海綿城市在給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)用

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【摘要】海綿城市的概念是倡導(dǎo)排水和水循環(huán)的有效結(jié)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(tǒng)設(shè)計(jì)的價(jià)值體現(xiàn)，以及海綿城市理念下城市排水設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】海綿城市；理念；市政給排水；設(shè)計(jì)優(yōu)化

1引言

海綿城市理念是為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化城市建設(shè)而產(chǎn)生的，以城市雨水管理、防范洪水為核心，符合城市新時(shí)展需求。海綿城市通過(guò)滲、蓄、凈等一系列技術(shù)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(yōu)化系統(tǒng)，為海綿城市的發(fā)展提供了良好的資源儲(chǔ)備。采用海綿城市理念，改變了城市給排水的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)蓄水、排水，靈活運(yùn)用雨水花園、植草溝、下沉綠地等雨水資源的收集和排泄，優(yōu)化城市道路系統(tǒng)和綠化系統(tǒng)，有利于改善城市內(nèi)澇和旱情，減少水資源開(kāi)發(fā)，降低成本，實(shí)現(xiàn)調(diào)蓄資源的最優(yōu)配置，滿足可持續(xù)發(fā)展需求。

2海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的價(jià)值體現(xiàn)

2.1提升水資源的利用效率

現(xiàn)階段，世界各國(guó)都出現(xiàn)了嚴(yán)重的水資源短缺，水資源的保護(hù)和開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展城市建設(shè)的主要內(nèi)容。由于傳統(tǒng)的城市開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)對(duì)雨水的利用重視程度不夠，導(dǎo)致其利用率極低。在海綿城市理念中，強(qiáng)調(diào)要對(duì)雨水資源進(jìn)行充分開(kāi)發(fā)，合理科學(xué)規(guī)劃排水系統(tǒng)，提高城市自然蓄水的功能，對(duì)水資源進(jìn)行合理利用。同時(shí)，對(duì)城市給排水進(jìn)行多層面更新，不再依賴傳統(tǒng)市政管道排水，而是構(gòu)建一套全新的給排水系統(tǒng)（見(jiàn)圖1），使城市給排水系統(tǒng)完成新時(shí)代的升級(jí)蛻變[1]。

2.2緩解城市的內(nèi)澇與內(nèi)旱

很多城市的內(nèi)澇和旱澇問(wèn)題可以通過(guò)推進(jìn)海綿城市建設(shè)解決，我國(guó)一些城市，往往會(huì)在雨季出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)澇，特別是在南方降雨較為集中的地區(qū)，更為嚴(yán)重，若城市市政排水系統(tǒng)排水峰值設(shè)計(jì)無(wú)法滿足需求，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的城市內(nèi)澇災(zāi)害，極大地影響了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。與此同時(shí)，通過(guò)海綿城市理念把雨季過(guò)剩的雨水合理儲(chǔ)存并在旱季使用，可以解決這一問(wèn)題，促進(jìn)城市功能提升，更好地滿足時(shí)展的需求。

2.3優(yōu)化城市環(huán)境降低水污染

快速的城市化發(fā)展進(jìn)程，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞，水環(huán)境受到嚴(yán)重污染，水資源浪費(fèi)愈發(fā)嚴(yán)重，影響了人類的生存和發(fā)展。采用海綿城市理念，可以有效優(yōu)化城市環(huán)境，減少人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響，改善人居環(huán)境。

3海綿城市理念下的城市排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1城市規(guī)劃的有效結(jié)合

城市排水設(shè)計(jì)是一項(xiàng)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括城市防水，環(huán)境保護(hù)和發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目。因此，在依據(jù)海綿城市概念設(shè)計(jì)城市排水系統(tǒng)和設(shè)施建設(shè)時(shí)，需要有效地結(jié)合城市發(fā)展計(jì)劃和城市用水需求，制定科學(xué)合理的用水模式和節(jié)水計(jì)劃[2]。

3.2提高設(shè)計(jì)專業(yè)水平

排水系統(tǒng)是城市建設(shè)中的重要基礎(chǔ)設(shè)施。不僅需要滿足當(dāng)前城市建設(shè)和發(fā)展的需求，而且還需要滿足未來(lái)城市發(fā)展的需求。在這種情況下，為了在城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中順利貫徹海綿城市的理念，需要以專業(yè)的眼光不斷引進(jìn)和應(yīng)用新技術(shù)，并培養(yǎng)施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)技能。

3.3遵循生態(tài)優(yōu)先原則

“海綿城市”在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先原則，并將人工措施和自然方法有機(jī)結(jié)合起來(lái)，以形成城市排水。必須在確保控制安全性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效的城市雨水儲(chǔ)存和利用。海綿城市的排水設(shè)計(jì)不能替代傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，而是在原有排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充和完善，以優(yōu)化各種資源的分配，并最大程度地提高海綿城市排水的質(zhì)量。

4海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

海綿城市理念是環(huán)境友好和先進(jìn)性的體現(xiàn)，將其與城市給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)相結(jié)合，有利于提高水資源利用率，優(yōu)化城市排水系統(tǒng)，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，適應(yīng)時(shí)展。

4.1城市道路給排水設(shè)計(jì)

