海綿城市理念在市政給排水中的應(yīng)用

周海姣

（山東磊金市政工程有限公司，山東 聊城 252000）

引言

城市建設(shè)在高科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下得到不斷地完善。城市規(guī)模的擴(kuò)大，主要來(lái)自農(nóng)民勞動(dòng)力涌入城市之中，加速了城市大量的住房建設(shè)，城市街道的柏油化，導(dǎo)致了城市排水功能的退化。一旦出現(xiàn)大雨，城市就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)澇，給人民財(cái)產(chǎn)和公共財(cái)產(chǎn)造成損失。近些年來(lái)，在中國(guó)的一些城市，已經(jīng)在市政道路給排水工程設(shè)計(jì)中，已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用海綿城市的建設(shè)理念，使海綿城市，通過(guò)城市市政工程對(duì)雨水的大量吸收，然后利用這些回收的雨水水，解解決城市的缺水問(wèn)題，有效地緩解城市的水資源短缺問(wèn)題。顯然，在現(xiàn)代城市的建設(shè)中，城市的市政道路和給排水工程對(duì)城市的發(fā)展具有重要的地位，因此，我們應(yīng)將海綿城市的建設(shè)理念，積極地融入到市政道路給和排水工程的設(shè)計(jì)中，就可以促進(jìn)中國(guó)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展之中。

一、海綿城市理念概述

我國(guó)水資源儲(chǔ)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(guó)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(duì)雨水進(jìn)行全面收集和利用是現(xiàn)階段亟待解決的問(wèn)題之一。建設(shè)海綿城市可以解決城市在發(fā)展過(guò)程中面臨的洪澇災(zāi)害問(wèn)題。海綿城市的國(guó)際通用名稱(chēng)為低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)，其賦予城市海綿的特點(diǎn)，可以有效應(yīng)對(duì)不斷變化的環(huán)境以及各類(lèi)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(shí)將積蓄的水量完全排放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)合理循環(huán)利用。

二、海綿城市理念在市政給排水中的應(yīng)用

（一）路基排水設(shè)計(jì)

市政道路是一個(gè)非常復(fù)雜而又完整的系統(tǒng)，路基是整個(gè)體系當(dāng)中非常關(guān)鍵的組成部分，會(huì)對(duì)道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來(lái)極大的影響。在路基的設(shè)計(jì)過(guò)程中，海綿城市理念的應(yīng)用是非常重要的，通過(guò)科學(xué)有效的排水設(shè)計(jì)，可以大大延長(zhǎng)道路使用壽命，減少雨水積壓所帶來(lái)的坍塌陷落等風(fēng)險(xiǎn)，這也是市政給排水設(shè)計(jì)當(dāng)中需要關(guān)注的問(wèn)題。在路基排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先應(yīng)該做好全方位的準(zhǔn)備工作，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境做好全方位調(diào)研，掌握本地降水量、氣候條件及其規(guī)律，檢測(cè)好路基土質(zhì)，為下一步的計(jì)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)；其次需要秉持提高路基排水與透水性能的準(zhǔn)則，科學(xué)設(shè)計(jì)路基工程建設(shè)方案，著重對(duì)填補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，嚴(yán)把填補(bǔ)材料質(zhì)量關(guān)卡，選用透水性強(qiáng)的材料，加強(qiáng)對(duì)新型材料的使用，確保路基結(jié)構(gòu)平穩(wěn)。

（二）運(yùn)用于城市綠化建設(shè)

市政給排水系統(tǒng)采用海綿城市理念，能夠有效促進(jìn)水資源的循環(huán)利用。為了改善城市居住環(huán)境，城市建設(shè)過(guò)程中會(huì)對(duì)城市進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，城市綠化保養(yǎng)工作離不開(kāi)對(duì)水資源的利用。因此，在市政給排水系統(tǒng)采用海綿城市理念時(shí)，排水系統(tǒng)的建設(shè)可以和綠化場(chǎng)地的建設(shè)相結(jié)合，在城市遇到大量降雨時(shí)，綠化場(chǎng)地能夠及時(shí)分擔(dān)排水系統(tǒng)的壓力，從而不會(huì)造成城市洪澇的情況發(fā)生。在干旱天氣時(shí)，排水系統(tǒng)儲(chǔ)存的水資源能夠?qū)G化場(chǎng)地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，有效保護(hù)了綠化植物的正常生長(zhǎng)。因此，通過(guò)排水系統(tǒng)和綠化場(chǎng)地建設(shè)功能相結(jié)合的方式，合理的對(duì)水資源進(jìn)行了循環(huán)利用，從而城市建設(shè)也走上了可持續(xù)發(fā)展的道路。

（三）污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(duì)工業(yè)污水、生活污水等的處理工作，通過(guò)對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，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?！叭f”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(duì)污水處理廠的沖擊，也可以降低對(duì)污水處理廠設(shè)計(jì)水質(zhì)的影響，提高污水處理廠的污水處理效益，避免對(duì)河道及地下水造成不必要的污染。

