海綿城市理念在市政給排水設計中的應用

過其洋

中鐵城市規劃設計研究院有限公司 安徽 蕪湖 241007

引言

水是人類賴以生存的物質基礎，而給水又是城市生命之源，給水與排水管網的設計與施工，將直接關系到城市的運營與發展。我國是一個發展中國家，在城市的給水與排水方面，由于城市規模的擴大與發展，出現了許多問題。在我國城鎮化進程中，“海綿城市”概念的引入，使城市給排水工程的設計水平得到了顯著提升，為實現城市可持續發展奠定了基礎。“海綿城市”概念是指導城市給排水系統設計與建設的一個重要概念，它必須符合城市的發展趨勢和目前的給排水系統的實際情況，才能使它在提升市政給排水設計品質方面起到最大的作用。

1 海綿城市理念概述

海綿城市的概念就是從該多孔材料中得到的，它充分發揮了海綿的吸放水特性，可以對城市中的雨水進行有效的管理。海綿城市建設將采取綜合性的發展策略，不斷提高城市對雨水資源的有效利用，并提高城市對洪水的有效預防能力，以適應城市在新發展階段的建設需要。通過建造海綿城市，可以使原本的城市建設水平得到全方位的提升，從而建立起一套健全的水資源最優管理制度，提升城市水資源的靈活性，持續地對給排水系統進行優化，為城市提供最優的水資源儲備和調控，持續地推動現代化城市的快速發展，提升城市的生態環境建設水平。

“海綿城市”是適應現代化發展思想，以達到城市的良性運行的一種創新性戰略。在建設海綿城市的進程中，應著重強調在滲、滯、蓄、凈、排各方面的系統性研究，把新的技術概念整合到城市的供水系統當中，以城市的水承載量和供水需要為基礎，實現城市對飲用水的自動儲存與排放。在這一過程中，要通過人行道、車行道、雨林、路邊花園、下沉式綠地、植草溝渠等，來實現對城市水資源的集中采集，并對其進行合理的排泄，從而達到對城市水資源和綠化資源的整體調控和最優設計，以適應新時代城市的可持續性發展。

2 海綿城市理念在市政給排水設計中的應用價值

2.1 有助于提高現代城市的資源利用效率

在我國，由于各種原因，很多城市都面臨著嚴重的缺水問題。所以，在目前的城市建設和發展過程中，要研究的第一個問題和最基本的問題就是如何加強對水資源的保護，提高水資源的利用效率。在傳統的城市開發模式下，雨水資源缺乏有效的調控與管理，這在某種程度上影響了水資源的利用效率，對城市的長期發展不利。在海綿城市建設理念的指導下，使城市改變性質，使其具有海綿材料的特征，不斷加強對水資源的儲備和利用，不斷優化市政給排水設計系統，不斷提高城市的蓄水能力。在構建海綿城市的過程中，要采用科學、合理的策略和措施，將城市道路、綠化等資源的優勢發揮出來，從而達到對水資源的有效利用。

2.2 有利于緩解現代城市的內澇內旱問題

在進行現代城市化建設的進程中，應持續地提高城市居民在面臨內旱和內澇情況下的反應水平，同時把海綿城市建設的基本思想靈活地運用起來，以便為現代城市化處理好這一難題。中國幅員遼闊，所以一些城市在雨天可能出現極端雨水。尤其是在南方的某些城市中，在雨天的時候，由于雨水非常集中，如果城市的給水和排水系統不能迅速地起到排水作用，就會導致雨水在城市中滯留，從而對城市產生極為嚴重的不利影響，甚至會引起內澇，給人民的生產和生活帶來極大的影響[1]。與此同時，也有一些區域的干旱問題非常嚴重，如果不能在雨季對降雨進行有效的管理，那么在城市發生旱災的時候，就會造成嚴重的水資源短缺，這也會對人民的生產和生活造成很大的影響。運用“海綿城市”的發展思想，加強了雨季對雨水的吸收，旱季加強了對雨水的利用，并以“一吸一吐”的方式，不斷提升了城市的水資源調控能力，從而減輕了城市發展過程中所面臨的內旱、內澇等問題，以滿足城市建設和發展的需要，為人民群眾的生產、生活提供了有力的保障。

