海綿城市設(shè)計(jì)中給排水專(zhuān)業(yè)常出現(xiàn)的問(wèn)題

李海濤

（中通服咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇南京 210019）

0 引言

海綿城市是目前國(guó)家正在大力提倡和推廣的一項(xiàng)措施，旨在提高城鎮(zhèn)抵抗洪澇災(zāi)害的能力，并到達(dá)節(jié)水環(huán)保的目的。從2012年我國(guó)提出海綿城市的概念到2014年海綿城市建設(shè)指南的發(fā)布，再到2015年三部委發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，再到今天海綿城市建設(shè)在全國(guó)范圍內(nèi)大面積實(shí)施，我國(guó)海綿城市建設(shè)有了較大的發(fā)展。海綿涉及內(nèi)容十分廣泛，大到城市規(guī)劃，小到一草一木，如透水鋪裝、綠色屋頂、下凹綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘、滲井、雨水花園、雨水回用、植草溝、雨水罐、雨水調(diào)蓄池及其他措施。海綿城市的發(fā)展現(xiàn)狀如表1所示。

表1 海綿城市的發(fā)展現(xiàn)狀

1 對(duì)概念或細(xì)節(jié)把握不準(zhǔn)

現(xiàn)在每個(gè)項(xiàng)目基本都有海綿城市的相關(guān)要求，調(diào)蓄池是海綿城市的一種實(shí)現(xiàn)方式，從海綿城市的角度講，如果其他的調(diào)蓄措施可以滿(mǎn)足徑流流量的控制要求，可以不做雨水調(diào)蓄池。但從設(shè)計(jì)者的角度，一個(gè)項(xiàng)目除了要滿(mǎn)足海綿城市的相關(guān)要求，還需要滿(mǎn)足其他規(guī)范要求，而如果其他規(guī)范要求雨水調(diào)蓄池是必須要的，即使海綿城市的角度不需要做雨水調(diào)蓄池，此時(shí)雨水調(diào)蓄池仍然需要設(shè)計(jì)。

除國(guó)家相關(guān)規(guī)范外，基本每個(gè)地方都有自己的地方要求，設(shè)計(jì)既要以國(guó)家規(guī)范為紅線(xiàn)，又要以地方要求為準(zhǔn)繩。以江蘇省為例，在江蘇一個(gè)新建項(xiàng)目如果規(guī)劃面≥20000m2，就必須要有雨水回收利用系統(tǒng)，即使規(guī)劃面積小于20000m2，也應(yīng)是雨水調(diào)蓄池，調(diào)蓄池的容積根據(jù)規(guī)劃面積確定，每10000m2用地面積需要設(shè)置100m3的水池作為調(diào)蓄池。并且如果該項(xiàng)目設(shè)有地下室，則回用水泵、清水池等應(yīng)設(shè)置在地下室內(nèi)，不得設(shè)置在地上或單獨(dú)埋地設(shè)置。

全國(guó)范圍內(nèi)雨水池設(shè)置的基本要求。

第一情況：如果園區(qū)的排水流量超過(guò)與本地塊對(duì)應(yīng)的市政管網(wǎng)的排水能力，就需要設(shè)置用以調(diào)節(jié)洪峰流量的雨水調(diào)蓄池，水池容積需計(jì)算確定。

第二情況：園區(qū)內(nèi)的綠地、硬化路面、透水鋪裝能、下凹綠地等的綜合徑流系數(shù)大于0.7時(shí)，需要設(shè)置雨水調(diào)蓄池，該水池設(shè)計(jì)的目的依然是控制調(diào)節(jié)洪峰流量，水池容積需計(jì)算確定。

第三情況：園區(qū)雨水管道在接市政管網(wǎng)之前的末端，應(yīng)設(shè)置雨水調(diào)蓄池，雨水經(jīng)雨水調(diào)蓄池后溢流排至市政雨水系統(tǒng)，此時(shí)僅要求設(shè)雨水池并未對(duì)雨水的容積做具體要求。

2 調(diào)蓄池設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題

2.1 調(diào)蓄容積和調(diào)蓄池容積混淆

第一情況：根據(jù)水池的設(shè)計(jì)進(jìn)水量和管道排水量之差以及排放時(shí)間計(jì)算，此方法計(jì)算的是調(diào)節(jié)洪峰流量時(shí)調(diào)蓄設(shè)施的容積

第二情況：根據(jù)不同地區(qū)的年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的降雨量、雨量徑流系數(shù)以及匯水面積計(jì)算調(diào)蓄容積，此時(shí)計(jì)算的調(diào)蓄容積是調(diào)節(jié)徑流總量，同時(shí)對(duì)年SS總量去除率也有效果。

