城市給排水建設(shè)中海綿城市理念的應(yīng)用

李 梅

中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司

城市給排水建設(shè)中海綿城市理念的應(yīng)用

李 梅

中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司

海綿城市主要是指適應(yīng)力較強(qiáng)的城市，這些城市對(duì)雨水有較好的吸水、蓄水、凈水能力，必要時(shí)又能有效地加以釋放、利用。海綿城市這個(gè)理念的提出對(duì)于城市給排水建設(shè)具有重要意義，使水資源分配利用方式更為合理，還可以有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)科技以及自然相結(jié)合的理念。基于此，本文主要對(duì)城市給排水建設(shè)中海綿城市理念的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，希望可以為相關(guān)的工作人員提供一定的參考。

城市給排水建設(shè)；海綿城市理念；應(yīng)用

1 海綿城市的應(yīng)用現(xiàn)狀

伴隨我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷的發(fā)展，帶動(dòng)著不透水地面的面積不斷的增多。而如果大范圍的運(yùn)用不透水的地面將會(huì)造成雨水徑流量的堆積，如果遇到暴雨的話(huà)將不能進(jìn)行有效的排水，引起內(nèi)澇的發(fā)生。同時(shí)雨水徑流由于排放不當(dāng)將會(huì)受到污染，如果污染的水資源流入到自然河流后將會(huì)造成更大的破壞。與此同時(shí)，使用不透水地面將大量的降雨通過(guò)排水系統(tǒng)排出，不能很好的利用雨水，減少了重復(fù)使用率。現(xiàn)階段，我國(guó)屬于水資源相對(duì)缺乏的情況，而以排為主的排水方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足。拿韓國(guó)首爾舉例來(lái)說(shuō)，其主要是塑造讓水可以呼吸的綠色城市，通過(guò)海綿城市的塑造，不斷的提升了水環(huán)境的滲透性以及地表的滲透性，促進(jìn)土地具有更強(qiáng)的蓄水能力；而新加坡屬于雨水資源非常豐富的島國(guó)，其在建設(shè)城市排水系統(tǒng)的過(guò)程中，不斷的加強(qiáng)了雨水疏導(dǎo)能力，提升了地面建筑排水標(biāo)準(zhǔn)，有效的控制水循環(huán)。而作為法國(guó)的首都巴黎，其作為世界各個(gè)國(guó)家水循環(huán)系統(tǒng)的典范，其投入了1000億歐元進(jìn)行關(guān)于給排水系統(tǒng)的大改造規(guī)劃，進(jìn)一步提升了雨水資源的重復(fù)利用率。如圖1。

圖1 海綿城市水的循環(huán)收集和釋放

2 城市給排水建設(shè)中存在的問(wèn)題

2.1 給排水設(shè)施不完善

現(xiàn)階段，城市排水管道老化嚴(yán)重，因此為了更好的滿(mǎn)足我國(guó)發(fā)展的需求必須對(duì)其設(shè)施進(jìn)行更新?lián)Q代。但是城市給排水建設(shè)作為專(zhuān)業(yè)性非常強(qiáng)的一項(xiàng)工作，必須有專(zhuān)業(yè)的工作人員完成操作。但是目前我國(guó)相關(guān)人才比較缺乏，無(wú)形中增加了排水建設(shè)的難度。目前，排水管道具有長(zhǎng)度不夠，構(gòu)造不科學(xué)等缺陷，與此同時(shí)，高層建筑隨之增多，地下空間不斷的被占用，造成城市面積不斷的擴(kuò)大，雨水排水量不斷增加，原有排水管網(wǎng)無(wú)法承擔(dān)雨水量的增加。除此之外，受到工業(yè)污染以及人類(lèi)浪費(fèi)直接造成了我國(guó)水資源的污染，水資源利用的緊張。

