海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

丁凱揚(yáng) 廈門中平公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司

1 引言

海綿城市就是使城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害方面具有良好的“彈性”，發(fā)揮城市建筑、公共設(shè)施、交通設(shè)施等城市基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)雨水的吸排能力，科學(xué)合理改變雨水流徑，使城市像海綿一樣可以發(fā)揮儲(chǔ)存、滲透、凈化和再利用的作用，解決城市水安全、水污染、水環(huán)境問(wèn)題。基于海綿城市理念的新型多功能、生態(tài)環(huán)保給排水系統(tǒng)，通過(guò)結(jié)合城市發(fā)展的整體規(guī)劃建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城市不用地域功能的合理劃分，在市政給排水設(shè)計(jì)工作中有著非常重要的作用。

2 海綿城市在市政給排水工程中的重要作用

2.1 保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境

城市快速發(fā)展不可避免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，例如初期雨水直接排放，雨污合流等造成環(huán)境污染，海綿城市理念通過(guò)源頭消減、過(guò)程控制和末端處理，實(shí)現(xiàn)在城市開(kāi)發(fā)前后水文特征基本不變的情況下，減少對(duì)環(huán)境的危害，改善城市的水體環(huán)境。將海綿城市理念運(yùn)用于市政給排水設(shè)計(jì)中，充分考慮城市生態(tài)環(huán)境因素，完善給排水系統(tǒng)，減少水污染。

2.2 提高雨水資源利用率

海綿城市排水工程體系在不破壞原先排水設(shè)施體的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，提高優(yōu)城市的降水抗洪能力，并適當(dāng)增加城市儲(chǔ)水量，依據(jù)回用需求對(duì)雨水進(jìn)行集中處理回收利用，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用，促進(jìn)給排水系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。海綿城市建設(shè)中，雨水資源化利用一般作為總量控制目標(biāo)的一部分，以促進(jìn)水資源循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 提升城市空間利用率

隨著城市持續(xù)建設(shè)，城市人口不斷增長(zhǎng)，導(dǎo)致城市居住面積擁擠，基礎(chǔ)建設(shè)面臨巨大壓力。通過(guò)引入海綿城市理念，科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)城市給排水系統(tǒng)，參考當(dāng)前城市人口數(shù)量、城市規(guī)模、發(fā)展需求，合理設(shè)計(jì)排水管道和排水設(shè)施，減少其占地面積，并盡可能將其融入居民生活工作基本建設(shè)設(shè)施中，提高城市資源的綜合利用水平。

2.4 提供科學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)

海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的原則，其系統(tǒng)建設(shè)使城市的排水系統(tǒng)在面對(duì)降水變化和洪澇災(zāi)害時(shí)，能夠像海綿一樣發(fā)揮彈性作用，實(shí)現(xiàn)水資源存儲(chǔ)和凈化，廢水積水排放。在市政排水設(shè)計(jì)中，海綿城市理念可結(jié)合城市地貌、發(fā)展特征、老舊傳統(tǒng)給排水系統(tǒng)改造等因素，優(yōu)化完善排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

3 海綿城市在市政排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

海綿城市以構(gòu)建低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)為目的，主要控制目標(biāo)包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等，其建設(shè)內(nèi)容包括：建筑與小區(qū)、城市道路、城市綠地與廣場(chǎng)、城市水系等。市政排水系統(tǒng)中主要應(yīng)用在如下幾個(gè)方面。

3.1 海綿城市在綠化帶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

綠化帶作為市政園林綠化工程項(xiàng)目，給排水設(shè)計(jì)人員需要掌握一定的園林綠化工程設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，合理貫徹海綿理念來(lái)設(shè)計(jì)綠化帶排水。首先加強(qiáng)自然排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，鋪設(shè)耕種土壤，科學(xué)設(shè)計(jì)砂巖層、滲漏管，使雨水滲透綠化帶時(shí)能有效過(guò)濾雨水中的雜質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)自我水分補(bǔ)給。其次選用透水性較好的材料來(lái)鋪設(shè)綠化地帶，加上下沉式綠地的作用，使水流可順地面徑流進(jìn)入雨水槽內(nèi)，可以有效的儲(chǔ)存雨水。另外設(shè)計(jì)人員要結(jié)合地形設(shè)置導(dǎo)流管道、儲(chǔ)水排水溝渠、滲溝渠等。使綠化帶能在強(qiáng)降雨時(shí)期大量保存水分并凈化，在干旱缺水時(shí)進(jìn)行水分的補(bǔ)給，實(shí)現(xiàn)雨水的循環(huán)利用。最后要將綠化帶與給排水管道有效連接，合理設(shè)計(jì)溢流系統(tǒng)，設(shè)置溢流式雨水口，保證在降水量大的時(shí)節(jié)，雨水會(huì)基于溢流系統(tǒng)進(jìn)到市政管網(wǎng)，起到控制洪峰，防止洪澇災(zāi)害的作用，或者在下沉式綠地暫時(shí)儲(chǔ)存。

