海綿城市在給排水設計中應用

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【摘要】海綿城市的概念是倡導排水和水循環的有效結合的概念，文章圍繞“水”探析海綿城市理念下城市給排水系統設計的價值體現，以及海綿城市理念下城市排水設計的要點。

【關鍵詞】海綿城市；理念；市政給排水；設計優化

1引言

海綿城市理念是為了實現現代化城市建設而產生的，以城市雨水管理、防范洪水為核心，符合城市新時展需求。海綿城市通過滲、蓄、凈等一系列技術手段，建立了一套全新的水資源管理體系，形成了靈活的水資源管理、優化系統，為海綿城市的發展提供了良好的資源儲備。采用海綿城市理念，改變了城市給排水的傳統設計思路，實現了自動蓄水、排水，靈活運用雨水花園、植草溝、下沉綠地等雨水資源的收集和排泄，優化城市道路系統和綠化系統，有利于改善城市內澇和旱情，減少水資源開發，降低成本，實現調蓄資源的最優配置，滿足可持續發展需求。

2海綿城市理念在市政給排水設計中的價值體現

2.1提升水資源的利用效率

現階段，世界各國都出現了嚴重的水資源短缺，水資源的保護和開發已經成為可持續發展城市建設的主要內容。由于傳統的城市開發設計對雨水的利用重視程度不夠，導致其利用率極低。在海綿城市理念中，強調要對雨水資源進行充分開發，合理科學規劃排水系統，提高城市自然蓄水的功能，對水資源進行合理利用。同時，對城市給排水進行多層面更新，不再依賴傳統市政管道排水，而是構建一套全新的給排水系統（見圖1），使城市給排水系統完成新時代的升級蛻變[1]。

2.2緩解城市的內澇與內旱

很多城市的內澇和旱澇問題可以通過推進海綿城市建設解決，我國一些城市，往往會在雨季出現嚴重內澇，特別是在南方降雨較為集中的地區，更為嚴重，若城市市政排水系統排水峰值設計無法滿足需求，就會導致嚴重的城市內澇災害，極大地影響了社會和經濟發展。與此同時，通過海綿城市理念把雨季過剩的雨水合理儲存并在旱季使用，可以解決這一問題，促進城市功能提升，更好地滿足時展的需求。

2.3優化城市環境降低水污染

快速的城市化發展進程，對生態環境造成了巨大破壞，水環境受到嚴重污染，水資源浪費愈發嚴重，影響了人類的生存和發展。采用海綿城市理念，可以有效優化城市環境，減少人類活動對生態環境造成的負面影響，改善人居環境。

3海綿城市理念下的城市排水設計要點

3.1城市規劃的有效結合

城市排水設計是一項龐大、復雜的系統工程，包括城市防水，環境保護和發展規劃項目。因此，在依據海綿城市概念設計城市排水系統和設施建設時，需要有效地結合城市發展計劃和城市用水需求，制定科學合理的用水模式和節水計劃[2]。

3.2提高設計專業水平

排水系統是城市建設中的重要基礎設施。不僅需要滿足當前城市建設和發展的需求，而且還需要滿足未來城市發展的需求。在這種情況下，為了在城市排水系統的設計中順利貫徹海綿城市的理念，需要以專業的眼光不斷引進和應用新技術，并培養施工經驗和技術技能。

3.3遵循生態優先原則

“海綿城市”在設計排水系統時，應遵循生態優先原則，并將人工措施和自然方法有機結合起來，以形成城市排水。必須在確保控制安全性的基礎上實現有效的城市雨水儲存和利用。海綿城市的排水設計不能替代傳統的排水系統，而是在原有排水系統的基礎上進行補充和完善，以優化各種資源的分配，并最大程度地提高海綿城市排水的質量。