2.2 受極端天氣影響較大

現(xiàn)階段，全球氣候變暖影響著全世界各個(gè)國(guó)家，而引起氣候變暖的主要原因就是不科學(xué)的利用以及破壞自然資源。同時(shí)受到氣候多變的影響，極端天氣也不斷的增加，人類(lèi)的生活受到溫室效應(yīng)和城市熱島效應(yīng)的不斷的干擾。如果遭遇強(qiáng)降雨的環(huán)境，排水系統(tǒng)就會(huì)受到干擾甚至出現(xiàn)癱瘓，從而引發(fā)城市內(nèi)澇，制約了城市進(jìn)程的發(fā)展進(jìn)程，影響人們的正常生活。一般而言，如遇強(qiáng)降雨如此大的水量，城市的排水管網(wǎng)受到巨大的沖擊，如果任何一個(gè)區(qū)域的排水管網(wǎng)出現(xiàn)崩潰，將會(huì)直接影響到整個(gè)排水系統(tǒng)。

2.3 未合理利用雨洪資源

通過(guò)調(diào)查研究表明，一般規(guī)律而言，雨水落地后將有大部分的水量流入到地底。現(xiàn)階段，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速崛起，以及城市進(jìn)程的不斷的加快，大部分的地面已有原來(lái)的自然路面改變成現(xiàn)在的硬化地面，其一方面促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，另一方面由于硬化地面導(dǎo)致雨水大量的流失，大部分的雨水無(wú)法得到有效的利用，大約占地80%左右，嚴(yán)重的影響著我國(guó)城市給排水工作的開(kāi)展。同時(shí)地下水資源沒(méi)有了雨水的補(bǔ)充，出現(xiàn)水資源短缺的情況。

3 城市給排水建設(shè)中海綿城市理念的應(yīng)用

3.1 海綿城市—滲

3.1.1 透水景觀鋪裝設(shè)計(jì)

城市在傳統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，鋪裝主要包括市政公共區(qū)域景觀以及居住區(qū)景觀，在其鋪裝設(shè)計(jì)的過(guò)程中，大部分使用的材料透水性比較差，進(jìn)一步影響雨水滲透性能的變差，利用過(guò)透水鋪裝可以有效的改善雨水滲透的問(wèn)題，或者是利用水渠或者溝槽將雨水引流至周?chē)值乐械臏粼O(shè)施當(dāng)中。

3.1.2 透水道路鋪裝設(shè)計(jì)

對(duì)城市進(jìn)行建設(shè)時(shí)，而傳統(tǒng)城市面積當(dāng)中大部分被道路所占用，基本達(dá)到10－25%之間，而造成雨水滲透性差主要原因就是傳統(tǒng)的道路選擇的鋪裝材料，其中景觀鋪裝的過(guò)程中，利用透水鋪裝一方面可以改善雨水的滲透性能，另一方面可以將居住區(qū)以及園區(qū)的道路、停車(chē)場(chǎng)的鋪裝原料使用透水混凝土進(jìn)行替代，不斷的加強(qiáng)雨水的滲透量，降低地表的徑流，與此同時(shí)滲透的雨水將流入到地下儲(chǔ)蓄池完成儲(chǔ)存，通過(guò)凈化不斷的排放到河道或者補(bǔ)充地下水，降低了對(duì)水資源造成的污染。

3.2 海綿城市—蓄

3.2.1 蓄水模塊設(shè)計(jì)

雨水蓄水模塊屬于一種新型產(chǎn)品，具備非常大的承壓力，其不但可以存儲(chǔ)水同時(shí)不會(huì)占據(jù)很多的空間;同時(shí)為了更好的完成蓄水，其中包括大部分的鏤空空間，占據(jù)著95%左右。除此之外，結(jié)合防水布或者土工布配合蓄水以及排放，同時(shí)在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部必須將進(jìn)水管、出水管、水泵位置和檢查井設(shè)置好。這些存儲(chǔ)的與水資源，經(jīng)過(guò)處理后可用于沖洗廁所、清洗路面、澆灌草坪、水景補(bǔ)水，甚至用于循環(huán)冷卻水和消防水。

3.2.2 地下蓄水池設(shè)計(jì)

