海綿城市理念在市政工程中的應(yīng)用

摘" 要：海綿城市理念是要求現(xiàn)代市政工程應(yīng)充分考慮“海綿”屬性，以保證其在運(yùn)作中具備“海綿”性質(zhì)，可高效“吸收”水資源，必要時(shí)，可對(duì)水資源進(jìn)行有效回收，從最大程度上留住雨水，調(diào)節(jié)城市的蓄水和排水能力，還能節(jié)約大量的水資源。為此，應(yīng)通過(guò)數(shù)據(jù)制圖、管道設(shè)計(jì)等手段，建立適合于城市發(fā)展并能同步調(diào)控雨水徑流狀態(tài)的排水管道數(shù)據(jù)庫(kù)。從宏觀上講，要做到科學(xué)、準(zhǔn)確地落實(shí)好防汛工作。基于以上分析，本文對(duì)如何將海綿城市這一理念應(yīng)用于市政工程進(jìn)行了初步探索。

關(guān)鍵詞：海綿城市理念；市政工程；應(yīng)用分析文章編號(hào)：2095-4085（2024）11-0229-03

0" 引言

海綿城市是一種以城市可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)，以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)的理念。其目標(biāo)是建立靈活、有效的市政排水體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的合理利用、調(diào)控與保護(hù)。將海綿城市理念引入到市政工程中，是一種行之有效的方法。這對(duì)于緩解城市內(nèi)澇及水資源壓力、提高水環(huán)境質(zhì)量、提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

1" 概述

1.1" 海綿城市理念

隨著城市化的發(fā)展，城市的規(guī)模日益擴(kuò)大，基礎(chǔ)設(shè)施的作用日益突出。但在傳統(tǒng)城市規(guī)劃中，人們常常忽略了城市與自然之間的聯(lián)系，這就造成了諸如洪澇、熱島、大氣污染等一系列城市問(wèn)題。因此，海綿城市這一理念的提出，并將其運(yùn)用到市政工程中，已經(jīng)成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)重大舉措。海綿城市是一種基于自然生態(tài)的理念與技術(shù)，通過(guò)對(duì)城市綠地、建筑、街道、橋梁等景觀元素的重新塑造，構(gòu)建一種集雨水收集、減排、存儲(chǔ)與再利用于一體的新型城市，從而達(dá)到緩解城市內(nèi)澇和改善水環(huán)境的目的。其核心理念就是模仿自然界的生態(tài)特征，使城市向可持續(xù)方向發(fā)展［1］。

1.2" 海綿城市的特質(zhì)

海綿城市的創(chuàng)建要綜合考慮城市的具體情況和周圍的生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)持“因地制宜”的原則。通過(guò)上述措施，可以更好地降低雨水對(duì)環(huán)境的影響，提高對(duì)城市積水的治理效果。能在保持原有資源的前提下，使海綿城市的優(yōu)點(diǎn)得以充分地體現(xiàn)出來(lái)。構(gòu)建海綿城市并非指原有的城市排水體系，而是利用現(xiàn)代科技與手段對(duì)其進(jìn)行更深層次的改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)雨水的自動(dòng)化收集、傳播及凈化。相對(duì)于傳統(tǒng)的排水模式，遵循“海綿”理念的排水系統(tǒng)更具科學(xué)性和規(guī)范性，能夠真正做到人與自然的和諧共存；可有效地降低城區(qū)道路徑流，推動(dòng)水資源的循環(huán)利用，從而減少資源消耗，提高城市環(huán)境質(zhì)量［2］。

1.3" 海綿城市理念應(yīng)用意義

將海綿城市理念引入到供水系統(tǒng)中，可使其更好地為市政工程服務(wù)。在當(dāng)前的城市供水體系建設(shè)中，已不能僅限于修建一條給水管道，而應(yīng)將人工給水與天然給水相結(jié)合。海綿城市的建設(shè)要求充分挖掘自然景觀元素，尤其在部分城市的沉降型綠地及其它園林綠化工程中，可起到很好的應(yīng)用效果，對(duì)提高城市給排水能力具有重要意義。