4海綿城市理念在市政給排水設計中的應用策略

海綿城市理念是環境友好和先進性的體現，將其與城市給排水管網設計相結合，有利于提高水資源利用率，優化城市排水系統，提供優質服務，轉變傳統觀念，適應時展。

4.1城市道路給排水設計

城市道路是城市防汛、防澇的主要區域，是內澇的主要區域，對城市居民的日常出行影響極大（見圖2）。在結合海綿城市理念設計中應把握三個方面。1）加強路面設計在不降低道路設計標準的同時，從設計入手提升路面的滲水性能，降低路面的鋼化率，使雨水不僅僅依賴排水管道，而是及時進入水系的生態循環。同時，防止雨水的滲入對道路基礎產生影響，要利用排水系統排出路面，注意路基排水裝置的設計，在路面加入防水材料層。2）加強綠化帶設計綠化地帶對雨水有收集、凈化、蓄積的作用，設計時應注意控制綠化帶與路面的高度差，確保路面雨水的有效利用。綠化土層鋪設可仿效天然水凈化的原則，將細土和砂石分別鋪于上中兩層，底部安裝滲透裝置，使水分能回滲到地下。3）設置銜接帶在地形落差較大的區域，可以在道路和綠化帶之間建設銜接帶連接。銜接帶主要有三種形式，第一，排水緩沖連接帶。在地形下沉區較大的排水薄弱節點，銜接帶的設置可以緩沖雨水瞬時徑流過大所導致的短期排水壓力。第二，設置雨水內滲銜接帶。若能將先進科學技術應用于綠化帶、下沉綠地、生活區和道路交通集聚區，可提高雨水的滲透性。第三，設置凈水的蓄水池銜接帶。特別是在水資源短缺或污染嚴重的地區，更需要設置蓄水凈水銜接帶，才能保證給排水平衡和水質安全。

4.2排水設計應注重滲透，蓄水和停滯的設計管理

在城市道路的滲透設計中，為了改善道路的滲透特性，有必要從路面設計工作開始。在城市景觀設計中，海綿城市概念倡導高滲透性，滲透性路面設計方法充分利用了水道和溝渠，將城市雨水逐漸轉移到城市街道和市區的停水設施中，可以從根本上解決雨水滲入的問題。適當增加雨水泄洪通道或增加原始雨水管網的直徑，以便將城市的雨水適當地排入城市的“海綿”體[3]。基于海綿城市的理念，有效利用豐富的雨水資源，有必要存儲通過滲透收集的雨水，并且必須在城市水存儲設計方面表現出色。①儲水模塊的設計。作為一種新型的儲水產品，該儲水模塊具有優異的耐壓性和儲水性能，并且不占用太多的城市空間。②地下水庫設計。③建立雨水庫。雨水蓄水庫的建設可實現雨水收集和滲水蓄水庫的有效結合。

4.3全面設計綠化帶給排水做好綠植養護

現階段綠化地帶也是市政給排水設計的重點。工作人員要提高重視程度，分析其作用，在遵循現階段給排水設計標準的基礎上，注重整體控制，改善整體性能，以適應現階段發展的需要[4]。對于海綿城市概念的靈活運用，設計者在設計時主要從幾個方面進行研究。①海綿城市之雨水花園設計。如果可以在城市公園中建造一些灌木和其他植物，則可以使用植物的根系來增強雨水的保持能力。②海綿城市之屋頂綠化設計。像雨花園一樣，綠色屋頂設計有效利用了綠色空間的蓄水作用，以減輕徑流壓力，避免洪水，促進雨水蒸發并改善城市空氣質量。③海綿城市之生態滯留區設計。通過利用淺水區的洼地來儲存水資源并控制雨水的流出，雨水塘，雨水沼澤和種植溝被加速城市雨水向地下的滲透。

4.4道路材料選擇

要實現海綿城市建設，必須從道路材料入手，嚴格選材。一般情況下，目前道路建設的主要材料是混凝土、瀝青等，這類材料在進行排水應用時，容易產生污染現象，不利于城市環境的改善，而為了兼顧這一點，就需要從混凝土、瀝青等路面材料的透水性、抗滑性等方面進行分析，根據合理的道路建設工藝規范進行改造。

5結語

綜上所述，在當前的時代背景下，海綿城市理念成為未來城市發展的主要方向，靈活利用理念的優勢促使城市市政給排水系統的功能性提升。海綿城市概念的產生和應用為當前和未來的城市排水系統設計提供了一個全新概念。為確保海綿城市排水系統的設計質量，根據城市發展規劃和生態系統優先原則，科學設計滲入，蓄水和積水的排水系統，有效預防城市洪災。

參考文獻

[1]馮嫻慧，王琳婷，葉勁楓.華南濕熱多雨地區城市綠地雨水管理設計研究—以深圳前海自貿區門戶公園設計為例[J/OL].南方建筑：1-12[2021-06-19].

[2]樊彥雷.海綿城市理念在市政給排水設計中的應用探討[J].智能建筑與智慧城市，2020(12)：100-102.

[3]丁飛，高子藤.探討海綿城市理念在市政給排水設計中的運用[J].城市建設理論研究(電子版)，2019(28)：57.

[4]陸洋.基于“海綿城市”理念的城市園林綠地建設——以深圳市坪山區區委小花園為例[J].現代園藝，2021，44(7)：171-172.

作者:熊祖平 單位:珠海市規劃設計研究院