對(duì)雨水池進(jìn)行收集的過(guò)程中，一般包括有八個(gè)部分構(gòu)成，主要包括池體、沉沙井、出水井、高、低位通氣帽，進(jìn)、出水水管、曝氣系統(tǒng)以及溢流管等。蓄水層的處理根據(jù)植物的選用不同而有所區(qū)分，當(dāng)選用灌木或喬木等稍微大型的綠化植物時(shí)可選用輕質(zhì)多孔粗骨料蓄積，粗骨料的粒徑不應(yīng)小于25mm，蓄水層(包括骨料和水)的深度不小于60mm。當(dāng)選用綠籬、藤本植物等小型植物時(shí)，可選用80mm厚15～20陶粒，內(nèi)鋪穿孔PVC管，對(duì)土壤層保持相對(duì)量的水分。

3.3 海綿城市—滯

3.3.1 雨水花園設(shè)計(jì)

邊緣區(qū)常設(shè)置為草地，雨水徑流首先在該區(qū)進(jìn)行初步截留，繼而進(jìn)入緩沖區(qū)。緩沖區(qū)可以放置細(xì)石塊，進(jìn)一步過(guò)濾雨水中雜質(zhì)并緩沖徑流流速，同時(shí)作為分界線，緩沖區(qū)的植物需要一定的耐濕能力。為避免髙差導(dǎo)致雨水對(duì)植物的直接沖刷，雨水通過(guò)立道牙上豁進(jìn)人后采用礫石進(jìn)行消能（見(jiàn)圖2）。

采用平道牙時(shí)，雨水徑流直接進(jìn)人邊緣區(qū)，這種方式較立道牙式更為精簡(jiǎn)（見(jiàn)圖3）。但目前立道牙采用較為廣泛且綠地高于路面，造成路面長(zhǎng)期積水，而這2種設(shè)計(jì)方式大大緩解了市政管網(wǎng)的排水壓力。

圖2 立道牙式雨水花園剖面

圖3 平道牙式雨水花園剖面

3.3.2 生態(tài)滯留區(qū)設(shè)計(jì)

①植草溝的設(shè)計(jì)。首先，植淺草溝主要使用與居住區(qū)、工業(yè)或者商業(yè)區(qū)以及公園等區(qū)域，由于其輸入能力尤其凸顯，具有截污凈化的能力，能夠有效的將路邊的排水溝或者雨水管渠系統(tǒng)進(jìn)行替代。其中植草溝溝頂?shù)膶挶３衷?.5m～2m，深度保持在0.05m～0.25m，邊坡(垂直:水平)1∶3～1∶4，縱向坡 0.3%～5%。作為預(yù)防處理可在雨水花園、下凹式綠地前設(shè)置。②雨水塘設(shè)計(jì)。雨水塘實(shí)際上就是滲水洼塘，為了實(shí)現(xiàn)雨水滲透，利用天然或人工修筑的池塘或洼地實(shí)現(xiàn)，對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)充，雨水塘可以高效的降低徑流峰值。同時(shí)雨水塘護(hù)坡需要種植耐濕植物，若雨水塘比較的深(超過(guò)60cm)護(hù)坡周邊就要種植低矮灌木，形成低矮綠籬，消除安全隱患。

3.4 海綿城市—凈、用、排

就目前來(lái)看大部分城市綠地均采用高于道路路面的形式，并且采用較高的條石分割綠化帶和道路，這樣并不利于雨水的利用。海綿城市要的是極高的吸水性，要使城市像海綿一樣吸水。下沉式綠地是一種不錯(cuò)方式，在一些城市的園林綠化中也有應(yīng)用，而且成效也比較顯著。這種綠地就是通過(guò)下沉綠地來(lái)提高調(diào)蓄容積，達(dá)到蓄水、凈水的目的，一般建設(shè)成濕塘、濕地、生物滯留設(shè)施等。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，城市給排水建設(shè)中海綿城市設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須堅(jiān)持城市的發(fā)展為前提，為了保證體統(tǒng)建設(shè)的可操作性，必須綜合的分析各項(xiàng)因素的影響，建立健全海綿城市給排水體系，完善城市給排水基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，進(jìn)一步加快我國(guó)城市的給排水建設(shè)

[1]陳孟佳,許硯梅.海綿城市構(gòu)建的途徑與技術(shù)[J].美與時(shí)代(城市版),2016(3):51～52.