（四）高對(duì)水資源的利用率

市政排水設(shè)計(jì)采用海綿城市理念，能夠提高對(duì)水資源的利用率。隨著城市的建設(shè)發(fā)展，城市人口增多導(dǎo)致對(duì)水資源的需求量也增大，由于水資源數(shù)量有限，在市政排水設(shè)計(jì)中就需要對(duì)污水進(jìn)行凈化利用。而市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用海綿城市理念可以提高對(duì)污水的處理能力，海綿城市理念根據(jù)區(qū)域內(nèi)人口和建筑物的分布情況，建設(shè)出不同的排水管道，有利于提高排水管道對(duì)污水和廢水的處理效果，增加城市水資源獲取的渠道，加大了城市對(duì)水資源的儲(chǔ)蓄能力，從而提高了對(duì)水資源的利用率。

（五）車(chē)行道設(shè)計(jì)

車(chē)行道的設(shè)計(jì)也是不容小覷的，想要綜合提高市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果，也要特別關(guān)注車(chē)行道設(shè)計(jì)和海綿城市理念的結(jié)合。事實(shí)上人行道和車(chē)行道在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中是比較相似的，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合施工現(xiàn)狀，做好科學(xué)把控，提高整體給排水能力。全面研究車(chē)行道使用的特殊性，明確在道路當(dāng)中車(chē)輛行駛速度相對(duì)較快，所以設(shè)計(jì)者需要結(jié)合施工現(xiàn)狀確定出相應(yīng)的密度，維護(hù)路面平穩(wěn)，減少行車(chē)中的風(fēng)險(xiǎn)。海綿城市理念要求在車(chē)行道給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該運(yùn)用優(yōu)質(zhì)材料，完善排水功能，改進(jìn)以往設(shè)計(jì)當(dāng)中排水構(gòu)筑物密度不足的問(wèn)題。另外，設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮到路面應(yīng)該具備防滑性，盡可能在路面鋪設(shè)當(dāng)中運(yùn)用性能優(yōu)質(zhì)的防滑材料，在確保車(chē)行道基礎(chǔ)功能的同時(shí)增強(qiáng)給排水效果。

（六）海綿城市的銜接帶設(shè)計(jì)

海綿城市銜接帶設(shè)計(jì)，是指對(duì)海綿城市道路路面的設(shè)計(jì)，海綿城市的綠化帶設(shè)計(jì)，還包括其他與海綿城市進(jìn)行連接的重要紐帶，對(duì)于海綿城市的設(shè)計(jì)，我們要對(duì)海綿城市在設(shè)計(jì)時(shí)，就就要檢索當(dāng)?shù)氐馁Y料，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件件，要掌握當(dāng)?shù)剡m宜種植的植物，要將綠化帶形式考慮到設(shè)計(jì)之中，這樣才能有效地選擇海綿城市銜接模式和銜接技術(shù)，才可以完成海綿城市的設(shè)計(jì)。同時(shí)還要應(yīng)用源頭滲透、中途滲透等相關(guān)技術(shù)，對(duì)海綿城市進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能使海綿城市建成后，可以有效地排放雨水。為了提高海綿城市的功能，我們還要在海綿城市的設(shè)計(jì)過(guò)程中，積極采用植草溝，積極利用調(diào)節(jié)塘來(lái)收集雨水，形成濕地，使海綿城市可以有效地蓄存雨水。此外我們還要根據(jù)海綿城市的不同區(qū)域,對(duì)海綿城市的不同情況，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，?duì)海綿城市進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，使海綿城市能夠成為水資源豐富的區(qū)域。

（七）附屬設(shè)施設(shè)計(jì)

附屬設(shè)施是市政給排水設(shè)計(jì)當(dāng)中極易被忽略的一部分，但附屬設(shè)施的實(shí)際設(shè)計(jì)效果會(huì)為系統(tǒng)的應(yīng)用功能發(fā)揮帶來(lái)極大的影響。為優(yōu)化整體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)該針對(duì)周?chē)闆r做好調(diào)研，明確設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，并在標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)之下，把控好附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)質(zhì)量，改進(jìn)施工方法，落實(shí)海綿城市理念。在這一過(guò)程中要特別注意綠地銜接部分的合理設(shè)計(jì)，更新思想觀念，運(yùn)用多元化策略，確保排水功能的發(fā)揮效果，例如，運(yùn)用雨水分流、下沉式綠地等設(shè)計(jì)方法。除此以外，設(shè)計(jì)者還可以在銜接部分布置雨水花園，利用好豐富的雨水資源。為提高附屬設(shè)施的吸水效果，應(yīng)該以草植溝替代混凝土材料的使用。

