海綿城市建設(shè)與市政給排水的研究探討

張金鳳

（煙臺(tái)建筑設(shè)計(jì)有限公司，山東煙臺(tái) 264000）

0 引言

現(xiàn)階段，在科技發(fā)展的帶動(dòng)下，城市在給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)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。水吸收、儲(chǔ)存、滲流和水凈化作為海綿城市的主要功能，在解決城市內(nèi)澇問(wèn)題上發(fā)揮了積極作用，并能優(yōu)化市政基礎(chǔ)設(shè)施，有利于實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，使海綿城市的設(shè)施在使用過(guò)程中發(fā)揮最好的價(jià)值性能。海綿城市建設(shè)的目的主要是加強(qiáng)城市的市政建設(shè)，有效地解決城市的洪澇災(zāi)害的問(wèn)題，使內(nèi)澇問(wèn)題在現(xiàn)代城市中不會(huì)發(fā)生。

1 海綿城市給排水技術(shù)的概述

1.1 海綿城市

海綿城市是指在現(xiàn)代城市建設(shè)中，通過(guò)建造海綿體來(lái)防止內(nèi)澇，減少干旱帶來(lái)的不利影響。這種可吸收性功能使得城市在雨季能夠吸收大量的雨水，并將其儲(chǔ)存在市政工程中，從而減少道路上的水量，保持區(qū)域水資源的平衡。因此，應(yīng)該更加重視海綿城市的發(fā)展，大力支持海綿城市建設(shè)。城市化進(jìn)程使得現(xiàn)有的城市排水系統(tǒng)難以完善，不利于提升排水能力；且目前存在地下排水設(shè)施管理不當(dāng)、維護(hù)困難、不及時(shí)的問(wèn)題，洪澇災(zāi)害會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失[1]。海綿城市建設(shè)不僅有利于節(jié)水減排，還解決了城市的洪水內(nèi)澇問(wèn)題。

1.2 給排水技術(shù)

由于許多城市給排水系統(tǒng)不能發(fā)揮有效作用，導(dǎo)致在快速發(fā)展的過(guò)程中出現(xiàn)污染問(wèn)題，海綿城市建設(shè)不僅實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段改善城市水環(huán)境的目的，也減少了水污染的影響。海綿城市建設(shè)可以提高水循環(huán)利用的效率，保證城市用水的科學(xué)合理性[2]。海綿城市技術(shù)中的過(guò)程控制是指通過(guò)滲透、蒸發(fā)、截留、調(diào)節(jié)、儲(chǔ)存等方式，對(duì)超過(guò)水源頭控制范圍和能力的雨水進(jìn)行排放和處理的過(guò)程[3]。整體的控制過(guò)程包括降解污染物的生物過(guò)程以及處理污染物的化學(xué)和過(guò)程物理過(guò)程。海綿城市技術(shù)中的過(guò)程控制能夠利用雨水調(diào)蓄罐、草渠、滲水渠等技術(shù)措施，依據(jù)每個(gè)城市的地理環(huán)境特點(diǎn)、降雨降水條件規(guī)律、水資源保護(hù)環(huán)境、防治內(nèi)澇的要求等，進(jìn)行整體合理的設(shè)計(jì)統(tǒng)籌和規(guī)劃。

2 海綿城市建設(shè)的必要性

2.1 降低給排水設(shè)施成本

采用海綿城市理念，結(jié)合城市自然水文資源的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)科學(xué)合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)，可以有效地利用水資源，有效地防止自然災(zāi)害的發(fā)生。目前，一些城市的排水系統(tǒng)存在許多不足，建立海綿城市可以有效地改善現(xiàn)有的排水方式，將雨水儲(chǔ)存起來(lái)，從而達(dá)到節(jié)約用水、保護(hù)環(huán)境的目的。引入海綿城市建設(shè)的新技術(shù)可以滿足城市居民的日常用水需求，緩解城市供水能力緊張的局面。海綿城市的重要性在于，它可以有效地減少傳統(tǒng)給排水設(shè)施的數(shù)量，同時(shí)有效地管理自然降水、地表水和地下水，并將其有效收集和利用。通過(guò)采取一系列措施，控制生態(tài)水體修復(fù)成本，不僅有助于城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，而且可以緩解城市排水設(shè)施的壓力，從而實(shí)現(xiàn)給排水設(shè)施的最大效益。

