基于海綿城市建設(shè)理念的市政給排水建設(shè)研究

劉美霞

北京市市政專業(yè)設(shè)計(jì)院股份公司 北京 100097

在工業(yè)化城市的發(fā)展建設(shè)過程中，水資源缺乏問題顯得較為突出，這很容易對(duì)人民群眾的日常生活造成不可磨滅的影響。引入和使用海綿城市理念，不僅能夠讓水資源得到合理配置，還能夠讓城市的蓄水功能得到進(jìn)一步提升，這能夠讓水資源的循環(huán)利用效果變得更為理想。相比較傳統(tǒng)的市政給排水設(shè)計(jì)來說，海綿城市理念在使用過程中占有更大的優(yōu)勢(shì)，因此工業(yè)化城市在未來的發(fā)展和建設(shè)中，需要對(duì)海綿城市理念引起足夠的重視，只有如此，才能夠解決城市化進(jìn)程中出現(xiàn)的各類問題，為城市居民創(chuàng)造更為良好的生產(chǎn)和生活條件。

1 海綿城市理念的使用優(yōu)勢(shì)分析

1.1 能夠優(yōu)化城市排水能力

在工業(yè)化城市建設(shè)的過程中，內(nèi)澇問題較為嚴(yán)重。想要提升城市的排水能力，就需要貫徹和落實(shí)海綿城市建設(shè)理念，否則民眾的日常生活就會(huì)受到極為嚴(yán)重的影響，大部分城市在夏季暴雨來臨時(shí)都會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的地面積水，如果能夠減少雨水在地面的停留時(shí)間，那么內(nèi)澇問題就能得到進(jìn)一步的解決，因此在給排水設(shè)計(jì)的過程中，要把關(guān)注重點(diǎn)放在雨水引流方面通過循環(huán)利用地下水資源，來讓海綿城市建設(shè)理念得到進(jìn)一步的滲透和運(yùn)用。

1.2 能夠完善城市綠化建設(shè)

如果城市的綠化建設(shè)較為理想，那么城市的儲(chǔ)水能力就會(huì)變得更強(qiáng)，因此城市的水資源利用率與城市的綠化建設(shè)質(zhì)量是成正比的。在海綿城市的設(shè)計(jì)理念下，大部分城市都會(huì)致力于完善綠化設(shè)施建設(shè)，在這種情況下即便遭遇了暴雨極端天氣，雨水也只會(huì)產(chǎn)生灌溉植被，清洗路面的作用，海綿城市能夠收集多余的雨水，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，因此在市政工程建設(shè)的過程中，融入海綿城市的建設(shè)理念是很有必要的，這有助于城市的全面發(fā)展和建設(shè)，能夠緩解城市化進(jìn)程中水資源短缺的問題。

1.3 能夠完成水資源的儲(chǔ)備

相比較普通城市來說，海綿城市的最主要功能在于回收和儲(chǔ)備水資源，也就是說相比較普通城市而言，海綿城市的水資源利用率和儲(chǔ)備率都要明顯更高一些。與此同時(shí)，在城市人口數(shù)量不斷增加的現(xiàn)代化進(jìn)程下，大部分城市也呈現(xiàn)出了規(guī)模不斷擴(kuò)大的趨向。這也從側(cè)面增加了城市的用水壓力，導(dǎo)致城市社會(huì)降低現(xiàn)象變得更加嚴(yán)重。想要推進(jìn)城市的可持續(xù)性發(fā)展，緩解城市在自然資源利用方面的矛盾，就需要以正確的方式來利用水資源，讓城市的給排水工程建設(shè)得到全面的落實(shí)和推進(jìn)，只有如此才能夠讓各類建設(shè)目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。

