關于海綿城市與排水管網設計、內澇治理關系的探究與反思

文鳳

（廣東省建科建筑設計院有限公司，廣東廣州 510000）

0 前言

作為一名給排水設計人員、市政行業從業人員，首先要厘清海綿城市、市政排水管網、內澇治理三者關系，應深入了解海綿城市的本質，跳出誤區，從而更好地進行排水管網設計、內澇防護設計。

1 海綿城市理解

根據《海綿城市建設技術指南（2014）》，海綿城市建設是以規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、統籌建設作為基本原則，加大城市徑流雨水源頭減排的剛性約束，優先利用自然排水系統，建設生態排水設施，充分發揮城市綠地、道路、水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，使城市開發建設后的水文特征接近開發前，有效緩解城市內澇、削減城市徑流污染負荷、節約水資源、保護和改善城市生態環境，為建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市提供重要保障。

海綿城市建設應統籌低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統。三個系統并不是孤立的，也沒有嚴格的界限，三者相互補充、相互依存，是海綿城市建設的重要基礎元素。符合趙敏華總工理念，海綿城市是藍灰綠措施組合，大中小海綿統籌。藍色大海綿即河湖濕地主要調控水量，綠色海綿（LID）主要改善水質，灰色海綿（管網-泵站-調蓄池）把“藍-綠海綿”銜接起來，同時起到補缺作用。

《海綿城市建設技術指南（2014）》中主要是對低影響開發雨水系統（LID）進行延展并進行具體設計指導。多數設計人員往往誤以為海綿城市僅是低影響開發，其只是主要方面之一。

首先，應明確海綿建設是理念不是項目，設計中應是“+海綿”，不是“海綿+”，不應是為了海綿而海綿。應基于生態建設，從全局出發、統籌考慮，從全流域規劃到水系統規劃到海綿城市，再落到河湖水系。河湖水系是安全、資源、環境、景觀、生態、文化的共同載體。

2 城市內澇理解

近年來，每當汛期我國城市內澇頻發，常出現“城市看海”，甚至人員遇難的情況。2021 年3 月，澳大利亞洪澇；2021 年7 月，印尼首都雅加達、歐洲西部洪澇，國內鄭州大暴雨內澇、江蘇、湖北、北京均產生大暴雨，造成嚴重的財產損失甚至人員傷亡。城市內澇呈現發生范圍廣、積水深度大、滯水時間長的特點，暴雨內澇災害對社會管理、城市運行和人民群眾生產生活造成巨大影響。

內澇成因是多方面的，一方面全球極端高強度暴雨頻發，由于全球變暖、城市熱島現象促使暴雨頻發；另一方面硬化路面增多，產流增加，徑流時間縮短，徑流峰值增大；再者城市發展擠占湖沼河灘自然濕地，失去雨水蓄集儲存的空間，水環境退化，阻塞雨水循環的自然通道；還有我國城市雨水排除系統的設計標準較低，城市基礎設施長期投入不足，歷史欠賬多，城市人工雨水滲透、調節、儲水工程設施空白城市雨水排除和調蓄的工程體系薄弱；管理和維護缺失，管道內淤泥較厚，失去排水功能；最后一方面缺乏完善的城市內澇防災體系，缺乏預警機制，居民缺乏自救、互救機制，對水浸高危區居民進行防災、避災、自救和互救意識。

結合張杰院士和張辰院士等對內澇分析觀點，在水循環系統，降水是重要環節，是地下、地表徑流的唯一源泉，也是人類水資源唯一來源。暴雨占降水中的大部分，尤其北方，暴雨與雨洪是水資源的重要組成部分，人們要與暴雨、雨洪并存，并使之為人們服務是排水設計人員的重要工作。

3 市政排水管網的理解

排水管網是以快速收集、輸送、排除雨水為目的，保證城鎮不受降雨積水的影響。我國目前城市排水管網覆蓋率、設施排澇能力偏低等問題。按照2016 年最新修訂的《室外排水設計規范》的要求，城市一般地區排水設施的設計暴雨重現期為2~3 年，重要地區3~5 年或5~10 年。但在實施過程中，大部分城市普遍采取標準規范的下限，后期養護資金投入較少，難以按標準規定進行定期養護，排水管網的排水能力逐漸減弱。結合設計過程中實際接觸的項目，列如廣東省肇慶市項目，對現狀排水管網摸查，整個城區的前期豎向規劃不夠合理，整個地勢呈現兩邊高中間低的形式，地區水系主要在區域外圍，排水過于集中，且存在逆坡，埋深較大，排水壓力大，中部易形成內澇；對于佛山順德的排水改造項目，結合物探資料及現場調研，排水主干渠部分管道逆坡，在管道中形成凹點，極大地減弱排水管道的排水能力；由于現狀推進的黑臭水體治理工程，部分渠道修建溢流堰，減小渠道的過流斷面，削弱渠道排洪能力，同時抬高水位，導致接入渠道的排水不能及時排出，在大暴雨的情況下造成街區滯水，嚴重時水深達0.5m 高，這存在極大的安全隱患。