2.2 增強(qiáng)城市自然災(zāi)害的抵抗能力

相關(guān)部門應(yīng)該意識(shí)到防洪的重要性，并將其貫徹到實(shí)際行動(dòng)中。即使遭遇大暴雨，只要城市擁有足夠的排水能力，就可以避免內(nèi)澇的發(fā)生。建造海綿城市，不僅可以增強(qiáng)城市的抗洪能力，還能有效地儲(chǔ)存水資源，在干旱季節(jié)解決水資源短缺的問(wèn)題。海綿城市的重要性在于，它能夠?qū)⒆匀画h(huán)境與排水、防洪、處理和儲(chǔ)存水資源緊密結(jié)合，有效緩解城市內(nèi)澇帶來(lái)的壓力，從而最大程度地減少城市內(nèi)澇發(fā)生的危害。

3 市政給排水設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

3.1 城市環(huán)境條件較為復(fù)雜

市政道路規(guī)劃建設(shè)是現(xiàn)代化城市發(fā)展的一項(xiàng)最主要的內(nèi)容，且要想讓市政道路的使用功能得到優(yōu)化，充分地發(fā)揮這項(xiàng)功能的作用，延長(zhǎng)市政道路的使用壽命，就要不斷完善給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，有效落實(shí)給排水設(shè)計(jì)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)。但是就當(dāng)前的情況來(lái)看，以往的給排水設(shè)計(jì)已經(jīng)不能夠適應(yīng)較為復(fù)雜的自然環(huán)境條件，給排水設(shè)計(jì)工作應(yīng)不斷優(yōu)化。比如，受大暴雨天氣的影響，城市給排水系統(tǒng)不能及時(shí)將雨水排出，再加上降雨量持續(xù)增加，會(huì)逐漸增加排水系統(tǒng)的負(fù)荷，這種情況很容易發(fā)生自然災(zāi)害尤其是洪澇災(zāi)害。此外，在實(shí)施給排水設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員雖然高度重視這項(xiàng)工作，但是前期準(zhǔn)備工作投入的力度不夠，并沒(méi)有加大調(diào)查力度，也沒(méi)有提前對(duì)周邊環(huán)境的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查，致使出現(xiàn)設(shè)計(jì)方案與實(shí)際情況發(fā)生脫離的問(wèn)題。

3.2 市政設(shè)施建設(shè)與管理養(yǎng)護(hù)發(fā)生脫節(jié)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，城市人口數(shù)量和建筑物數(shù)量也在逐步增加。然而，許多新建的高層建筑并未考慮地下樓層的設(shè)置，這給市政排水系統(tǒng)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。隨著新時(shí)代城市建設(shè)的發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)的排水設(shè)施施工材料已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需求。因此，必須尋求更加先進(jìn)的解決方案。隨著城市水資源的日益緊缺，當(dāng)前的市政給排水系統(tǒng)存在著嚴(yán)重的問(wèn)題。由于技術(shù)人員缺乏專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，給排水設(shè)計(jì)缺乏與時(shí)俱進(jìn)的機(jī)制，導(dǎo)致城市排水系統(tǒng)和維護(hù)部門的建設(shè)和管理落后于實(shí)際情況，無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的給排水效果，縮短了排水設(shè)施的使用壽命[4]。

3.3 雨水資源沒(méi)有得到合理的利用

由于遭到持續(xù)性降雨的影響，路面的積水有的滲入地下，有的隨雨水發(fā)生流失。這一現(xiàn)象的發(fā)生與城市硬化路面面積有關(guān)，路面面積過(guò)大，就容易發(fā)生雨水流失的現(xiàn)象，進(jìn)而影響補(bǔ)充地下水目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，要想保證市政給排水設(shè)計(jì)工作的有效開(kāi)展，應(yīng)充分地考慮城市硬化路面面積過(guò)大的問(wèn)題，提高對(duì)這一問(wèn)題的重視程度，引入先進(jìn)的路面鋪設(shè)材料和設(shè)施結(jié)構(gòu)，提升雨水的滲透率，緩解給排水系統(tǒng)的排水壓力。