2 市政給排水道路建設(shè)存在問題

2.1 給排水的效率不夠高

就目前來說，我國(guó)大部分城市的給排水系統(tǒng)建設(shè)都并不滿足現(xiàn)階段的排水需求之所以會(huì)出現(xiàn)這類問題，是由于給排水系統(tǒng)建設(shè)的更新速率與城市發(fā)展速率并不相符，其中較為突出的問題表現(xiàn)在降水系統(tǒng)超載方面，譬如在城市進(jìn)入到多雨季節(jié)后，如果突發(fā)大規(guī)模降雨，那么城市的給排水系統(tǒng)就無法及時(shí)完成雨水排出的工作任務(wù)，這會(huì)導(dǎo)致城市產(chǎn)生重大的內(nèi)澇災(zāi)害。之所以會(huì)出現(xiàn)這類問題，大體是因?yàn)榻o排水的管道施工建設(shè)質(zhì)量并不盡如人意，甚至有些區(qū)域出現(xiàn)了管道坍塌的現(xiàn)象，還有一些老齡人口聚集的區(qū)域，給排水系統(tǒng)建設(shè)并不合理，這些都是導(dǎo)致排水效率無法得到提升的重要因素。倘若這類問題無法得到解決，那么海綿城市建設(shè)理念就無法得到進(jìn)一步的貫徹落實(shí)[1-2]。

2.2 并不重視給排水建設(shè)

除了上述問題，影響到了市政工程中的給排水建設(shè)工作之外，政府職能部門對(duì)給排水建設(shè)問題的重視程度也會(huì)影響到海綿城市建設(shè)理念的落實(shí)和貫徹。有一部分地區(qū)的政府職能部門將日常的工作重點(diǎn)放置在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)層面，對(duì)市政規(guī)劃建設(shè)并未引起重視，從事給排水設(shè)計(jì)和建設(shè)的工作人員數(shù)量十分短缺，在日常的工作中根本無法滿足市政道路建設(shè)的實(shí)際需求。在具體的給排水項(xiàng)目建設(shè)完成后，也沒有專業(yè)的指導(dǎo)人員對(duì)給排水項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性進(jìn)行深入地分析和研究。這會(huì)直接影響到給排水工程后續(xù)維護(hù)的最終效果，也難以讓給排水工程質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。

2.3 易受到氣候因素影響

在具體的市政給排水建設(shè)過程中，最終的建設(shè)質(zhì)量除了會(huì)受到人為因素的影響之外，還容易受到氣候因素的影響，不同城市所處地理位置和環(huán)境不同，因此需要面對(duì)的氣候也會(huì)存在明顯的差別。從這個(gè)角度來看，不存在一以貫之的給排水系統(tǒng)建設(shè)方式，能夠讓不同城市進(jìn)行合理化運(yùn)用。因此設(shè)計(jì)人員在方案遞交之前，需要慎重考慮氣候因素所帶來的各方面影響，進(jìn)一步提升水資源的利用率，讓城市的給排水功能效果得到進(jìn)一步的發(fā)揮。如果不考慮氣候因素，盲目進(jìn)行給排水工程設(shè)計(jì)，很容易讓效應(yīng)工程設(shè)計(jì)違反當(dāng)?shù)氐臍夂蛞?guī)律，最終影響到城市的發(fā)展和建設(shè)，影響到城市居民的日常生產(chǎn)和生活。

3 市政給排水建設(shè)優(yōu)化策略分析

3.1 在人行道中使用海綿城市設(shè)計(jì)理念

人行道是城市公共交通中不可或缺的重要組成，也是給排水設(shè)計(jì)過程中不得不考慮的重點(diǎn)在人行道設(shè)計(jì)過程中融入海綿城市理念，能夠讓市政給排水系統(tǒng)功能得到進(jìn)一步的發(fā)揮，在具體的施工材料選擇過程中，政府職能部門需要派遣具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的監(jiān)管人員，完成施工材料購(gòu)買的檢測(cè)工作，確保其所購(gòu)買的施工材料達(dá)到相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，符合政府所擬定的各類規(guī)范要求。在傳統(tǒng)的人行道路建設(shè)過程中，大部分施工團(tuán)隊(duì)所使用的施工材料滲透性能都并不盡如人意，在這種情況下，如果經(jīng)歷了暴雨極端天氣，就會(huì)出現(xiàn)各類安全方面的隱患和問題。

