海綿城市理念在市政給排水設計中的運用

許恒濤

（深圳市大鵬新區建筑工務署）

1 引言

給排水是城市建設中的重要組成部分，如果給排水設計工作未能保證設計的合理性，會在給排水系統建設時發生問題，導致系統不能正常工作，對城市居民的正常生活產生嚴重影響。設計人員在設計市政給排水系統時應運用海綿城市理念，達到有效提升給排水系統綜合性能的目的[1]。

2 海綿城市理念的含義及與城市建設之間的關系

所謂海綿城市，是指在城市水工程建設中利用“海綿”具有的特性實現彈性處理各類水的目的。主要利用城市建設中的排水系統、道路、綠地等基礎設施達到彈性處理的目標[2]。海綿城市理念的應用，可以對城市中存在的生活用水與工業用水、降雨等進行有效儲存與排放。通過對城市水資源實現有效控制，可保證城市在需要水時能夠具備充足的供水，若水量過大時可以將水進行有效儲存。另外，城市中還含有較多的污水與廢水，需要實施凈化處理工作，海綿城市理念能夠對這類水進行有效凈化處理，并且還能使城市擁有滲透與修復功能，達到良好運行的目的，進一步提升城市建設質量。

3 現階段市政給排水設計中需要解決的問題分析

3.1 排水設施不完善

在城市建設時，需要做好給排水設計工作。但是，對給排水設計效果進行研究后，發現存在著排水設施設計不完善的問題，分析其原因與城市規劃不合理、存在原有工程遺留的現象、引入的技術存在不足等密切相關。因此，若讓市政給排水系統能夠充分發揮作用，應對排水設施進行完善。

3.2 未充分利用水資源

城市人口密度較大，對水資源需求較高。但是，城市現存水資源有限，不能有效滿足人們的用水需求。另外，大部分城市中擁有的土地資源都表現出硬化程度，顯著降低了城市土地的滲透能力，無法及時將降水與排水滲透至地下，形成的積水會通過蒸發上升至空氣中，或者流入城市排水管道內形成死水，這些水未得到充分利用，降低了城市水資源的利用效率。

3.3 未重視給排水系統的設計而易受到外部環境的影響

在城市擴建與改造的過程中，由于改造給排水系統需要投入較多人力、物力、財力，且不能從中獲取較大回報，因此對給排水系統的設計工作不夠重視。在城市建設中，缺乏良好的給排水系統，當進入雨季，強降雨會嚴重影響排水效果，產生大量淤泥，堆積的淤泥會增大排水難度。

4 在市政給排水設計工作中引入海綿城市理念具有的重要意義

4.1 提高城市空間利用率促進城市建設質量的提升

在城市建設過程中，需要根據當地的地形與氣候特點，進行合理規劃。城市給排水系統覆蓋了整座城市，且對空間的需求較高，需要設計人員根據實際場景，進行設計的有效優化，保證給排水系統設計的效果滿足實際建設需求。將海綿城市理念引入給排水系統設計中后，可以保證每個環節設計的合理化，并且可以實現充分利用水資源的目的，提升城市水資源利用效能，主要表現在：海綿城市理念將城市中的人工湖與綠地等與給排水系統進行了連接，通過多項連接的過程，促進水資源收集、凈化、再利用的完整循環鏈。在此過程中，顯著節省了給排水系統建設時所占用的空間，并且有效提升了城市發展空間布局和空間資源的利用率。

4.2 水資源利用率顯著提升

在城市人口密度不斷增加時，城市用水需求也在不斷增加。設計市政給排水系統時，將海綿城市理念引入后，可以根據城市人口分布實際與不同建筑區域建設出針對性的排水管道，注重對污水與廢水等水資源的利用，加大了自然界自然降水的儲備能力，實現水資源充分利用的目的。

4.3 幫助城市改善生態環境

生態環境在人類不斷生產的過程中受到了破壞，因此，需要將改善生態環境融入城市建設過程中。由于海綿城市理念能對污水、廢水等水資源進行有效凈化，將此理念應用于市政給排水設計中可避免污水與廢水中含有的污染物對生態環境產生影響，有效幫助城市修復生態環境。