在市政排水設計中，應結合地區的發展合理的選用重新期來計算管徑，在黑臭治理中，因充分論證修建渠道溢流堰、排水箱涵溢流井對原渠道箱涵過水能力的影響，避免新建工程造成區域排水不暢甚至導致內澇；在規劃設計或后期設計中，要從排水角度分析整個地區豎向規劃是否合理，如若不合理，及時反饋，并提出建設性意見多方協同調整。施工質量是保證設計有效落地的重要環節，設計應提醒業主單位并督促施工單位在施工過程中保質保量完成管道敷設，不得出現反坡。管道有效運行也離不開后期的維護，作為設計可在設計說明及設計交底過程中，提醒業主針對后期的維護。我們應在設計中結合個人以及同行的設計經驗，不斷總結反思，在進行設計時全面考慮，多角度思考，做出切實可行且符合當代思想的設計。

4 三者之間關聯

海綿城市建設應統籌低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統。三個系統并不是孤立的，也沒有嚴格的界限，三者相互補充、相互依存，是海綿城市建設的重要基礎元素。海綿工程是一種理念，對于低影響開發雨水系統（LID），屬于源頭小海綿系統/綠色海綿，市政排水管網系統屬于中海綿系統/灰色海綿系統，河湖濕地建設屬于大海綿系統/藍色海綿，綠色海綿主要改善水質，藍色海綿系統主要調控水量，灰色海綿把“藍-綠海綿”銜接起來，同時起到補缺作用。小海綿可以通過對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與截污凈化等功能，可有效控制徑流污染，中小雨的徑流總量、徑流峰值；灰色海綿及排水管網系統，與低影響開發雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排放。超標雨水徑流排放系統，用來應對超過雨水管渠系統設計標準的雨水徑流，一般通過綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、采用深層隧道等自然途徑或人工設施構建或新技術。

海綿城市建設根據“源頭減排、過程控制、系統治理”理念系統謀劃，因地制宜，灰色設施和綠色設施相結合，采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等方法綜合治理方法，海綿城市的統籌建設有利于將城市建成人與自然和諧共生的生命共同體，有效緩解城市內澇、削減城市徑流污染負荷、節約水資源、保護和改善城市生態環境，達到真正的生態宜居。

海綿理念，是站在人與自然和諧統一共存，實現城鎮化和環境資源協調發展；不僅是指某一方面，而是多方面統籌規劃的。在對于設計人員，常存在一個誤區，即我們常把源頭低影響開發設計的認為是海綿主體甚至是海綿設計全部，常認為修建了低影響開發系統建設即是完成了海綿城市建設，則可以有效地緩解內澇，甚至減小管網系統設計。對于海綿系統設計人員仍需深入研究學習，并要走出這個盲區。

5 設計反思

海綿是一個理念，它是生態文明建設的一種延伸，是可持續發展的一種趨勢，作為排水設計中的一員，需要了解其本質，站在一個宏觀的角度思考海綿城市建設的本質，并將其應用到設計之中。不能單純把低影響開發雨水系統（LID）作為海綿建設的主體或是全部，它只是海綿建設的措施或者手段之一，而是要接納、理解海綿這個理念，其本質是尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明建設。

海綿城市建設包含管網設計、內澇設計、低影響開發設計。面對近年來全球變暖、極端天氣增多、暴雨內澇頻發，作為給排水設計人員應在設計中應用海綿思想，人類要與雨洪共存，雨洪水是重要的水資源，在保證排水安全的前提下，充分保護水系，減少渠道底的硬化，保證生態多樣性及與地下水聯系；保證水循環，加強水體活力，保證水體自凈能力；盡量利用自然資源：綠植、水系，同時加強雨水建設標準，加設人工調蓄措施，加強管理，并對初期雨水進行處理。

內澇治理應該是全民性的，增強民眾的節水、循環用水意識以及防災自救意識。針對可能行成內澇災害的地方，設計中提出警示建議，警示相關職能部門加強后期巡檢維護，同時建議政府部門加強防災自救意識教育，提高民眾的認知。當然我們個人也可在不斷深入了解學習海綿理念后，與同事交流，向朋友家人普及相關概念，為海綿建設進一步發展打下基礎。

總之，作為新時代排水工作的工程技術人員，在全球熱島效應明顯、暴雨內澇頻發的情況下，我們要不斷深入學習海綿城市建設，并將其本質理念傳達給業主及身邊的朋友，并在設計中應用，朝著海綿建設生態宜居的目標而奮進，同時也能在與極端天氣尋求和平統一過程中為社會做出一點貢獻。