海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的運(yùn)用

胡亞紅

（山西中創(chuàng)偉業(yè)科技有限公司，山西 太原 030012）

在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的今天，城市發(fā)展規(guī)劃中所蘊(yùn)含的功能性與便利性需求同步增多。未來的城市發(fā)展，必然是富含功能性的多元化構(gòu)建趨勢。但面對城市空間資源相對稀缺的現(xiàn)狀，很多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將受到明顯的空間性制約，致使城市面臨功能性超負(fù)荷的情況。而由城市道路硬化面積增加而導(dǎo)致雨季中洪澇問題的出現(xiàn)，也成為時下市政道路與給排水設(shè)計工作中較難處理的問題之一。為有效緩解和改善這一現(xiàn)狀，海綿城市理念應(yīng)運(yùn)而生。市理念在市政給排水設(shè)計中的運(yùn)用”研究，就具有極大的應(yīng)用價值與現(xiàn)實意義。

1 海綿城市理念簡述

所謂海綿城市，即如同海綿般具有吸收與釋放能力的城市，能夠在適應(yīng)環(huán)境變化與應(yīng)對自然災(zāi)害等方面“壓縮性”與“恢復(fù)性”充足。當(dāng)城市降雨階段，對雨水進(jìn)行充分的吸收與貯存，滲透與凈化，在城市生態(tài)需要水資源時，又能對水資源加以釋放和利用。使城市在自然條件與人工措施相融合的情況下，形成良好的生態(tài)環(huán)境保護(hù)作用。尤其在城市給排水系統(tǒng)中，對于自然降水的收集與儲存，和對給排水的協(xié)調(diào)與循環(huán)利用，海綿城市理念所發(fā)揮的徑流控制、洪澇預(yù)防、以及水資源優(yōu)化利用等作用都極為明顯。

2 海綿城市在市政給排水設(shè)計中的應(yīng)用意義

2.1 優(yōu)化城市給排水功能

隨著城市化程度的不斷提升，城市居住人口也呈現(xiàn)出幾何倍上漲。而由于城市居住人口的增多，也導(dǎo)致城市資源和空間的利用程度出現(xiàn)逐漸降低，甚至是稀缺的情況。依照現(xiàn)階段市政給排水系統(tǒng)構(gòu)建情況分析，傳統(tǒng)形式的給排水管道設(shè)置已然無法滿足激增城市人口對于城市水資源的利用程度，由此也導(dǎo)致自然給排水與人工給排水之間，得到了更為深入的融合應(yīng)用。而為確保自然給排水系統(tǒng)的作用，得到更為充分的發(fā)揮，海綿城市理念的應(yīng)用便具有重要意義。特別是針對一些下沉式綠地、城市園林建設(shè)、以及常年受洪澇災(zāi)害困擾的區(qū)域，海綿城市理念在城市給排水中的應(yīng)用，則能更為深入的提升給排水系統(tǒng)的功能性［1］。

2.2 改善城市內(nèi)澇問題。

雖然城市化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，但仍有很多城市會因傳統(tǒng)模式下給排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工與應(yīng)用，而導(dǎo)致在降雨時會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的內(nèi)澇問題。若城市給排水系統(tǒng)過于陳舊，還會發(fā)生嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害。究其根本，城市內(nèi)澇問題的主要因素在于，城市給排水系統(tǒng)難以發(fā)揮出應(yīng)有的吸收與儲存作用，因而會在強(qiáng)降雨條件下，出現(xiàn)城市內(nèi)澇問題。而通過海綿城市里面在給排水設(shè)計中的應(yīng)用，便能夠促進(jìn)人工措施與自然途徑的充分結(jié)合，使雨水實現(xiàn)在城市給排水系統(tǒng)中得到有效的積存［2］。由此城市出現(xiàn)內(nèi)澇的情況便會得到有效的緩解或避免。