5 在市政給排水設計中實施海綿城市理念的具體措施

5.1 要與城市規劃有效結合

在城市建設中，要積極引入海綿城市理念，以實現城市可持續發展，在應用時要與城市規劃進行有效結合[3]。首先，在設計中把握城市未來發展目標及當下實際情況，對原有的給排水系統設計進行優化。在優化時，需要以城市未來發展為基礎，保證優化后的設計效果能夠滿足城市居民的用水與排水。其次，市政給排水系統的建設屬于長期工程，在建設中會存在較多的問題，設計者在設計時需要保證每個環節的設計要嚴格達到城市規劃的標準要求。

5.2 注重前期研究，制定可行性和合理性方案

在市政給排水設計中，利用海綿城市理念時需要保證每個環節的設計效果，因為每個環節對最終建成的給排水系統都存在較大影響。設計者在設計之初，應先研究城市給排水系統的每一個運行環節，然后制定出合理、可行的海綿城市給排水設計方案，最終保證給排水系統能夠充分利用雨水及有效降低洪澇風險，為城市建設奠定良好基礎。

5.2.1 針對綠化帶環節的設計研究

在城市建設中需要做好綠化帶建設工作，這是城市建設中的重要組成部分，在針對綠化帶設計時，需要重點考慮幾方面內容。

①雨水收集的有效設計。在自然降雨時，雨水落入地面后會通過地表進入地下水。根據海綿城市理念需在設計工作中保證綠化帶的設置要處于路面下方的合理化位置，還要保障雨水口的分布滿足統一性要求，高度的設計要低于土壤和路面的高度，保證集水的效果。

②在設計水體過濾時，應先采取種植土鋪設的環節，在種植土之上應用礫石層并在此層進行透水管的安裝，保證雨水過濾時能夠達到強化排水深度的效果，還能夠有效補給天然水。

③在設計雨水排入時，應保證溢流體系的完善，要將雨水與排水管道進行有效連接，可實現雨季時有效處理多余雨水的目的。另外，還可以直接利用綠地處理多余的雨水。

5.2.2 針對道路環節的設計研究

城市在建設道路時采用非透水性的路面，易形成積水，在積水作用下會造成來往車輛打滑。因此，設計人員在應用海綿城市理念設計道路時，應利用透水性路面代替非透水性路面，達到盡可能降低徑流總量的目的，并可有效降低路面積水的發生率。同時，在設計時應引入透水瀝青混凝土，并放置在道路上層，下層則使用不透水材料，達到防止雨水影響路基的目的。

5.2.3 設計中應引入雨水凈化系統

各地城市在排放雨水時，存在著不足與漏洞，影響了雨水的蓄積效果，當城市處于雨水較少季節時，會缺乏可用水資源。因此，設計人員在應用海綿城市理念時，需充分發揮滲透性特點，構建集中雨水處理系統，保證水資源的循環利用。

5.3 利用海綿城市理念提升設計水平與效率

市政給排水系統的設計效果直接決定著城市排水系統的應用質量，決定設計效果的因素是設計人員的設計水平。因此，設計人員應在設計中，充分利用海綿城市理念，且將此理念貫穿設計始終，融入城市建設與城市規劃中，達到提升設計水平的目的，同時也能提高設計效率。

5.4 運用大型附屬設施提升雨水蓄水能力

在城市建設中，常會在建設基礎設施之外構建附屬設施，比如路基巖石等。路基巖石應用于道路建設中，可顯著降低路面積水發生率，并且能夠促進多余水分滲透至綠化帶中，提升集水效果。因此，設計人員在應用海綿城市理念時，可充分運用大型附屬設計，顯著提升海綿城市理念的利用效果。

6 結語

在市政給排水設計工作中，應充分利用海綿城市理念，將此理念貫穿給排水系統的每個設計環節中，充分利用此理念，可顯著提升城市水資源循環利用率，滿足城市居民用水排水需求，提升城市給排水系統設計質量與效率。