第三情況：如果設(shè)有雨水回用設(shè)置，根據(jù)雨水回用量的百分比計(jì)算調(diào)蓄池的容積，調(diào)蓄池的容積按用水量的3～7倍進(jìn)行估算。

第四情況：直接套用地方相關(guān)規(guī)定，例如每10000m2的用地面積需要設(shè)置有效容積100m3的調(diào)蓄池。

第一、三種計(jì)算的是雨水調(diào)蓄設(shè)施的總?cè)莘e，包含了下凹綠地、雨水花園、透水鋪裝及雨水調(diào)蓄池的容積；第二種計(jì)算的對(duì)徑流總量削減有貢獻(xiàn)總調(diào)蓄容積，包含有較大蓄水空間的滲透設(shè)施，不包含調(diào)節(jié)池、調(diào)蓄池、透水鋪裝、綠色屋頂、較大面積的下沉式綠地以及無(wú)法有效收集匯水面積經(jīng)流域水的設(shè)置的調(diào)蓄容積，該計(jì)算無(wú)棄流，不涉及棄流計(jì)算；第四種計(jì)算的是雨水調(diào)蓄池的總?cè)莘e，不包含下凹綠地、雨水花園、透水鋪裝等設(shè)施的容積。

雨水花園和下凹綠地作為儲(chǔ)水實(shí)施時(shí)，水深如何計(jì)算？

地下水位的高度、綠地面積的大小、植物的耐水性、土壤的透水任特性都會(huì)與計(jì)算水深有影響，下凹深度可以作為計(jì)算調(diào)蓄水深的依據(jù)，一般取100～250mm；也有文獻(xiàn)建議取100～200mm。

根據(jù)雨水花園計(jì)算水深一般為250～400mm，最佳計(jì)算水深是300mm[1]。不同技術(shù)措施在海綿城市中的作用如表2所示。

表2 不同技術(shù)措施在海綿城市中的作用

2.2 忽略水泵的流量和消毒時(shí)間對(duì)清水池容積的影響

清水池容積計(jì)算方法：第一種，如果雨水回用系統(tǒng)設(shè)有清水池，清水池的有效容積可以根據(jù)地塊內(nèi)最高日雨水回用量的25%～35%進(jìn)行估算。

第二種，如果雨水回用系統(tǒng)設(shè)有清水池，清水池的有效容積可以根據(jù)雨水回用供水泵的設(shè)計(jì)流量確定，按5～10min的水泵流量計(jì)算。

第三種，當(dāng)處理后的雨水用于大便器、小便器的沖洗是，水可能會(huì)與人體結(jié)束，需要對(duì)回用雨水進(jìn)行消毒處理，清水池的容積需要滿(mǎn)足消毒需要的接觸時(shí)間，可按水力停留時(shí)間30min要求。

2.3 蓄水池結(jié)構(gòu)無(wú)法滿(mǎn)足荷載要求

現(xiàn)在設(shè)計(jì)單位一般會(huì)把雨水收集回用系統(tǒng)標(biāo)注廠(chǎng)家二次深化設(shè)計(jì)。之所以交給廠(chǎng)家深化，有3個(gè)方面原因：①雨水回收池一般都是采用廠(chǎng)家產(chǎn)品，不同廠(chǎng)家的設(shè)備規(guī)格會(huì)有差異，最后都需中標(biāo)廠(chǎng)家根據(jù)其產(chǎn)品型號(hào)深化；②設(shè)計(jì)人員一般同時(shí)會(huì)處理幾個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，時(shí)間緊任務(wù)重，通常需要工作至深夜，交廠(chǎng)家深化可以分擔(dān)他們一部分負(fù)擔(dān)；③與鋼筋混凝土調(diào)蓄池相比，PP模塊處理雨水池具有過(guò)濾功能，可去除雨水中的部分懸浮物，凈化水質(zhì)，施工方便。PP模塊雨水池只需要模塊拼裝、不需要大型設(shè)備，不需要混凝土澆筑，省事省力省錢(qián)，優(yōu)勢(shì)明顯。

但是雨水回收池后期廠(chǎng)家使用的材料普遍都是PP模塊，該類(lèi)材料只能設(shè)置在綠地下面，如果項(xiàng)目用地受限，空間極其緊張，雨水池必須放置在車(chē)行道下，此時(shí)廠(chǎng)家深化后的PP模塊形式的雨水蓄水池在重型車(chē)輛的壓力下，極易損壞，造成安全事故。