目前，我國(guó)城市發(fā)展過(guò)程中積水現(xiàn)象較為常見(jiàn)，尤其是在降水較為集中的情況下，大面積積水的可能性較大。造成我國(guó)城市內(nèi)澇災(zāi)的根本原因在于我國(guó)城市排水設(shè)施建設(shè)還不夠完善，而運(yùn)用海綿城市理念，可有效緩解城市積水。因此，應(yīng)把重點(diǎn)放在加強(qiáng)市政排水設(shè)施建設(shè)上，其中，海綿城市理念的運(yùn)用尤為重要。而在市政工程中引入海綿城市理念，可以更好地反映出城市用水意識(shí)，提高其調(diào)節(jié)水平。目前，我國(guó)很多城市都面臨著水資源短缺的問(wèn)題，因此，如何有效利用水資源，避免水資源的流失，是值得關(guān)注的問(wèn)題?；诙嘀匦枨?，海綿城市因其較強(qiáng)的蓄水、凈化功能，可在城市缺水情況下高效提供水資源，從而可以緩解城市用水緊張，提高水資源的利用率。

2" 海綿城市理念在市政工程中的應(yīng)用

海綿城市理念已被大量應(yīng)用于我國(guó)目前的市政工程中，并對(duì)我國(guó)的洪澇災(zāi)害具有重大意義。因此，在運(yùn)用海綿城市理念的同時(shí)，也要結(jié)合實(shí)際情況，把握理念的特征，選擇合理的材質(zhì)、植被及布局，并結(jié)合城區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃［3］。

2.1" 海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1.1" 車行道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

根據(jù)數(shù)據(jù)分析，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)城市的道路都是以瀝青混凝土路面為主。但是，瀝青混凝土路面的透水性能差，在行車過(guò)程中容易出現(xiàn)交通事故。在市政工程建設(shè)階段，應(yīng)以海綿城市理念為基礎(chǔ)，進(jìn)行地面鋪裝，若在路面上鋪上具有良好滲透性的材料，可有效吸收雨水、降低路面積水的發(fā)生率并能適度增加城市地下水供給能力。在進(jìn)行市政工程路面施工時(shí)，應(yīng)在具備透水能力的基礎(chǔ)上加鋪混凝土或水泥路面，以達(dá)到防水要求，從而避免因降雨過(guò)多而影響過(guò)濾材料的使用性能。

2.1.2" 給排水管道參數(shù)設(shè)計(jì)

為減少管線連接處的漏損及角部阻塞問(wèn)題，管線布局宜盡量平直，轉(zhuǎn)向管線應(yīng)設(shè)置在便于檢修的位置，并設(shè)置檢查井。給排水系統(tǒng)布局是保證已有管線準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵。因此，應(yīng)對(duì)市政給排水系統(tǒng)的材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化。通常，選擇的管道材質(zhì)有水泥管、鑄鐵管及不銹鋼管等。在進(jìn)行施工前，應(yīng)進(jìn)行管道材質(zhì)的檢測(cè)，要確保其滿足要求。施工時(shí)，應(yīng)對(duì)施工材料進(jìn)行驗(yàn)收，須達(dá)到市政給排水的要求后方可投入使用。

2.1.3" 污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

污水治理作為市政給排水系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。在實(shí)施過(guò)程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)污水處理過(guò)程有一定的認(rèn)識(shí)，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。同時(shí)，通過(guò)建設(shè)“海綿體”群，可全面實(shí)現(xiàn)污水治理設(shè)備的現(xiàn)代更新。“海綿城市”建設(shè)理念，摒棄了傳統(tǒng)“灰色”基礎(chǔ)設(shè)施（如鋼筋水泥）的生硬模式，轉(zhuǎn)而采用“綠色”策略，融合雨水花園、綠地、生態(tài)溝等自然元素，并結(jié)合碎石系統(tǒng)與生態(tài)溝渠的構(gòu)建，旨在使建筑屋面及其配套設(shè)施具備如海綿般的吸水、存水、滲水、凈水與釋水功能。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)結(jié)合我國(guó)的具體條件，選擇合理的技術(shù)與設(shè)備，實(shí)施海綿體的生態(tài)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)“從源頭消除”的目標(biāo)。在規(guī)劃中，要以流域的河道洪水和圩田等天然因素，構(gòu)建“海綿體”的生態(tài)體系，對(duì)河流生態(tài)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化［4］。

2.2" 海綿城市理念在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.2.1" 生物滯留帶設(shè)計(jì)

