海綿城市建設(shè)對市政供水的影響分析

胡正博++方杰

摘要：海綿城市是近年來城市建設(shè)中新興的一種理念，是當(dāng)前及未來城市建設(shè)發(fā)展的主要方向。隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，市政供水系統(tǒng)面臨著巨大壓力，城市供水不足問題嚴(yán)重。為了解決此問題，提出基于海綿城市理念。本文探討了海綿城市出現(xiàn)背景、海綿城市內(nèi)涵以及對海綿市政供水的意義及影響。

Abstract： Sponge city is a new concept in urban construction in recent years. It is the main direction of current and future urban construction. With the rapid development of modern cities， municipal water supply system is facing enormous pressure， the city water shortage problem is serious. In order to solve this problem， the concept of sponge city is proposed. This paper discusses the background and the connotation of sponge city and the significance and influence of sponge city on water supply.

關(guān)鍵詞：海綿城市；市政供水；意義；影響

Key words： sponge city；municipal water supply；meaning；influence

中圖分類號：TV674 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）22-0033-02

0 引言

當(dāng)前，隨著城市水資源短缺問題的日益嚴(yán)重，各方工程開始注重對雨水的利用與排放，因此海綿城市建設(shè)的新思路應(yīng)運(yùn)而生，它將城市雨水利用與市政供水工程建設(shè)有效地關(guān)聯(lián)起來。海綿城市建設(shè)的思路是利用“吸、滲、滯、蓄、凈、排、用”等多種技術(shù)構(gòu)建低影響開發(fā)的雨洪管理體系，通過有效地利用和排放雨水，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)防城市內(nèi)澇、利用雨水資源、美化城市等效果?？偟貋碚f，海綿城市的建設(shè)除了能滿足城市的用水需要，還能使城市水資源短缺問題得到緩解，市政供水壓力也會隨之減小，有利于現(xiàn)代化城市的持續(xù)發(fā)展。

1 關(guān)于海綿城市的建設(shè)背景

受氣候變化和人類活動因素的影響，城市出現(xiàn)了水體污染、水資源短缺、洪澇以及生態(tài)系統(tǒng)退化等多種問題。城市的快速發(fā)展和自然環(huán)境的變化都使得我國很多城市對水資源的需求量越來越大，因此，市政供水壓力也就越來越大。有學(xué)者做了1997年到2050年我國城市化率、城市總?cè)丝凇⒊鞘行杷偭亢统鞘杏晁偭康臄?shù)據(jù)對比，見表1。

從表1中可以看出，隨著時(shí)間的變化，城市化率、城市總?cè)丝?、城市需水總量和城市雨水總量都呈上升的趨勢，雨水的可利用量也在持續(xù)上升。除湖泊、江河的水資源以外，還可以充分利用雨水作為城市第二水源，城市生態(tài)雨水系統(tǒng)的構(gòu)造，不僅能減輕城市的供水壓力，還能使水體黑臭等問題得到緩解，同時(shí)在多雨季節(jié)有效地減輕了城市內(nèi)澇，有利于城市生態(tài)環(huán)境的改善和修復(fù)。

為了使城市化進(jìn)程帶來的一連串負(fù)面效應(yīng)得到解決，從20世紀(jì)90年代起一些發(fā)達(dá)國家就針對城市內(nèi)澇問題提出了解決方案，例如澳大利亞的水敏感城市設(shè)計(jì)（water sensitive urban design，WSUD），WSUD依據(jù)有關(guān)城市水循環(huán)系統(tǒng)的概念，對污水處理、水資源的再循環(huán)利用以及城市供水等進(jìn)行了一個(gè)整體的綜合管理（圖1），推動了城市建造與規(guī)劃的改變，使城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2013年12月，中央城鎮(zhèn)化工作會議上首次對水資源缺乏，洪澇災(zāi)害，水體污染等問題，提出了海綿城市的理念：“在提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然保存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。這使得海綿城市建設(shè)在我國城市建設(shè)中新興起來。

2 海綿城市理念

海綿城市理念是通過提高對城市建設(shè)方式和規(guī)劃設(shè)計(jì)的管理，使植被、水系和建筑等都能對雨水有著吸納、蓄滲和緩釋的作用，讓雨水不產(chǎn)生徑流，城市的發(fā)展能夠自然滲透、自然積存和自然凈化。海綿城市建設(shè)運(yùn)用科學(xué)合理的平面和豎向設(shè)計(jì)對不同設(shè)施進(jìn)行組合，綜合采取 “滲、滯、蓄、凈、用、排”等方式，最大程度上減輕了城市化過程中對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的消極影響。

海綿城市建設(shè)理念是一種對環(huán)保的、科學(xué)的、自然和諧的生態(tài)理念的深入滲透，是貫徹落實(shí)城市可持續(xù)發(fā)展方針的體現(xiàn)，它不僅能促進(jìn)城市的可持續(xù)開發(fā)，還能使城市深入建設(shè)。事實(shí)證明，在市政供水中倡導(dǎo)海綿城市理念，能夠?qū)Ω鞣N水資源進(jìn)行充分利用，減緩市政供水壓力。