但需要注意的是，大部分人行道設(shè)計(jì)過程中所需要使用的材料都是十分復(fù)雜的，除非使用材料本身的透水性能較為良好，否則給排水功能無法得到進(jìn)一步的強(qiáng)化。除此之外，在具體的水泥混凝土配置過程中，施工團(tuán)隊(duì)也需要進(jìn)行實(shí)際調(diào)研，使用更貼合實(shí)際情況的水泥混凝土配置方式，完成人行道的施工建設(shè)。在具體的工程建設(shè)過程中，施工團(tuán)隊(duì)需要進(jìn)一步提升內(nèi)部混凝土的孔隙率，借此來強(qiáng)化人行道的排水效果。

在人行道投入使用之前，工作人員需要進(jìn)行透水性能的測(cè)試。如果在下雨情境中地表雨水出現(xiàn)了徑流現(xiàn)象，且容易在低處匯集，那么測(cè)量人員要及時(shí)觀察最低點(diǎn)部位的聚水能力，如果最低點(diǎn)部位的聚水能力較低，那么就意味著城市有發(fā)生內(nèi)澇的可能性。就目前來看，大部分硬化路面在多余雨水處理過程中都會(huì)存在一定問題，而所謂的排放雨水，只不過是將積攢下來的雨水從一個(gè)地方排放至另一個(gè)地方，這種排放方式無法從根本上解決雨水聚集的問題也無法讓城市的排水性能得到進(jìn)一步提升，因此在人行道建設(shè)過程中添加一定的蓄水設(shè)施，借此來降低地表出現(xiàn)徑流的可能性，是加大人行道生態(tài)功能的重要方式，施工團(tuán)隊(duì)和政府職能部門務(wù)必要對(duì)此引起足夠的重視。

3.2 雨水凈化系統(tǒng)中使用海綿城市理念

想要讓海綿城市理念，全面融入到市政給排水的系統(tǒng)建設(shè)過程當(dāng)中去，就需要全面優(yōu)化與改革城市的雨水凈化系統(tǒng)就目前而言，大部分城市的雨水凈化系統(tǒng)功能都較為單一，且雨水的儲(chǔ)存能力也并不理想，因此很容易影響到人民群眾的正常生活。在具體的雨水處理過程中，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)在海綿城市發(fā)展運(yùn)用理念下使用PP模塊來完成拼裝蓄水池的施工建設(shè)這種雨水蓄水池的建設(shè)方式不需要過高的準(zhǔn)入門檻，也不需要耗費(fèi)大量的資金成本，可直接通過地埋一體的方式來進(jìn)行處理，如果城市進(jìn)入到了暴雨季節(jié)，那么PP模塊的拼裝式蓄水池能夠儲(chǔ)存大約容積為400平方米的雨水，這能夠讓城市的海綿功能得到進(jìn)一步的呈現(xiàn)[3]。

當(dāng)然，所謂的雨水凈化系統(tǒng)的優(yōu)化與設(shè)計(jì)，除了要提升蓄水池的蓄水能力之外，還需要添加使用各類凈化裝置來完成雨水的凈化工作，在海綿城市發(fā)展建設(shè)理念下，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)將雨水凈化裝置與蓄水池緊密聯(lián)系在一起，只有如此，才能夠讓水資源傳輸?shù)哪茉聪膯栴}得到進(jìn)一步解決，才能夠讓消毒功能和過濾功能得到進(jìn)一步的提升。在具體的裝置連接過程中，施工團(tuán)隊(duì)可設(shè)置路政用水和綠化用水兩個(gè)不同方向，通過加設(shè)輸出管道的方式，來進(jìn)行應(yīng)急水資源的合理調(diào)用。