4 海綿城市建設(shè)與市政給排水措施

4.1 海綿城市的銜接帶設(shè)計(jì)

海綿城市銜接帶設(shè)計(jì)其實(shí)就是海綿城市道路綠化帶設(shè)計(jì)，作為海綿城市連接的紐帶，綠化帶有必要加強(qiáng)設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，加大搜索力度，主要關(guān)注當(dāng)?shù)匦畔①Y料，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件了解需要種植的植物，充分地掌握其生長(zhǎng)習(xí)性等。在設(shè)計(jì)中考慮綠化帶的造型，更好地選擇海綿城市的連接方式和連接技術(shù)，促進(jìn)海綿城市設(shè)計(jì)工作的有效開(kāi)展和順利完成。同時(shí)，還應(yīng)提高對(duì)源頭滲透技術(shù)和中途滲透技術(shù)的關(guān)注，并將其充分應(yīng)用于海綿城市的設(shè)計(jì)，以促進(jìn)海綿城市的順利建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水有效控制的目的。為了使海綿城市的功能進(jìn)一步優(yōu)化完善，在海綿城市設(shè)計(jì)期間還應(yīng)加強(qiáng)植草溝的應(yīng)用，加大雨水資源的收集力度。在實(shí)際收集過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)塘，形成濕地，讓海綿城市實(shí)現(xiàn)雨水儲(chǔ)存。此外，應(yīng)根據(jù)海綿城市和區(qū)域的實(shí)際情況，完善海綿城市的設(shè)計(jì)和建設(shè)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷地進(jìn)步，可將最佳的凈化技術(shù)引入海綿城市設(shè)計(jì)中，為優(yōu)化雨水水質(zhì)提供重要的保障。

4.2 道路設(shè)計(jì)

從當(dāng)前城市市政道路設(shè)計(jì)規(guī)劃工作的情況來(lái)看，一些施工單位在具體施工過(guò)程中，為了節(jié)約建設(shè)成本，在具體施工過(guò)程中選用的材料具有一定缺陷，施工材料透水性不強(qiáng)。容易受到雨水的影響出現(xiàn)排水不暢的問(wèn)題，路面會(huì)產(chǎn)生大量的積水，短時(shí)間難以實(shí)現(xiàn)更好地排放，這種情況難以保障城市交通系統(tǒng)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)[5]。因此，在市政設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有必要進(jìn)行海綿城市建設(shè)，明確道路建設(shè)期間需要應(yīng)用的各種材料，選擇透水性好、質(zhì)量?jī)?yōu)、健康綠色的材料。比如，可把雨水收集起來(lái)應(yīng)用到地下雨水模塊，讓雨水參與地下水資源循環(huán)過(guò)程。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)道路的鋪設(shè)工作，鋪設(shè)材料應(yīng)以透水材料為主，把透水性強(qiáng)的混凝土和瀝青材料鋪設(shè)在道路底部，利于路面過(guò)多的積水順利滲透地下。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水系統(tǒng)的構(gòu)建，為周邊綠化區(qū)域提供灌溉水資源，防止雨水長(zhǎng)期積聚地面，致使地面發(fā)生腐蝕，進(jìn)而使得水資源循環(huán)利用價(jià)值得到展現(xiàn)。

4.3 人行道、車行道設(shè)計(jì)

人行道、車行道在道路體系中發(fā)揮著一定的作用，同時(shí)在排水功能方面提出了相應(yīng)的要求。從設(shè)計(jì)人員的角度來(lái)看，應(yīng)高度重視上述模塊的設(shè)計(jì)，并采取有效的措施加以完善和優(yōu)化。其中，人行道、車行道的設(shè)計(jì)要更加規(guī)范、科學(xué)。基于海綿城市建設(shè)，加大分析力度，圍繞人行道、車行道所在的地理環(huán)境進(jìn)行全面分析，充分了解并掌握降雨量等相關(guān)指標(biāo)[6]。在工程方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)高度重視材料的選擇，使方案設(shè)計(jì)工作更加的規(guī)范、合理，在選擇材料的過(guò)程中，應(yīng)以透水性強(qiáng)的材料為主。如果降雨量比較大，需要將雨水風(fēng)險(xiǎn)降到最低，采用先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)人行道、車行道表面的溫濕度，最大限度地發(fā)揮其作用，高效完成人行道、車行道設(shè)計(jì)工作。