2.3 水資源利用率提升

除對自然環(huán)境下水資源進(jìn)行有效吸收與積存之外，在市政給排水設(shè)計中應(yīng)用海綿城市理念，海綿城市理念還能夠進(jìn)一步促進(jìn)水資源的利用率得以提升。尤其對于年均降水量偏低的省市地區(qū)，在缺少水資源的情況下，城市規(guī)劃與發(fā)展將難以為繼，人們的日常生活也將受到影響。將海綿城市理念深植于市政給排水設(shè)計工作中，將給排水系統(tǒng)構(gòu)造成為能夠吸收、儲存，并依照城市水資源需求情況進(jìn)行綜合利用的體系。對自然降水、地下水和地表水等，進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃與統(tǒng)籌，以此對水資源進(jìn)行循環(huán)利用，由此促使水資源的利用率得以提升［3］。

3 海綿城市在市政給排水設(shè)計中的運(yùn)用分析

3.1 城市人行道給排水設(shè)計

市政工程道路中所涵蓋的人行道，是僅供人們在道路上進(jìn)行穿行的一種規(guī)范化道路，且在海綿城市理念下，人行道也可通過水資源的快速滲透，來提升道路的安全性能。在實際設(shè)計方面，可選取本地區(qū)具有良好透水性的土體，作為路基透水層設(shè)計。如若該地區(qū)土壤環(huán)境中透水性能不足，則可在基層位置進(jìn)行排水管的設(shè)計與應(yīng)用。需要注意的是，排水管的鋪設(shè)應(yīng)確保橫縱兩側(cè)的坡度要求。其中，縱向坡度應(yīng)≤2.5%，橫向坡度則應(yīng)盡量將坡度比控制在1% ～2%之間，以此來確保人行道所具有的良好排水性能［4］。而在面層鋪設(shè)階段，選取透水性良好的鋪裝材料，也是進(jìn)一步提升人行道滲水性能的重要表現(xiàn)。通過此種市政給排水設(shè)計，以往因降雨而產(chǎn)生大量積水的不透水路面，會在降雨時加速將雨水滲透至地下，既不會因路面積水而生成濕滑的行走條件，又會對人行道路面位置處的溫度與濕度等，進(jìn)行實時的調(diào)節(jié)。使人行道及其周邊的自然條件適宜性增強(qiáng)的同時，還促使地下水資源能夠得以充分的補(bǔ)充。

3.2 城市車行道給排水設(shè)計

市政工程給排水設(shè)計除人行道設(shè)計外，車行道也是其中重要的設(shè)計方面。現(xiàn)階段，很多城市在車行道的工程設(shè)計方面，多會采用非透水性路面。由此產(chǎn)生的問題即是降雨時路面大量雨水的積存，這對于水資源較為稀缺的城市而言，更是會對地下水資源的補(bǔ)給造成嚴(yán)重的阻礙，進(jìn)而導(dǎo)致熱島效應(yīng)的生成。而將市政工程車行道的設(shè)計與海綿城市理念下的給排水設(shè)計進(jìn)行結(jié)合，便可有效緩解或徹底解決這一問題。在實際設(shè)計應(yīng)用中，需采用具有良好透水性的車行道路基路面施工材料，這在能夠減少路面積水徑流量的同時，還能夠促進(jìn)地下水資源得以補(bǔ)充。由于車行道路面部分多需進(jìn)行瀝青混凝土的鋪設(shè)，因而，可選取具有良好透水性的透水瀝青混凝土實施路面鋪設(shè)，并在基層及中層設(shè)計時應(yīng)用非透水性材料，以此防止路基因雨水的過度滲入而導(dǎo)致明顯的沉降現(xiàn)象。與此同時，還可通過車行道路面的高低差，進(jìn)行路基排水裝置的設(shè)定應(yīng)用。路面高低坡差值應(yīng)做到嚴(yán)格控制。其中，縱向坡度應(yīng)處于0.3%～0.6%之間，橫向坡度應(yīng)處于1%～1.5%范圍內(nèi)。雖然在海綿城市理念下，應(yīng)確保車行道對雨水等的滲透效果，但路面的“鋼化”程度也應(yīng)得以確保，由此形成兼顧路面滲水能力及確保其“鋼化”程度的路面設(shè)計［5］。需要注意的是，車行道既要做到避免因雨水的過多滲入而對路基造成破壞，影響到行車安全，又要充分利用車行道路面的滲水性與排水效果，使雨水能夠得到進(jìn)入水系循環(huán)系統(tǒng)之中。