目前兩種解決方案：①在PP模塊上部澆筑一層鋼筋混凝土保護(hù)層；②更換水池材質(zhì)，直接采用鋼筋混凝土蓄水池。

3 年SS總量去除率計(jì)算

海綿城市兩個(gè)指標(biāo)徑流總量控制率、年SS總量去除率，實(shí)際工作中往往只重視第一個(gè)指標(biāo)二忽略第二個(gè)指標(biāo)，部分設(shè)計(jì)人員不計(jì)算或不會(huì)計(jì)算年SS總量去除率。

《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中有年SS總量去除率計(jì)算方式，如式（2）所示。

年SS總量去除率=年徑流總量控制率×低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施對(duì)SS的平均去除率。 （2）

不同地區(qū)地質(zhì)條件不同、氣候特點(diǎn)不同、水質(zhì)特點(diǎn)不同和生物種群不同，目前海綿城市設(shè)計(jì)缺乏精細(xì)化的研究[2]，海綿城市的設(shè)計(jì)的許多參數(shù)需要通過(guò)建立LID模型，根據(jù)試驗(yàn)確定最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)[3]。

4 采取的海綿措施不恰當(dāng)

4.1 屋面排水未斷接

由于海綿城市概念是最近幾年才提出，在人們的固有思想中海綿城市就是透水鋪裝、綠色屋頂、下凹綠地、雨水調(diào)蓄池等，并未注意到排水措施等其他細(xì)節(jié)的變換，設(shè)計(jì)仍采用雨水管直接埋地敷設(shè)至檢查井的方式。根據(jù)最新的要求，屋面、陽(yáng)臺(tái)、露臺(tái)的排水需要斷接，排水管和承水端需留有空氣間隙，保證雨水自由排放。

4.2 措施與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況不匹配

我國(guó)國(guó)土面積遼闊，東西南北跨多大，南北地區(qū)氣候差異明顯，降雨量分布不均勻，地形地勢(shì)多樣，部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重。對(duì)于降雨量大、降雨量多，容易發(fā)生洪澇災(zāi)害的南方地區(qū)，應(yīng)重點(diǎn)放在調(diào)蓄和水圖保持；對(duì)于降雨偏少的北方發(fā)生洪澇災(zāi)害的概率很小，應(yīng)充分利用已有水塘、旱溪等條件，同時(shí)應(yīng)注重補(bǔ)充地下水，避免大規(guī)模建設(shè)蓄水池和防滲池。

對(duì)于老舊的小區(qū)，不應(yīng)一味追求海綿建設(shè)，大面積開(kāi)挖，給原有的房屋設(shè)施帶來(lái)安全隱患，應(yīng)注重問(wèn)題的解決，例如，合流管道造成污染嚴(yán)重可以進(jìn)行雨污改造，采取措施增加地面的透水性，降低徑流量。

部分地方為了追求政治業(yè)績(jī)，脫離當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際，在缺乏海綿城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的情況下，在海綿城市才建設(shè)中與其他省市比投資、比規(guī)模、強(qiáng)行提高指標(biāo)，給企業(yè)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。海綿城市的建設(shè)不應(yīng)單單成為建設(shè)企業(yè)的任務(wù)，政府也應(yīng)主動(dòng)承擔(dān)一部分建設(shè)任務(wù)。只有政府和企業(yè)齊心協(xié)力，主動(dòng)承擔(dān)責(zé)任，才能把海綿城市建設(shè)搞好，才能提高城市韌性[4]。

4.3 城鎮(zhèn)管網(wǎng)的排水能力與城市的建設(shè)進(jìn)程不匹配

近些年國(guó)家重點(diǎn)推進(jìn)城市化建設(shè)的進(jìn)程，一座座高樓拔地，原來(lái)敷設(shè)的排水管無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有雨水排放量要求，導(dǎo)致地面積水嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)住在一層的住戶(hù)房屋被淹、地面汽車(chē)泡水報(bào)廢、地鐵被洪水灌滿(mǎn)造成大量的人員傷亡的情況。

國(guó)內(nèi)早期排水管網(wǎng)排水能力大概對(duì)應(yīng)50mm/h降雨量，而國(guó)外的排水系統(tǒng)的排水能力是我國(guó)的3倍左右。出現(xiàn)這種情況有兩方面原因：一方面，受氣候變化的影響，極端天氣發(fā)生的概率顯著增加，與以往相比，近幾年降雨量明顯偏大，以往10年一遇100年一遇的降雨量現(xiàn)在時(shí)有發(fā)生；另一方面，政府相關(guān)部門(mén)對(duì)城市的整體發(fā)展情況掌握資料不足，規(guī)劃失誤，或因管網(wǎng)建設(shè)時(shí)間很早受當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境、技術(shù)水平等因素的制約，導(dǎo)致市政排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)偏小。