3.3 在車行道中使用海綿城市設(shè)計(jì)理念

除了人行道之外，車行道也是城市公共交通中不可或缺的重要組成。想要讓海綿城市理念得到全面的融入和使用，工作人員就需要結(jié)合當(dāng)前城市設(shè)計(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，優(yōu)化給排水工程的建設(shè)理念，讓海綿城市建設(shè)方案的優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步的發(fā)揮。在具體的車型到設(shè)計(jì)過程中，施工人員需要進(jìn)一步提升車行道的給排水系統(tǒng)性能。在傳統(tǒng)的車型到建設(shè)過程中，所使用的材料滲水性較差，因此難以完成地下水的補(bǔ)給工作，但倘若能夠合理運(yùn)用海綿城市理念，那么施工團(tuán)隊(duì)便會(huì)有意識(shí)地選擇滲透性較為良好的材料，進(jìn)行車行道的設(shè)計(jì)施工，這就意味著一旦暴雨季節(jié)來臨，車行道上的積水可快速滲入地下。

除此之外，在具體的車行道設(shè)計(jì)建設(shè)過程中，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)盡可能使用滲水性能較為良好的瀝青混凝土，借此來降低暴雨季節(jié)對(duì)路面的損害，降低暴雨季節(jié)來臨對(duì)人民群眾出行造成的影響。因此在具體的車行道建設(shè)過程中，需要盡可能地使用滲水性能較為良好的材料，提升雨水的循環(huán)利用率。只有讓雨水在短時(shí)間內(nèi)流入地下，才能夠盡可能地避免浪費(fèi)水資源，讓城市車行道的排水設(shè)計(jì)效果達(dá)到理想狀態(tài)。

3.4 在生物滯留帶中使用海綿城市理念

在具體的市政建設(shè)過程中不同建構(gòu)模塊有不同的功能，除了人行道車行道等公共交通的重要組成之外，生物滯留帶也是市政建設(shè)過程中的重要組成，就目前而言，大部分參與市政建設(shè)的工作人員都會(huì)將生物滯留帶劃分為三個(gè)部分，這三個(gè)部分分別是立交橋下的綠化帶，人行道上的綠化帶以及機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車行駛過程中的隔離帶。在具體的市政道路建設(shè)過程中，所需要考慮到的生物滯留帶，在大多數(shù)的情況下都是機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車行駛的隔離帶，以及人行道綠化帶。生物滯留帶能夠在短時(shí)間內(nèi)完成雨水凈化的效果，為了讓這一效果得到進(jìn)一步的優(yōu)化，工作人員可在這兩類生物滯留帶中添加鵝卵石，這能夠讓凈化出的雨水水質(zhì)更上一層樓。大部分雨水在進(jìn)入到鵝卵石過濾袋之后，其所攜帶的泥沙或其他類型的雜質(zhì)都會(huì)得到有效地剔除這類被凈化后的雨水將會(huì)被土壤和植被吸收滲入到地下的積水層。在這一過程中，蓄水池會(huì)持續(xù)展現(xiàn)其蓄水能力，吸收來不及滲透的地下水，如果蓄水池的蓄水能力達(dá)到上限，那么省政府職能部門將會(huì)根據(jù)降雨降水情況，讓雨水從溢流口排放出來。

在生物滯留在設(shè)計(jì)的過程中，施工團(tuán)隊(duì)需要考慮生物滯留帶的預(yù)設(shè)高度。通常情況下，生物質(zhì)六大的預(yù)設(shè)高度都需要在15厘米到20厘米左右，與此同時(shí)下凹部分的深度也應(yīng)當(dāng)被控制在合理范圍內(nèi)，總而言之，生物滯留帶與行車道路之間的高度差不應(yīng)當(dāng)超過25厘米，也不應(yīng)當(dāng)小于20厘米，并且在生物滯留在設(shè)計(jì)的過程中，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)確保雨水可直接流入滯留帶。但需要注意的是，在滯留帶設(shè)計(jì)完成后，很容易受到外部環(huán)境的破壞和影響，久而久之生物滯留帶所能夠發(fā)揮的作用就會(huì)大打折扣，因此在具體的生物滯留在設(shè)計(jì)和制作之前，施工團(tuán)隊(duì)需要在綠化帶和路基之間鋪設(shè)土工膜。只有合理鋪設(shè)土工膜才能夠延長(zhǎng)生物滯留帶的使用壽命。相應(yīng)保護(hù)膜的設(shè)計(jì)與地面之間的距離應(yīng)當(dāng)控制在一米以內(nèi)，否則保護(hù)膜難以發(fā)揮真正的保護(hù)作用。