3.2 海綿城市在車行道和人行道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

目前我國(guó)城市的車行道和人行道慣常使用的工程材料透水性能不強(qiáng)，雨天路面濕滑，極端天氣低洼處非常容易產(chǎn)生積水，運(yùn)用海綿城市理念設(shè)計(jì)透水鋪裝，更好地改善城市地面土壤成分，對(duì)路面材料進(jìn)行優(yōu)化，采用透水磚、透水混凝土、透水瀝青等材料，在保證人車安全通行的情況下，提高其透水性和硬度。同時(shí)，工作人員需要對(duì)雨水口設(shè)置、路面坡度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，如果路面寬度不夠，可在道路合適的一側(cè)進(jìn)行單坡設(shè)計(jì)，在道路中央分隔帶的滲水位置下端設(shè)置縱向的盲溝，按一定間距設(shè)計(jì)集水井及橫向排水管，避免路面積水影響人員同行和地下設(shè)施結(jié)構(gòu)安全。

3.3 海綿城市在附屬設(shè)施中的應(yīng)用

路緣石是非常重要的道路附屬設(shè)施，分為平緣石和立緣石兩種。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)不同的種類進(jìn)行分析，平緣石設(shè)計(jì)時(shí)，由于和周圍地表的高度相同要確保降水能由綠化帶流向雨水口，減少積水。立緣石比較高，由于地勢(shì)原因只有積水達(dá)到一定高度才會(huì)流向排水口，這就需要設(shè)計(jì)人員在給排水設(shè)計(jì)時(shí)增加穿孔路緣石，或者按一定間距分區(qū)設(shè)置立緣石，做好空隙邊石與間隔邊石的設(shè)計(jì)。

溝壑可以聚集市政路面的雨水，將其引入排水管道，在此過(guò)程中一定要注意不能使雨水口被雜質(zhì)、垃圾等堵塞。市政水處理設(shè)計(jì)時(shí)要規(guī)劃雨水口攔截設(shè)備，既能有效溶解微小污染成分，又能阻擋大的堵塞物，保持雨水口落水暢通。

傳統(tǒng)的路肩邊溝主要施工材料是混凝土，其造型不夠多變?nèi)狈π蕾p性，不能凈化雨水還容易滯留垃圾造成堵塞，影響雨水排放。而海綿城市利用植草溝來(lái)構(gòu)建給排水系統(tǒng)，在地表的溝渠中種上植被，實(shí)現(xiàn)植物對(duì)雨水的收集、凈化以及排放作用，將城市附屬設(shè)施、園林綠化以及排水設(shè)計(jì)相結(jié)合，使其兼具美容與雨水凈化作用，確保了市政給排水工程效率。

3.4 海綿城市在污水處理系統(tǒng)的應(yīng)用

科學(xué)合理的對(duì)城市生活污水、生產(chǎn)廢水、初期雨水分類進(jìn)行處理排放，是維護(hù)城市生態(tài)環(huán)境、保持良好的城市面貌的有效途徑。運(yùn)用海綿城市理念將城市道路基礎(chǔ)建設(shè)和城市污水排放管路合理結(jié)合，深入研究不同污染程度污水處理凈化技術(shù)，對(duì)城市基本發(fā)展情況進(jìn)行研究改善，提升給排水管道實(shí)用性，完善區(qū)域水資源平衡設(shè)計(jì)，解決城市面源污染負(fù)荷日趨嚴(yán)重的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，市政給排水系統(tǒng)壓力不斷增加，做好市政給排水設(shè)計(jì)與建設(shè)，緩解城市排水壓力，提高市政排水設(shè)計(jì)水平是非常有必要的。海綿城市通過(guò)滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、運(yùn)輸、截污凈化等技術(shù)的組合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)低影響開(kāi)發(fā)的目標(biāo)。如何更好地將其運(yùn)用到市政排水設(shè)計(jì)中，從而提升城市環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)城市健康持續(xù)發(fā)展有著非常重要的意義，需要人們充分理解海綿城市，加強(qiáng)對(duì)其具體應(yīng)用的研究，將海綿理念貫徹到給排水系統(tǒng)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，為市政給排水建設(shè)提供科學(xué)的指導(dǎo)方向，保障給排水系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)城市的全面現(xiàn)代化發(fā)展。