城市道路是城市防汛、防澇的主要區(qū)域，是內(nèi)澇的主要區(qū)域，對(duì)城市居民的日常出行影響極大（見(jiàn)圖2）。在結(jié)合海綿城市理念設(shè)計(jì)中應(yīng)把握三個(gè)方面。1）加強(qiáng)路面設(shè)計(jì)在不降低道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，從設(shè)計(jì)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(shí)進(jìn)入水系的生態(tài)循環(huán)。同時(shí)，防止雨水的滲入對(duì)道路基礎(chǔ)產(chǎn)生影響，要利用排水系統(tǒng)排出路面，注意路基排水裝置的設(shè)計(jì)，在路面加入防水材料層。2）加強(qiáng)綠化帶設(shè)計(jì)綠化地帶對(duì)雨水有收集、凈化、蓄積的作用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(shè)可仿效天然水凈化的原則，將細(xì)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(shè)置銜接帶在地形落差較大的區(qū)域，可以在道路和綠化帶之間建設(shè)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(qū)較大的排水薄弱節(jié)點(diǎn)，銜接帶的設(shè)置可以緩沖雨水瞬時(shí)徑流過(guò)大所導(dǎo)致的短期排水壓力。第二，設(shè)置雨水內(nèi)滲銜接帶。若能將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于綠化帶、下沉綠地、生活區(qū)和道路交通集聚區(qū)，可提高雨水的滲透性。第三，設(shè)置凈水的蓄水池銜接帶。特別是在水資源短缺或污染嚴(yán)重的地區(qū)，更需要設(shè)置蓄水凈水銜接帶，才能保證給排水平衡和水質(zhì)安全。

4.2排水設(shè)計(jì)應(yīng)注重滲透，蓄水和停滯的設(shè)計(jì)管理

在城市道路的滲透設(shè)計(jì)中，為了改善道路的滲透特性，有必要從路面設(shè)計(jì)工作開(kāi)始。在城市景觀設(shè)計(jì)中，海綿城市概念倡導(dǎo)高滲透性，滲透性路面設(shè)計(jì)方法充分利用了水道和溝渠，將城市雨水逐漸轉(zhuǎn)移到城市街道和市區(qū)的停水設(shè)施中，可以從根本上解決雨水滲入的問(wèn)題。適當(dāng)增加雨水泄洪通道或增加原始雨水管網(wǎng)的直徑，以便將城市的雨水適當(dāng)?shù)嘏湃氤鞘械摹昂＞d”體[3]?；诤＞d城市的理念，有效利用豐富的雨水資源，有必要存儲(chǔ)通過(guò)滲透收集的雨水，并且必須在城市水存儲(chǔ)設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)出色。①儲(chǔ)水模塊的設(shè)計(jì)。作為一種新型的儲(chǔ)水產(chǎn)品，該儲(chǔ)水模塊具有優(yōu)異的耐壓性和儲(chǔ)水性能，并且不占用太多的城市空間。②地下水庫(kù)設(shè)計(jì)。③建立雨水庫(kù)。雨水蓄水庫(kù)的建設(shè)可實(shí)現(xiàn)雨水收集和滲水蓄水庫(kù)的有效結(jié)合。

4.3全面設(shè)計(jì)綠化帶給排水做好綠植養(yǎng)護(hù)

現(xiàn)階段綠化地帶也是市政給排水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。工作人員要提高重視程度，分析其作用，在遵循現(xiàn)階段給排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，注重整體控制，改善整體性能，以適應(yīng)現(xiàn)階段發(fā)展的需要[4]。對(duì)于海綿城市概念的靈活運(yùn)用，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)主要從幾個(gè)方面進(jìn)行研究。①海綿城市之雨水花園設(shè)計(jì)。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(lái)增強(qiáng)雨水的保持能力。②海綿城市之屋頂綠化設(shè)計(jì)。像雨花園一樣，綠色屋頂設(shè)計(jì)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(jìn)雨水蒸發(fā)并改善城市空氣質(zhì)量。③海綿城市之生態(tài)滯留區(qū)設(shè)計(jì)。通過(guò)利用淺水區(qū)的洼地來(lái)儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)，必須從道路材料入手，嚴(yán)格選材。一般情況下，目前道路建設(shè)的主要材料是混凝土、瀝青等，這類材料在進(jìn)行排水應(yīng)用時(shí)，容易產(chǎn)生污染現(xiàn)象，不利于城市環(huán)境的改善，而為了兼顧這一點(diǎn)，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(jìn)行分析，根據(jù)合理的道路建設(shè)工藝規(guī)范進(jìn)行改造。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前的時(shí)代背景下，海綿城市理念成為未來(lái)城市發(fā)展的主要方向，靈活利用理念的優(yōu)勢(shì)促使城市市政給排水系統(tǒng)的功能性提升。海綿城市概念的產(chǎn)生和應(yīng)用為當(dāng)前和未來(lái)的城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一個(gè)全新概念。為確保海綿城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)先原則，科學(xué)設(shè)計(jì)滲入，蓄水和積水的排水系統(tǒng)，有效預(yù)防城市洪災(zāi)。

參考文獻(xiàn)

[1]馮嫻慧，王琳婷，葉勁楓.華南濕熱多雨地區(qū)城市綠地雨水管理設(shè)計(jì)研究—以深圳前海自貿(mào)區(qū)門戶公園設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中的應(yīng)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(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].城市建設(shè)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(shè)——以深圳市坪山區(qū)區(qū)委小花園為例[J].現(xiàn)代園藝，2021，44(7)：171-172.

作者:熊祖平 單位:珠海市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院