生物滯留帶設(shè)計(jì)是通過(guò)植物與周圍環(huán)境相結(jié)合，把地面上的雨水導(dǎo)入到植物蓄存帶中進(jìn)行貯存。是將生物學(xué)、物理學(xué)的基本原理運(yùn)用于市政道路的設(shè)計(jì)，并對(duì)降雨進(jìn)行及時(shí)的排水。在適宜的氣候條件下，城市降水總量充足，使植物保留地的功能更為突出。生物滯留帶能夠有效降低非點(diǎn)源污染對(duì)城市水資源的影響，對(duì)城市雨洪調(diào)蓄具有重要意義?？稍龃蠼涤耆霛B區(qū)域，徹底減輕城市熱島效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，還提出了一種以生態(tài)為導(dǎo)向，以提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為目標(biāo)的生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃方案。在市政道路兩旁的綠地中，可設(shè)置生物滯留帶，使綠地得以恢復(fù)。

生物滯留帶設(shè)計(jì)包括進(jìn)水段、前處理段、過(guò)濾層、排水層、泄水孔等。在降雨過(guò)程中，由于地表徑流的存在，使得降雨徑流在坡面上的分配更加均勻，當(dāng)雨水經(jīng)過(guò)濾層時(shí)，對(duì)其中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附、截留，從而達(dá)到對(duì)雨水的凈化效果，最終通過(guò)排水層流入地下水系統(tǒng)［5］。

2.2.2" 道路的橫斷面及縱向關(guān)系的設(shè)計(jì)

道路橫斷面設(shè)計(jì)是在滿足交通路面功能需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步兼顧低影響開(kāi)發(fā)與建設(shè)需要，特別注重各路段及人行道、綠化帶的橫向坡度與銜接，使得排水和雨水能夠滿足道路建設(shè)需要，并在較小的區(qū)域進(jìn)行集中。在開(kāi)發(fā)建設(shè)中，宜將綠化隔離帶和樹(shù)池等設(shè)置成凹形。為此，在已有研究成果的基礎(chǔ)上，將雨水沉淀池、滯留帶等設(shè)施引入城市雨水收集系統(tǒng)中，可以減少雨水對(duì)周圍環(huán)境的影響。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，地表徑流總量控制在85%以上，綠化綠地比例不低于15%，可達(dá)到蓄水排水最佳效果。

2.2.3" 邊坡支護(hù)保護(hù)方案設(shè)計(jì)

在市政道路邊坡支護(hù)方案中，建議將海綿城市理念與市政道路建設(shè)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)雨水資源的高效回收與利用。在道路邊坡上植樹(shù)綠化，能有效吸收、利用地面上的雨水，起到保護(hù)城市生態(tài)的作用。同時(shí)，為了保證土質(zhì)的滲透能力，在進(jìn)行邊坡防護(hù)時(shí)，也要盡可能地使用窗式和網(wǎng)式種植模式。在市政道路設(shè)計(jì)中，需對(duì)邊坡提供足夠的支護(hù)。在實(shí)施生態(tài)防護(hù)工程時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的土質(zhì)情況，采取人工種草、噴播植草、草皮平鋪等工程措施。在此基礎(chǔ)上，提出以下合理的坡面植被配置方案，可實(shí)現(xiàn)水土保持、防止水土流失、防止滑坡及邊坡不穩(wěn)定的目的。生態(tài)護(hù)坡應(yīng)注意自然與人為因素相結(jié)合，使坡面植被達(dá)到均衡。在巖質(zhì)邊坡開(kāi)挖施工中，應(yīng)注意石坡的防護(hù)問(wèn)題，并從巖層的性質(zhì)出發(fā)，結(jié)合巖層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)邊坡進(jìn)行最佳的設(shè)計(jì)。可適當(dāng)降低斜坡，在坡腳處種植綠化植物，提高其生態(tài)防護(hù)能力，達(dá)到高效蓄水的目的。在種植槽的下方設(shè)置暗溝，能有效過(guò)濾雨水［6］。

2.3" 海綿城市理念在市政園林工程中的應(yīng)用

2.3.1" 設(shè)計(jì)雨水凈化系統(tǒng)