2.3 有利于增強現代城市的環境適應能力

在城市的建設與開發過程中，許多因素對城市及其周圍的生態環境造成了不同程度的破壞。如對生態環境的破壞，對水資源安全和水危機等。在此基礎上，提出了以“海綿城市”為發展目標，強化水資源管理，持續改善城市生態環境，創造出更加適宜人類生存與發展的“微氣候”。同時，利用水資源調控來調控生態環境，降低城市建設對周圍環境的沖擊，提升人民生活質量。通過對給排水系統的優化，以及對污水處理量的迅速提升，可以有效地抑制水污染的發展與擴散，改善城市生態環境，從而全面提升城市的生態適應性，推動城市可持續發展[2]。比如，利用各種專業技術，在較短的時間內，及時強化對自然水文特征的評估，并對其進行科學修復，從而可以快速地恢復城市的水文環境，保護生態系統的平衡與發展。

3 市政給排水設計中存在的問題

3.1 排水設施不完善

一個城市的發展需要一個科學、合理的排水設計，但由于許多城市的排水設計歷史悠久，加之設計思想、技術、規范和材料等因素的制約，使得原來的排水體系存在缺陷。市政給排水設計中設施不完善的問題，主要表現在給排水管道系統的建設、處理工藝選擇和設施維護等方面。例如，某些城市在城市化建設過程中，由于隨意施工或資金不足等原因，可能會出現給排水管道建設不完整或存在死角等情況，也有可能選擇不合理的處理工藝或設施，導致了污染物不能被有效處理。此外，一些市政部門也缺乏設施維護的專業知識和相關設備，難以及時發現和處理管道堵塞、泄漏等問題，可能會造成水質和環境的惡化。例如，原來的排水系統陳舊，面積狹小，很難支持城市的發展。隨著城市人口的不斷增長、道路的擴大、建筑物的增多，城市的生活和工業廢水的排放量也在不斷增加，原來的排水系統已經很難滿足城市的發展需要。

3.2 水資源利用率低

水是一種不可再生的資源，但是隨著城市人口的增長和城市的發展，它的需求量和消耗量也越來越大。當前我國的水資源利用率不高，導致了水資源的極大浪費。除此之外，由于城市的土地硬化程度比較高，所以地面的滲水能力會有所降低，因此不能及時地將地面的積水排出，最終導致降水流入排水管，變成了一片死水。同時，市民使用量大，循環利用水占比低等方面也存在諸多問題。市民對水的使用不夠節約，存在著洗澡長時間浪費水，開水龍頭長時間不關閉等浪費行為。另外，市政給排水系統中循環利用水的占比較低，如沒有凈水設施的污水回用系統，處理循環利用等方面也相對滯后，就容易導致水資源浪費。

3.3 缺乏先進理念

給水排水設計對提高城市運營品質、提高城市綜合服務能力具有十分重要的意義，然而，從當前的現狀來看，這種給水排水設計體系不夠科學合理，不能適應時代發展的需要，不利于“綠色發展”和“雙碳”目標的實現。

4 海綿城市理念在市政給排水設計中的應用

4.1 與城市的發展規劃相適應，滿足城市可持續性發展需求

要最大限度地提升海綿城市思想在城市給水排水設計中的運用，必須充分認識到其高靈活性的優點，對給水排水系統進行全面的規劃設計。這就需要在進行給排水系統的設計時，要把給排水系統的設計與城市的發展規劃結合起來，進行優先設計，并進行規劃預留，從而為今后城市的擴展和發展打下良好的基礎。唯有如此，才可以保證城市給排水系統可以持續、穩定地為城市的運營與發展提供服務，從而達到城市的特定規劃目標，利用海綿城市的概念，為實現城市的可持續發展奠定了堅實的基礎。在解決水資源利用率低的問題時，應該采取綜合措施，包括提高水資源利用效率，大力推廣節水的理念和技術，加強循環利用水的凈化和生產線的升級等。在市民使用水的方面，應該加大對節約水的宣傳力度，同時制定出能夠讓市民容易理解并可行的操作方案。例如，設置水表、水壓力限制器、節水器等節水設備，以及優化供水管網的布局，推廣“雨水收集利用再生澆灌”的理念等。在循環利用水方面，應該加強污水處理站和回用系統的改良和升級，提高凈化水質量和擴大循環利用領域，促進企業發展綠色循環經濟，以及促進城市節水智慧減排應用等。