針對(duì)以上問(wèn)題，制定以下解決方案：解決方案一，各地政府氣象部門(mén)應(yīng)及時(shí)更新各地暴雨強(qiáng)度公式，設(shè)計(jì)時(shí)按最新的公式計(jì)算排水管管徑。解決方案二，對(duì)于建筑密度大，雨水流量大，地勢(shì)低洼的地區(qū)，應(yīng)單獨(dú)規(guī)劃市政排水溝或排水管并設(shè)置擋水措施，避免周邊地勢(shì)較高的區(qū)域雨水集中匯入。解決方案三，對(duì)已建市政排水主管升級(jí)改造，市政排水主管決定了該片區(qū)的雨水是否能排掉，如果果排水主管的管徑太小、管線(xiàn)坡度過(guò)小或者主管最后的排出口過(guò)低處于被淹沒(méi)狀態(tài)，那么無(wú)論園區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)如何優(yōu)化仍然難逃被淹的結(jié)局。

5 其他問(wèn)題

5.1 對(duì)設(shè)施的運(yùn)行效果重視不夠

海綿城市主要作用是控徑流、防內(nèi)澇、防污染、水資源。這是一個(gè)系統(tǒng)的工程，涉及部門(mén)多，工作量大。我國(guó)海綿城市的建設(shè)仍處于初級(jí)階段，管理體制還不夠完善，缺乏鼓勵(lì)性政策，建設(shè)單位主動(dòng)建設(shè)海綿設(shè)施的積極性不高。海綿設(shè)施的建設(shè)僅為表面工程，施工不規(guī)范[5]，為完成驗(yàn)收而建設(shè)，不關(guān)心海綿設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行效果，例如，河南投入550多億元的資金用于海綿城市建設(shè)，遇到大的降雨是仍起不到應(yīng)有的效果。

為了海綿城市建設(shè)，政府部門(mén)、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位以及最后的質(zhì)檢單位都投入了大量時(shí)間和精力。僅建設(shè)而不投入使用，甚至沒(méi)法投入使用，不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，不僅是建設(shè)單位的財(cái)產(chǎn)損失，也是對(duì)社會(huì)資源的浪費(fèi)。

經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，海綿城市從項(xiàng)目立項(xiàng)審批到圖紙審查都有明確的要求和審查機(jī)制。但是由于雨水調(diào)蓄池等項(xiàng)目為隱蔽工程，施工結(jié)束后存在核驗(yàn)困難，缺乏有效的施工過(guò)程監(jiān)管，致使施工過(guò)程存在出現(xiàn)盲區(qū)，導(dǎo)致海綿城市的建設(shè)存在流于形式、停在紙面的風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)以上問(wèn)題，建議政府部門(mén)出臺(tái)鼓勵(lì)性性政策，從財(cái)政中拿出一部分專(zhuān)項(xiàng)布貼資金，落實(shí)建設(shè)各個(gè)階段的主體責(zé)任。

5.2 專(zhuān)業(yè)分工不合理

海綿城市做為近幾年新興起來(lái)的一個(gè)措施，從前期的報(bào)規(guī)到后期的設(shè)計(jì)，從規(guī)范規(guī)定查閱到文本的編制、水量的計(jì)算、三圖一表的繪制，都要由給排水專(zhuān)業(yè)完成。工作量很多，原本需要新增一個(gè)專(zhuān)業(yè)來(lái)完成的工作，現(xiàn)在全部分配都給排水專(zhuān)業(yè)，很不合理。由于新冠疫情影響、中美經(jīng)濟(jì)貿(mào)易戰(zhàn)、臺(tái)海局勢(shì)的惡化等因素影響，國(guó)內(nèi)各行各業(yè)效益普遍嚴(yán)重下降，恒大、綠地、融創(chuàng)等知名房企接連暴雷，資不抵債，設(shè)計(jì)行業(yè)也受到不同程度的影響。為了節(jié)約成本，在不增加設(shè)計(jì)人員的情況下額外增加工作量，需要擠占給排水設(shè)計(jì)人員的休息時(shí)間。

6 結(jié)語(yǔ)

在海綿城市的設(shè)計(jì)中，還要許許多多的應(yīng)該注意的問(wèn)題，不再逐一列舉，要把海綿城市做好，首先應(yīng)該從思想去接受海綿城市，這是一項(xiàng)對(duì)每個(gè)人有都有益的一項(xiàng)工程。其次，在的工作中認(rèn)真的把工作做好，為了美好的明天，貢獻(xiàn)自己的一分力量。希望能對(duì)大家有所幫助。