3.5 合理運(yùn)用附屬設(shè)施完善給排水設(shè)計(jì)

想要在城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，添加和運(yùn)用海綿城市設(shè)計(jì)理念。政府職能部門就需要在城市道路建設(shè)的過程中，使用各類附屬設(shè)施，通過附屬設(shè)施的添加和使用來增強(qiáng)城市的給排水能力。由于城市建設(shè)進(jìn)程處于不斷變化的態(tài)勢(shì)之中，因此原先所設(shè)計(jì)和使用的附屬設(shè)施，在現(xiàn)階段的城市化進(jìn)程中很可能已經(jīng)無法發(fā)揮作用，因此政府職能部門需要及時(shí)跟蹤城市現(xiàn)階段的發(fā)展和建設(shè)狀況，并對(duì)當(dāng)前城市建設(shè)發(fā)展的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的記錄和分析。借此來預(yù)測(cè)當(dāng)前城市給排水系統(tǒng)建設(shè)過程中最需要使用的附屬設(shè)備，并完成附屬設(shè)備的購(gòu)買和添加工作。

需要注意的是，所謂的附屬設(shè)施并不單純指除了給排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)之外的其他市政建設(shè)工具，在城市給排水系統(tǒng)建設(shè)過程中，所使用的各類包含附屬疊加功能的施工材料，也屬附屬設(shè)施之類。因此在材料研發(fā)和創(chuàng)新的過程中，研究人員開始嘗試擴(kuò)充給排水設(shè)計(jì)所需材料的疊加功能，借此來進(jìn)一步滿足城市的給排水系統(tǒng)需求。譬如在具體的城市給排水系統(tǒng)建設(shè)過程中，工作人員可通過草植溝的方式來替代原有的混凝土材料，相比較傳統(tǒng)的混凝土材料來說，草植溝的吸水能力要明顯更強(qiáng)一些，也會(huì)更為美觀一些。因此市政規(guī)劃部門和參與給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的施工團(tuán)隊(duì)，需要有合理運(yùn)用附屬設(shè)施的意識(shí)，只有如此，才能讓海綿城市設(shè)計(jì)理念得到貫徹落實(shí)[4]。

3.6 全面完善溢流雨水口的設(shè)計(jì)和優(yōu)化

如果目標(biāo)城市，地形地貌較為平坦，那么施工團(tuán)隊(duì)可進(jìn)行一流雨水口的優(yōu)化設(shè)計(jì)，該項(xiàng)設(shè)計(jì)完成后，即便城市本身的雨水儲(chǔ)備功能并不理想，也會(huì)自動(dòng)啟用，通過控制雨水溢流的方式，來降低城市內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的可能性相比較，其他的給排水系統(tǒng)建設(shè)方法來說，一流雨水口的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)入門檻較低，也不會(huì)耗費(fèi)過多的材料，相比較傳統(tǒng)的溢流設(shè)施而言根據(jù)道路排水需求來劃分的人行道滯留在溢流水口以及機(jī)動(dòng)車或者非機(jī)動(dòng)車分隔帶的溢流水口，功能要明顯更為強(qiáng)大一些。進(jìn)行優(yōu)化和改善的溢流水口，流通性要明顯更優(yōu)良一些。因此從這個(gè)方面來看，溢流水口的優(yōu)化設(shè)計(jì)是貼合城市海綿建設(shè)理念的，能夠幫助城市完善給排水功能，提升水資源的循環(huán)利用率。

4 結(jié)束語

總而言之，在海綿城市建設(shè)理念推進(jìn)和運(yùn)用的過程中，進(jìn)行市政給排水建設(shè)是很有意義的，只有如此才能夠降低城市內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的可能性，為城市民眾的日常生產(chǎn)和生活帶來便利。在城市給排水建設(shè)過程中添加運(yùn)用海綿城市建設(shè)理念，能夠極大地提升城市的蓄水能力和凈水能力，這是貼合可持續(xù)發(fā)展價(jià)值觀念的。