海綿城市建設對管道工程（含泵站）課程教學的指導

呂娟 陳維芳

摘 要 管道工程（含泵站）是給排水專業及環境工程專業的主干課程之一，在專業課程教學中占有重要的地位。目前大力提倡的海綿城市建設，對給排水管網的設計提出了新的需求，也對管道工程（含泵站）的教學提出了新的挑戰。本文從三個方面具體探討了海綿城市建設對管道工程（含泵站）課程教學的指導，以期優化教學效果，滿足社會需求。

關鍵詞 海綿城市 管道工程 課程教學

中圖分類號：TU986文獻標識碼：A

為緩解城市內澇，修復城市水生態，習近平總書記在2013年12月召開的《中央城鎮化工作會議》上，首次提出海綿城市的概念。至今，已有30個城市作為試點開展了海綿城市建設。海綿城市的建設發展對給排水系統的設計提出了新的需求，同樣也對給排水相關學科的教學提出了新的要求。

管道工程（含泵站），又稱給排水管網系統，是給排水專業、環境工程專業的主要專業課之一。該課程主要介紹給水管道工程和排水管道工程兩大部分內容，系統地講述管道給水排水系統的功能、布置原理、水量計算、水力計算理論和方法，工程優化設計理論和方法及管網系統的運行管理理論及實踐過程，是給排水專業、環境工程專業重要的專業基礎課之一。

然而，伴隨著海綿城市的建設，管網設計理論和施工技術得到了快速發展，不斷涌現出新材料、新工藝、新標準，而這些內容在管道工程（含泵站）現有的教學內容中較少提及，這就迫切需要進行教學改革和創新，完善課程教學體系，以滿足社會發展對學科培養的新需求。筆者認為教學內容的調整和更新可以從以下三個方面進行：

1管網總體規劃

給排水管網的總體規劃一般以城市建設總體規劃作為基本依據。傳統的城市建設模式粗放，在進行規劃時要求盡量提升土地利用率。以往的城市開發建設中，相比開發前地表硬化比例提高，地表徑流增大，因此要求雨水管網系統具有較強的排水能力。而海綿城市的建設則強調人類、土地、自然生態環境協調共處，減輕開發對自然的影響，減少地表徑流，更重要的是在及時排水的同時，還要求城市能夠滯水、蓄水和吸納水。然而，目前的教材及相關教學內容仍然是圍繞迅速排除污（廢）水、雨水，避免積水來開展給排水管網規劃，而對于海綿城市所倡導的城市能夠像海綿一樣下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用，在教學中尚未涉及。因此，在今后的教學中，應注意適時地將海綿城市的相關政策以及建設的案例引入到課堂中，向學生介紹給排水管網設計的新需求，在進行給排水管網總體規劃教學時就將海綿城市的理念考慮在內。

2雨水管渠系統設計

傳統的雨水管渠系統設計的主要任務是及時地匯集城鎮或工業區匯水面積內的暴雨徑流，并使雨水能通暢地從城鎮和工業區內排出，忽略了對于雨水的滲透和回收。海綿城市的建設并不是以排水為單一的目標，更強調能像海綿一樣蓄水，從而降低城市地表的徑流量，提高雨水資源回收利用。

例如傳統的建筑屋面雨水收集系統，主要作用為快速收集和排出雨水;而海綿城市要求將屋面雨水收集并實現初步的凈化，以減少后續雨水回收處理的工序。地面雨水通常依靠排水管渠排出，但當短時降雨量較大時，地表徑流會超過排水系統的能力，引起內澇。海綿城市理念下的雨水系統則通過入滲和調蓄系統減少地表徑流，在減輕管道、泵站的排水壓力的同時，實現水文循環以及雨水的回收利用。根據國內外工程教育經驗，真實的工程案例是學習工程的有效途徑。因此在課堂教學中，可考慮開展校企合作，為課程教學提供真實的工程實踐或參觀，將海綿城市實際工程設計方案引入課堂進行分析，將其雨水管渠的特點與傳統的設計進行比較，完善教學內容。

3排水管渠的養護

排水管渠中，往往由于晴天水量不足，坡度較小，污水中雜質較多等原因而發生沉淀、淤積;淤積不但會影響管渠的過水，甚至會引起管渠堵塞。因此，必須定期對排水管渠進行清通養護。海綿城市的調蓄系統承擔了蓄積雨水的作用，雨水經過一段時間的蓄積之后才排出，而在這段時間內會產生淤泥的沉淀，排水時容易發生管道的堵塞問題。因此，在教學過程中應當引導學生發現海綿城市理念所帶來的養護新問題。

隨著城市化建設進程的快速發展，海綿城市已成為了很多城市的建設發展方向。筆者希望將海綿城市理念融入教學，優化完善我校管道工程（含泵站）的教學內容，使教學與社會實際需求更緊密的聯系在一起，提高學生的專業能力和就業競爭力，為社會基礎建設服務。

參考文獻

[1] 張洪剛.海綿城市市政給排水規劃設計分析[J].四川建材，2018（02）：200-201.

[2] 高梅，黃濤.“海綿城市”在市政道路給排水設計中的應用初探[J].中國設備工程，2018（04）：198-199.

[3] 田葳，張倫秋.新形勢下給水排水管網系統的課程改革與實踐[J].大學教育，2017（04）：92-93.

[4] 孫巧蘭.海綿城市理念下低影響開發雨水系統及應用[J].淮陰工學院學報，2017（05）：68-74.

[5] 劉宇星.基于海綿城市理念下排水系統構建模式的研究[J].智能城市，2018（06）：38-39.

[6] 陶冬民.海綿城市給排水建設注意問題研究[J].環境與發展，2018（03）：239-240.

[7] 吳雋宇，關潔茹，“海綿城市”概念及其理論研究進展述評[J].南方建筑，2018（03）：34-39.

[8] 劉煥君，王曉玲，張小雨.海綿城市工程設計中給排水專業課程優化[J].工業安全與環保，2018（06）：103-106.