3 海綿城市對市政供水意義

3.1 減輕城市供水的壓力

海綿城市對水資源具有自然積存、自然滲透和自然凈化的能力，在現(xiàn)代化城市進(jìn)程中，能使城市建設(shè)與城市資源的關(guān)系更加和諧。海綿城市的建設(shè)來不僅能提高城市水資源的利用率，還能有效解決城市水資源短缺的問題。在城建中，要統(tǒng)籌兼顧雨水的開發(fā)、管理和排放系統(tǒng)，對于雨水的滲透、存儲、管理和凈化要進(jìn)一步加強(qiáng)，充分利用雨水資源，對水資源進(jìn)行再循環(huán)利用，使城市供水的壓力得以緩解。

3.2 緩解市政供水管道網(wǎng)絡(luò)壓力

在建設(shè)海綿城市的過程中，應(yīng)該將人工措施與自然措施合理地結(jié)合，盡量維護(hù)好城市建設(shè)之前的自然水文特征，涵養(yǎng)水源最好的方法是通過最初城市的生態(tài)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。另外，改造傳統(tǒng)的粗放型城市，離不開生態(tài)手段，例如多種植植被、修復(fù)已經(jīng)被破壞的水體等。在城市建設(shè)中，提高植被覆蓋率，讓雨水能夠自然積存、滲透并凈化，進(jìn)而滿足了城市生產(chǎn)生活中對水資源的多重需求，緩解了城市管道網(wǎng)絡(luò)壓力、提高管道網(wǎng)絡(luò)承載力。

4 海綿城市對市政供水措施及注意問題

海綿城市通過“吸、滲、滯、蓄、凈、排、用”七字方針加強(qiáng)了對雨洪的管理，下雨時(shí)采用吸水、滲水、蓄水、凈水、排水的方式，適當(dāng)時(shí)可利用雨水，完成了對雨水的排放與利用。從某種程度上來說，以上七字方針的雨洪管理理念與市政供水規(guī)劃設(shè)計(jì)是緊密聯(lián)系的。為了實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)市政供水、排水理念的轉(zhuǎn)型，可以將海綿城市理論與現(xiàn)代城市市政給供水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)相結(jié)合。根據(jù)海綿城市的理念，市政供水不再是單純地滿足雨水徑流排放和城市居民用水、排水的需求，同時(shí)也要包含綜合利用雨水、防止內(nèi)澇、控制徑流污染等工作內(nèi)容，規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)從傳統(tǒng)的單一化模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣哪Ｊ?。為了完成多元化模式的目?biāo)，需要適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)變市政供水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和手段，從而滿足新時(shí)代下市政供水設(shè)計(jì)規(guī)劃需求。所以，應(yīng)構(gòu)建“大一統(tǒng)”的規(guī)劃設(shè)計(jì)思路，綜合考慮市政供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、城市道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市綠化設(shè)計(jì)和城市濕地景觀設(shè)計(jì)之間的有效結(jié)合。

根據(jù)“大一統(tǒng)”的規(guī)劃設(shè)計(jì)思路，市政供水系統(tǒng)可以采用結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性兩種策略。每種策略所對應(yīng)的措施也不盡相同，結(jié)構(gòu)性策略可以采用建設(shè)雨水花園、蓄水池、生物滯留池、植被淺溝、干井、滲透溝、透水鋪裝等措施來實(shí)現(xiàn)；而非結(jié)構(gòu)性策略可以采用主要措施為：合理設(shè)計(jì)道路布局、擴(kuò)增可透水路面和植被的面積等。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)城市供水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理優(yōu)化配置水資源，實(shí)現(xiàn)對城市給排水系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)。首先需要通過基本的調(diào)查預(yù)研，估算城市的用水情況。根據(jù)當(dāng)前城市用水量的需求，可以從兩個(gè)方面設(shè)計(jì)規(guī)劃。一方面在保證未過度開發(fā)的情況下，合理開發(fā)利用城市地下水，另一方面為了實(shí)現(xiàn)雨水資源的合理使用，可以在合適的場地修建蓄水池等基礎(chǔ)設(shè)施，下雨時(shí)在存儲水資源的同時(shí)也解決了部分排水問題。另外，通過優(yōu)化城市污水處理機(jī)制，完成對水資源的多次循環(huán)重復(fù)利用，可以極大地提升水資源的使用率。在整個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)考慮城市的地形地貌、建筑的設(shè)計(jì)概況，盡量避免與給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)生沖突，滿足因地制宜的規(guī)劃原則。特別在設(shè)計(jì)規(guī)劃給水管道系統(tǒng)時(shí)，必須根據(jù)當(dāng)前城市的地質(zhì)條件、地下建筑布列和障礙物類型等情況合理布置管道，以降低施工難度。

5 結(jié)語

綜上所述，基于海綿城市理念，可充分利用城市雨水資源，解決了城市水資源短缺問題，為市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了一個(gè)全新的方案和設(shè)計(jì)思路，是現(xiàn)代乃至未來城市發(fā)展趨勢之一。因此，在現(xiàn)代城市規(guī)劃中，合理建設(shè)海綿城市，發(fā)揮其優(yōu)勢，打造一個(gè)全新的市政供水系統(tǒng)，將對現(xiàn)代城市建設(shè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義。

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