（八）提升雨水資源利用率

人類(lèi)的生產(chǎn)生活都離不開(kāi)水資源的應(yīng)用，但是城市的發(fā)展水平較高，人口相對(duì)較為密集，對(duì)于水資源的需要量極大，目前地球上現(xiàn)存的淡水資源是有限的，水資源已經(jīng)逐漸無(wú)法滿足城市建設(shè)和發(fā)展的需要。因此，需要將城市的雨水資源進(jìn)行收集，通過(guò)過(guò)濾和凈化后，進(jìn)行城市清潔、城市灌溉等，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)使用。但是為了滿足城市人口正常出行對(duì)道路的需求，城內(nèi)的道路建設(shè)以瀝青和磚石為主，嚴(yán)重影響城市道路的滲透能力，雨水資源不能滲入地下，就會(huì)隨著蒸騰作用化為水蒸氣，或者流入城市的排水系統(tǒng)，變成無(wú)法二次利用的臟水，這是對(duì)水資源的極大浪費(fèi)。海綿城市理論可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的回收和利用，減輕城市的用水負(fù)擔(dān)。

（九）生物滯留帶設(shè)計(jì)

按照功能不同，可以將生物滯帶拆分為三部分，除了立交橋下的綠帶以外，還包括機(jī)動(dòng)車(chē)非機(jī)動(dòng)車(chē)分隔綠帶、人行道綠帶。本市政道路工程主要涉及機(jī)動(dòng)車(chē)非機(jī)動(dòng)車(chē)分隔綠帶、人行道綠帶兩部分生物滯留帶，主要用于處理遭受路面污染后的雨水，沿著收水側(cè)流入到凹結(jié)構(gòu)的綠帶。為了起到雨水凈化作用，此處添加了卵石過(guò)濾帶。當(dāng)雨水流入此處，攜帶的泥沙和大量的漂浮物都會(huì)被濾除，干凈的雨水將被土壤和植被吸收，下滲至積水層。根據(jù)當(dāng)前蓄水池儲(chǔ)水情況，判斷是否可以繼續(xù)儲(chǔ)水，如果達(dá)到上限，那么這部分雨水就會(huì)通過(guò)溢流口排放出去。本設(shè)計(jì)方案滯留帶的最低高度為15cm，根據(jù)道路布設(shè)情況，控制滯留帶最高為20cm。另外，控制下凹部分的深度保持在一定范圍之內(nèi)，使其與車(chē)行道路形成一定高度差，范圍20～25cm，從而保證雨水得以流入滯留帶?？紤]到環(huán)境因素容易對(duì)滯留帶造成破壞，本設(shè)計(jì)方案在綠化帶和路基之間鋪設(shè)土工膜，在距離地表不足1.0m 處均鋪貼保護(hù)膜。

（十）城市水資源凈化

社會(huì)的快速發(fā)展消耗掉了地球上很多的資源，絕大多數(shù)資源需要經(jīng)過(guò)上萬(wàn)年的積累方可形成，但是目前地球上的人口快速增多，人類(lèi)已經(jīng)無(wú)法停止開(kāi)采自然的腳步，因此綠色環(huán)保理念、資源回收理念應(yīng)運(yùn)而生。城市的排水系統(tǒng)已經(jīng)明顯跟不上城市發(fā)展的步伐，一旦出現(xiàn)暴雨天氣，雨水會(huì)將街邊的落葉、垃圾沖到下水道口，造成下水道的堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)城市的排水系統(tǒng)癱瘓。大量積水積存在馬路上，尤其是橋底這種地勢(shì)較低的地方，車(chē)輛的排水管會(huì)進(jìn)水導(dǎo)致熄火，由此造成整個(gè)城市交通的癱瘓。因此，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)城市的地形和環(huán)境進(jìn)行市政給排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，保障下水道和排水系統(tǒng)在暴雨天氣且沒(méi)有人工處理的情況下依然可以正常運(yùn)行。另外，設(shè)計(jì)人員還需要實(shí)現(xiàn)雨水、污水、廢水的合理分類(lèi)，對(duì)雨水和污水進(jìn)行凈化，再實(shí)現(xiàn)凈化水的回收與二次利用；對(duì)廢水進(jìn)行有效整治，防止其對(duì)土壤、動(dòng)植物的危害。通過(guò)水資源的有效分類(lèi)和處理，降低城市的死水量，并對(duì)活水進(jìn)行合理高效的循環(huán)利用。

（十一）總體排水設(shè)計(jì)

本工程是一條市政道路，作為城鄉(xiāng)一體化建設(shè)的示范道路，對(duì)路段設(shè)計(jì)要求較高。除了保證雨季路面沒(méi)有積水以外，還需要修建蓄水池，并在道路旁需要種植生物綠帶，預(yù)留雨水溢流口。

結(jié)語(yǔ)

海綿城市是我國(guó)當(dāng)今城市的一大主流發(fā)展趨勢(shì)，將海綿城市引入市政給排水設(shè)計(jì)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(jì)、城市綠化帶設(shè)計(jì)、污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和附屬設(shè)施設(shè)計(jì)等方面，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際開(kāi)展上述設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須對(duì)海綿城市理念進(jìn)行全面了解，具備市政給排水設(shè)計(jì)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，確保工程設(shè)計(jì)效果符合城市給排水發(fā)展的需求。