4.2 加強專業性技術的研究

城市的給排水系統極大地影響著城市的綜合發展水平，它的建設周期比較長，投資也比較大，因此，對具體的規劃方案和建設措施都有很高的要求。目前，國內關于海綿城市的相關建設仍處在初級階段，缺乏具體的施工經驗，缺乏對系統設計的支持，存在很大的不穩定性。只有加強對城市給水系統中“海綿城市”概念的研究，才能推動城市給水系統材料技術的發展，以技術開發與材料創新，為提升城市給水系統的設計品質奠定堅實的基礎。在排水設施的完善方面，應該采取綜合措施，包括進行規范的管道建設、選擇適宜的處理工藝和設施、加強設施維護等。為了保證管道系統的建設完整，應該加強市政部門的監督管理，對管道施工過程進行精細化管理和監管，防止出現盲區和死角。同時，在處理工藝和設施的選擇上，應該充分考慮當地的環境特點和污染排放情況，制定適合當地的處理方案，保證水質的安全性和穩定性。最后，為了加強設施維護，可以加強市政部門和社會力量的合作，建立完善的設施維護體系和隨時處理應急事件的機制，以便及時發現和解決問題，確保設施的正常運行和環境的持續穩定。

4.3 落實體系建設責任

當前，我國正處在城鎮化進程的重要階段，在這個階段，我們要把好城鎮化進程關。給排水系統是一個重要的城市基礎設施，它的建設與設計關系到整個城市的運營與發展。為推動城市的可持續發展，在給排水系統的設計中，必須從政策上做好統籌、規劃和分析，以保證基礎設施建設的安全。在實際操作中，有關部門要加大監督和投入，規范物資和工程市場，對招標環節進行嚴格把關，找到加快海綿城市發展的方向。此外，也要鼓勵有關單位、公司，在與“海綿城市”有關的技術上投入更多的精力。通過對“海綿城市”概念在城市給排水工程中的運用，可以為“海綿”概念在城市給排水工程中的運用提供一種新的思路[3]。通過加強政府部門的監督管理，制定相應的政策支持，建立完善的技術體系，并加強對市民和企業的宣傳引導，在加大投入和滿足市民需求的前提下，落實體系建設責任。

4.4 注重頂層設計

海綿城市的建設，投資巨大，工期漫長，目前，我國的海綿城市還處于摸索階段，缺少具體的建設經驗，因此，在城市建設過程中，要充分借鑒國際上先進國家的經驗，完善對海綿城市的頂層設計，從全國的角度，制定出一套海綿城市的建設方案，這樣才能更好地利用城市的雨洪資源，推動海綿城市的發展。通過對30個“海綿城市”試點城市在全國范圍內的推廣與實踐，總結出的成功經驗與存在的問題，可供我們借鑒。隨著技術的不斷進步，經驗的不斷積累，再加上國家的有關政策的支持，在給水排水系統的設計中，海綿城市的概念將會變得更加的成熟，這不僅可以提高水資源的利用效率，還可以創造出更加美好的居住環境[4]。

5 結束語

綜上所述，將“海綿城市”概念運用于給排水系統的設計，是適應城市發展需要的。而將“海綿城市”概念運用到城市給水系統設計中的時間還很短，目前還沒有形成一個比較完善的體系。但是，我們相信，在今后的工作中，我們可以不斷地積累相關的技術與經驗，使給排水領域的應用更加成熟，從而更好地服務于城市的可持續發展。