在園林綠化中，對(duì)雨水進(jìn)行有效的回收與利用，是海綿城市理念下的一項(xiàng)重要內(nèi)容。當(dāng)雨水降落在地上時(shí)，可以通過(guò)滲入土中，起到預(yù)防積水的作用。降水的一部分進(jìn)入土壤，作為地下貯水，另外一部分則作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被植物的根系所吸收。為進(jìn)一步提升其集雨能力，可在園林綠地內(nèi)設(shè)置集雨設(shè)施，并形成一體化的集雨系統(tǒng)。將園林綠地及其周圍區(qū)域的雨水引入管道，經(jīng)過(guò)沉降等處理，可達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。這樣的雨水可以用來(lái)澆灌植物，也可以用來(lái)建造人工湖、瀑布之類的天然景觀。這種集雨方式能使雨水得到更好的利用。因此，設(shè)計(jì)雨水凈化系統(tǒng)既降低了城市積水的危害，又降低了雨水的排放量。

2.3.2" 建設(shè)雨水花園

在城市園林設(shè)計(jì)中引入“海綿”理念，不能破壞其原有的功能，尤其是生態(tài)功能。而雨水花園則是二者融合的重要表現(xiàn)。這類園林大多采用都市園林內(nèi)的凹地，以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的自動(dòng)收集。在城市園林景觀設(shè)計(jì)中，可將其作為城市景觀設(shè)計(jì)的一部分。該構(gòu)建方式不僅能提升園林綠化的生態(tài)性和美觀性，還能減少施工成本。將過(guò)多的雨水匯集于凹地，可緩解城市排水壓力，達(dá)到水資源的有效利用。因此，可以將雨水花園與周邊區(qū)域的植物景觀結(jié)合起來(lái)，雨水花園的水資源就能滲入到園林中，為園林中的植物提供養(yǎng)分。對(duì)于雨水花園來(lái)說(shuō)，如何選擇合適的植物是非常重要的。花園里的花草不僅要能抗水，還要能保持水質(zhì)的潔凈［7］。

2.3.3" 在水文景觀中的應(yīng)用

土壤的透水性很好，可以在一定程度上吸收雨水，這樣，降雨時(shí)，田間的水分就會(huì)減少，而大部分的降雨都會(huì)被土壤所吸收。在城區(qū)內(nèi)，受影響的區(qū)域很小，且隨著城市發(fā)展，受影響的區(qū)域會(huì)越來(lái)越少，混凝土地面占了很大一部分，這種情況下，雨水不能很好地起到緩沖、滲入的作用，因而大量堆積在道路表面。在進(jìn)行城市園林綠化的過(guò)程中，可在一定程度上改善城市的水文地貌，使其具有較強(qiáng)的蓄水量和較強(qiáng)的儲(chǔ)水能力。比如，增加林地、草地、濕地等，可增加國(guó)土空間利用能力，緩解城市內(nèi)澇危害。另外，在市政園林綠化的道路施工中，可通過(guò)在路基內(nèi)設(shè)置透水磚、鋪設(shè)排水嵌套板等措施，有效降低路面積水。在園林綠化中修建人工濕地，可以有效地利用水體中的水分，而人工濕地的構(gòu)建則能增加植物種類，從而構(gòu)成更加完善的生態(tài)體系，對(duì)于維持城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和提高環(huán)境質(zhì)量至關(guān)重要。

3" 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將海綿城市理念引入到市政工程中，為解決城市面臨的諸多環(huán)境問(wèn)題提供了全新的思路。通過(guò)建立靈活高效的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，能夠有效地減少洪澇災(zāi)害，提升水環(huán)境質(zhì)量及水資源利用率，進(jìn)而推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，海綿城市還能提高城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，為人們提供更加舒適、適宜的居住環(huán)境。在今后的發(fā)展中，海綿城市理念的持續(xù)推進(jìn)與實(shí)施，必將使城市成為更加智能、更加綠色、更加宜居的城市。

參考文獻(xiàn)：

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［4］黃興勇.海綿城市理念在市政工程中的應(yīng)用［J］.江西建材，2023（1）：351-352.

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［6］冼紹波，邢靈敏，黃旺.試析海綿城市理念在市政道路工程中的應(yīng)用［J］.清洗世界，2021，37（12）：110-111.

［7］藍(lán)欽泉.淺析海綿城市在市政工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用［J］.磚瓦，2021（12）：83-84.