4.4 城市綠化設(shè)計(jì)

在進(jìn)行現(xiàn)代城市規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，為了優(yōu)化人們的生活環(huán)境，一般情況下會(huì)加強(qiáng)對(duì)綠化區(qū)域的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行綠化工作的過(guò)程中應(yīng)注重水資源的保護(hù)，為城市水系統(tǒng)平衡提供重要保障。同時(shí)，市政排水系統(tǒng)所發(fā)揮的作用也應(yīng)得到重視。加強(qiáng)海綿城市理念和市政給排水設(shè)計(jì)的聯(lián)系，將兩者有機(jī)結(jié)合在一起，科學(xué)合理地進(jìn)行城市綠化帶設(shè)計(jì)，不斷提高城市綠化建設(shè)水平。加強(qiáng)城市綠化設(shè)計(jì)工作主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

首先，充分發(fā)揮雨水的過(guò)濾效果。一座城市受到雨水天氣的影響，一般會(huì)出現(xiàn)地面積水的情況。因此，要想使得雨水得到利用，不斷提高雨水利用率，必須選擇有效的過(guò)濾方法，讓雨水變得更加清潔。為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，有必要發(fā)揮礫石層的作用，并在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b滲透管，使雨水得到過(guò)濾凈化處理，充分滲透到地下[7]。其次，實(shí)現(xiàn)對(duì)排水量的有效控制，強(qiáng)化蓄水性能。從設(shè)計(jì)人員的角度來(lái)看，為了保障綠化帶規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的有效開(kāi)展，要充分考慮地形特點(diǎn)的影響，以地形特點(diǎn)為基礎(chǔ)選擇適宜的綠化帶，加強(qiáng)導(dǎo)流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此，即便受到暴雨天氣的影響，也能保障市政工程對(duì)地表水的有效分流。

4.5 改善空間規(guī)劃

為了實(shí)現(xiàn)建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)水功能，不斷提高節(jié)水能力，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)海綿城市理念的應(yīng)用，完善建筑空間規(guī)劃，使建筑空間更加合理、科學(xué)。在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，引入建筑周邊景觀，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物景觀的設(shè)置，在一定程度上可以起到美化環(huán)境的作用，同時(shí)可以充分發(fā)揮植物景觀的節(jié)水作用。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，在具體設(shè)計(jì)中需要結(jié)合建筑給排水系統(tǒng)的運(yùn)行需求，加強(qiáng)對(duì)下沉式空間的設(shè)計(jì)，使其具有良好的蓄水效果，提升水資源利用的合理性和可持續(xù)性。

4.6 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)

在市政給排水系統(tǒng)中附屬設(shè)施起著非常重要的作用，設(shè)計(jì)人員應(yīng)意識(shí)到附屬設(shè)施設(shè)計(jì)的重要性，提高附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)水平。做好附屬設(shè)施設(shè)計(jì)前期的準(zhǔn)備工作，加大調(diào)查力度，全面了解周邊環(huán)境，利于設(shè)計(jì)工作的有效實(shí)施。此外，需要摒棄傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，充分應(yīng)用海綿城市理念，結(jié)合實(shí)際情況，選擇施工所需要的材料，不斷提高材料的合理性和科學(xué)性，并加強(qiáng)對(duì)草植溝模式的應(yīng)用，用混凝土材料替代不吸水的材料，以增強(qiáng)附屬設(shè)施的吸水性能。

5 結(jié)語(yǔ)

海綿城市的概念適應(yīng)了現(xiàn)代城市的發(fā)展，進(jìn)一步完善了城市給排水系統(tǒng)，合理有效地使用整體質(zhì)量?jī)?yōu)的滲透材料，使整座城市的干旱和內(nèi)澇狀況得到解決和控制。同時(shí)，海綿城市建設(shè)要堅(jiān)持節(jié)約成本的原則，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要根據(jù)各個(gè)海綿城市的實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，建設(shè)一個(gè)更加美麗的海綿城市。