部分設(shè)計者對前期準(zhǔn)備工作沒有足夠重視，未提前對周邊環(huán)境狀況進(jìn)行實地調(diào)查，導(dǎo)致最終的給排水工程設(shè)計方案不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，未能有效減輕城市在暴雨天氣時的給排水負(fù)荷。

3.2 雨水利用率較低

在進(jìn)行給排水系統(tǒng)設(shè)計時，雨水資源的循環(huán)開發(fā)與利用是其中最重要的考量指標(biāo)之一，不僅直接影響排水功能，同時也與水資源儲備緊密相關(guān)。但部分設(shè)計人員在進(jìn)行給排水系統(tǒng)設(shè)計時，往往不重視對水資源的開發(fā)利用，也沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行循環(huán)生態(tài)體系的設(shè)計，對雨水儲蓄、凈化系統(tǒng)等的設(shè)計不夠科學(xué)，致使水資源浪費問題時有發(fā)生。對于當(dāng)前我國在市政給排水系統(tǒng)設(shè)計方面存在的問題，相關(guān)單位必須予以高度重視，積極更新設(shè)計理念和設(shè)計方法，在城市設(shè)計中應(yīng)用海綿城市理念。

3.3 市政設(shè)施建設(shè)與管理養(yǎng)護(hù)脫節(jié)

隨著城市人口數(shù)量的不斷增長，城市建筑物也顯著增多，且大部分新修建筑都是高層建筑，此類建筑往往都設(shè)有地下樓層，對市政給排水系統(tǒng)建設(shè)提出了更高的要求。當(dāng)前，市場上比較常見的排水設(shè)施施工材料已經(jīng)難以適應(yīng)新時代城市建設(shè)的基本要求。隨著水資源需求量的不斷提高，城市面臨著越來越嚴(yán)峻的水資源緊缺問題，由于當(dāng)前的市政給排水地下配套設(shè)施建設(shè)未能跟上時代發(fā)展的腳步，表現(xiàn)出明顯的滯后性特征，相關(guān)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)尚有待進(jìn)一步提升，導(dǎo)致了城市排水系統(tǒng)、給水設(shè)施以及相關(guān)維護(hù)部門處于完全脫節(jié)的狀態(tài)，建設(shè)和管理養(yǎng)護(hù)分離，市政給排水系統(tǒng)無法充分發(fā)揮給排水作用，對給排水設(shè)施的使用壽命也產(chǎn)生了直接影響。

4 海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的具體應(yīng)用

4.1 道路設(shè)計

目前，我國部分城市在開展市政道路設(shè)計規(guī)劃工作時都缺乏長遠(yuǎn)眼光，一些建設(shè)單位為了控制建設(shè)成本，在實際建設(shè)中采用透水性能差的材料，遇到降水量較大的情況時，由于排水不暢，路面會形成大量積水，無法在短時間內(nèi)得到有效排放，對城市交通系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生直接影響。將海綿城市理念應(yīng)用于市政設(shè)計中，要求在道路建設(shè)中采用滲透性較好的材料，并設(shè)計適宜的道路橫縱坡，以便順利排放地面積水。例如，可以將路面雨水引入地下雨水模塊，使雨水加入地下水資源循環(huán)過程。同時，還應(yīng)在車道底部采用非透水性材料進(jìn)行鋪設(shè)，并在其表層加設(shè)一層具有較強(qiáng)透水性的混凝土、瀝青等相關(guān)材料，確保路面過多的積水能夠沿著地形順利流入路邊的溝渠中，完善地下水系統(tǒng)，為周邊的綠化區(qū)域提供灌溉水資源，防止積水長時間存在對地面造成腐蝕，充分發(fā)揮出水資源的循環(huán)利用價值。

4.2 城市綠化設(shè)計

在現(xiàn)代城市的規(guī)劃建設(shè)中，為了改善人們的生活環(huán)境，通常會設(shè)置專門的綠化區(qū)域。在實際開展城市綠化工作時，應(yīng)加強(qiáng)對水資源的涵養(yǎng)，確保城市水系統(tǒng)的平衡發(fā)展，同時還要配合市政給排水系統(tǒng)更好地發(fā)揮作用。通過將海綿城市理念與市政給排水設(shè)計相結(jié)合，加強(qiáng)對城市綠化帶的設(shè)計及建設(shè)，可進(jìn)一步完善城市綠化建設(shè)效果。

（1）充分發(fā)揮出雨水的過濾效果。

城市地區(qū)在降雨量較多的時節(jié)通常會出現(xiàn)地面積水的現(xiàn)象，為了實現(xiàn)對雨水的有效利用，需要采取過濾手段，提高雨水的清潔度。在具體設(shè)計時，可采用鋪筑礫石層等方式達(dá)到上述目的，將滲透管安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，以便雨水在?jīng)過過濾凈化處理后能及時滲透到地下。

（2）注重控制排水量，提高蓄水性能。

設(shè)計者在開展綠化帶規(guī)劃設(shè)計工作時，需要考慮當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c，以此為基本參照進(jìn)行導(dǎo)流系統(tǒng)的設(shè)計，確保市政工程在遇到暴雨天氣時能實現(xiàn)對地表水的分流。

4.3 污水處理系統(tǒng)設(shè)計

污水處理在城市的可持續(xù)發(fā)展中占據(jù)重要的地位，城市污水處理主要涉及對工業(yè)污水、生活污水等的處理工作，通過對污水處理系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計，有助于改善城市生活環(huán)境，優(yōu)化城市整體面貌。雨污分流是現(xiàn)代城市最重要的排水體制，目前廣泛應(yīng)用于新建和改建市政工程中。

“三舊”改造、河涌整治、內(nèi)澇治理等工作中，海綿城市理念都起到了十分重要的作用。雨污分流能夠降低水量對污水處理廠的沖擊，也可以降低對污水處理廠設(shè)計水質(zhì)的影響，提高污水處理廠的污水處理效益，避免對河道及地下水造成不必要的污染。在實際開展污水處理系統(tǒng)設(shè)計工作時，還應(yīng)注重水凈化環(huán)節(jié)的建設(shè)，將城市的整體規(guī)劃和污水處理設(shè)計相結(jié)合，確保污水處理系統(tǒng)的正常運作。

4.4 附屬設(shè)施設(shè)計

附屬設(shè)施在市政給排水系統(tǒng)中發(fā)揮的作用不容忽視。在對附屬設(shè)施進(jìn)行設(shè)計前，應(yīng)安排專業(yè)人員做好周圍環(huán)境的調(diào)查工作，為設(shè)計工作的有效開展提供可靠的參考依據(jù)。應(yīng)注重對設(shè)計理念的更新，嚴(yán)格將海綿城市理念落到實處，確保施工材料選擇的合理性，可采用草植溝的模式取代傳統(tǒng)混凝土材料，增強(qiáng)附屬設(shè)施的吸水性能。

5 結(jié)語

綜上所述，海綿城市是我國當(dāng)今城市的一大主流發(fā)展趨勢，將海綿城市引入市政給排水設(shè)計中具有必要性。海綿城市理念的應(yīng)用內(nèi)容主要涉及道路設(shè)計、城市綠化帶設(shè)計、污水處理系統(tǒng)設(shè)計和附屬設(shè)施設(shè)計等方面，設(shè)計人員在實際開展上述設(shè)計工作時，必須對海綿城市理念進(jìn)行全面了解，具備市政給排水設(shè)計方面的專業(yè)知識儲備，確保工程設(shè)計效果符合城市給排水發(fā)展的需求。