3.3 城市綠化帶設(shè)計

海綿城市理念下的綠化帶設(shè)計，是市政工程給排水設(shè)計與之相融合的重要方面，也是體現(xiàn)海綿城市理念的功能性設(shè)計。對此，需從幾方面功能性予以分析：首先，提升雨水過濾作用。由于綠化帶多為土壤與砂石所構(gòu)成，因此，應(yīng)使其滲水性和過濾性功能得以發(fā)揮。在給排水設(shè)計時，應(yīng)進(jìn)行植土與砂石層的篩選，且應(yīng)進(jìn)行滲透管的設(shè)置，以此確保綠化帶的滲水與過濾效果，符合地層自然水體的補(bǔ)給標(biāo)準(zhǔn)。其次，雨水的收集。市政給排水設(shè)計時，可在市政道路下方18cm位置處，進(jìn)行降雨經(jīng)地表徑流后的綠化帶匯集。因此，可通過對雨水口的科學(xué)化設(shè)計，使雨水的地表徑流直接匯集于綠化帶植土與市政工程道路地面之間，形成對雨水的收集與再利用［6］。再次，排水量調(diào)整及蓄水能力提升。在實施綠化帶設(shè)計階段，應(yīng)與該地區(qū)的實際土體構(gòu)造及地形地貌相結(jié)合，并進(jìn)行導(dǎo)流系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用。當(dāng)面臨降雨量達(dá)狀況時，可通過導(dǎo)流系統(tǒng)促使雨水分層次流入地下。此外，還應(yīng)對雨水口位置進(jìn)行嚴(yán)格的控制設(shè)定，并進(jìn)行明溝的加設(shè)，使雨水能夠在滲入的同時，起到良好的雨水沉淀效果。除此之外，必要時可進(jìn)行水溝渠的加設(shè)，使配水功能予以實現(xiàn)。這對于雨水至綠化帶的有效排放，將具有明顯優(yōu)勢。最后，排放功效。進(jìn)行市政給排水設(shè)計階段，可通過雨水與排水管道間的相通設(shè)計的溢流體系設(shè)置，來實現(xiàn)雨水的有效排放。當(dāng)降雨量充沛的季節(jié)，雨水口對于過量的雨水無法做到有效承載與滲入，此時，過量的雨水便會流入地勢較低的綠地，并得以暫時性的貯存。待雨水口壓力降低或雨過天晴，則利用溢流系統(tǒng)便可對暫時貯存于綠地的水資源進(jìn)行收集，并依照溢流標(biāo)準(zhǔn)排除多余貯水。

4 結(jié)語

綜上所述，針對現(xiàn)階段的城市發(fā)展規(guī)劃及市政給排水設(shè)計環(huán)節(jié)，海綿城市理念所發(fā)揮出的作用極為顯著。在城市水資源相對匱乏時，能夠進(jìn)行雨水或其他自然水資源的吸收與存儲，并在需求階段再次發(fā)揮出供給與排放效果，以此確保城市水資源的平衡性。而海綿城市理念下市政給排水設(shè)計中的滲透與凈化效果，也能在很大程度上解決城市對于水資源的利用率。由此可見，海綿城市理念不僅提升了水資源的循環(huán)利用程度，還會對城市中的自然降水、地表水、以及地下水等，進(jìn)行系統(tǒng)性的統(tǒng)籌，做到協(xié)調(diào)給水與排水，這也使得城市可持續(xù)化發(fā)展的作用與意義得以彰顯。