“海綿城市”概念在城市排水設(shè)計中的有效運用

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，城市的發(fā)展日新月異，在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的過程中，城市積水情況不斷發(fā)生，為我國城市化建設(shè)帶來了一定的不利影響，目前，我國正在積極采取措施，完善城市的排水系統(tǒng)，為城市化的發(fā)展提供一定的保證。

關(guān)鍵詞：城市化；積水；排水系統(tǒng)

1、引言

就目前而言，我國的城市內(nèi)澇現(xiàn)象依然時有發(fā)生，城市中雨水不容易滲透、排水系統(tǒng)不完善等都是導(dǎo)致城市內(nèi)澇出現(xiàn)的重要因素，因此，“海綿城市”的概念應(yīng)運而生，為我國城市排水設(shè)施的發(fā)展提供了重要的參考依據(jù)。

2、城市中發(fā)生內(nèi)澇的原因

2.1地面上雨水難以滲透

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我們的城市變成了鋼筋水泥、瀝青混凝土、花崗巖、大理石的展示場地。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，北京有百分之八十以上的路面被混凝土、瀝青等不透水的材料覆蓋，嚴(yán)重影響了地面的雨水滲透能力，阻礙了土壤涵養(yǎng)水分的自然能力。

2.2城市排水系統(tǒng)不夠完善

首先，城市管網(wǎng)建設(shè)相對滯后，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)過低，片面重視地面的建設(shè)，往往忽視對地下的建設(shè)。另外，城市的內(nèi)部和外部河流存在淤堵、斷堵的情況，其河流的容水面積和容量都嚴(yán)重不足，河流的速度緩慢。同時，城市內(nèi)的相關(guān)設(shè)施運行效率也不夠高。

3、“海綿城市”概念的出現(xiàn)

“海綿城市”概念就是將城市比作海綿，在遇到降水的時候可以吸收、凈化大量的雨水并對地下水進(jìn)行補充，促進(jìn)自然環(huán)境中水的循環(huán)；在發(fā)生干旱的時候可以將儲存的水分釋放出來并且合理的利用，使得水能夠在城市中最大的發(fā)揮其作用。

這里所陳述的的水的吸收和釋放，都是通過自然環(huán)境進(jìn)行對水進(jìn)行收集和使用，實現(xiàn)雨水和大地之間的自然交換，從而促進(jìn)人工化城市向自然化城市、生態(tài)化城市邁進(jìn)。

4、“海綿城市”概念和城市排水系統(tǒng)的設(shè)計

在2014年11月2日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部對外印發(fā)的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，海綿城市建設(shè)要根據(jù)城市的建筑、小區(qū)、道路等設(shè)施作為建設(shè)的載體，使得城市能夠形成一定規(guī)模的海綿體。

4.1機動車道的海綿體設(shè)計

占有城市面積百分之十至百分之二十五左右的道路是我們要實現(xiàn)的海綿城市的重要構(gòu)成部分，也是《指南》中的解決途徑之一。

目前，機動車道的“海綿體”結(jié)構(gòu)設(shè)計的原始創(chuàng)造者——臺灣省的陳瑞文，稱這就是“JW生態(tài)工法”這一設(shè)計完全改變了現(xiàn)行的機動車道設(shè)計不透水的設(shè)計思路，而使道路成為一個能自由呼吸自由吸納水的循環(huán)通道。

JW生態(tài)工法施工程序如下：

首先，在土壤層之上鋪設(shè)相當(dāng)厚度的碎石（其中包含空體儲水球）以儲存水分、過濾水質(zhì)，雨水將被循序?qū)氪藢樱渲幸徊糠致凉B透地下土壤層，活化土壤，剩下的則進(jìn)入地下排水通道。

然后，在碎石之上架設(shè)結(jié)構(gòu)性、導(dǎo)水性極強，且可回收在利用的PP塑膠導(dǎo)水管，以網(wǎng)格結(jié)構(gòu)架構(gòu)，上面澆筑混凝土。

最后，待混凝土凝固后，將此導(dǎo)水管的封口條蓋掀起，露出鋪面上的排水孔。雨水、空氣自然對流，形成與地下土層的循環(huán)溝通，進(jìn)而活化底層土壤、繁育微生物，形成可凈化水層、分解污染物的地下微濕地生態(tài)系統(tǒng)。晴天吸塵、雨天吸水、夏日降溫、冬季保溫，對于改善城市環(huán)境有著極大的幫助，特別針對改善霧霾、暴雨、城市熱島效應(yīng)、地區(qū)性缺水有著顯著的效果。

這種施工方法極大的解決了城市內(nèi)澇，吸納雨水滲透入地下，參與到地下水循環(huán)系統(tǒng)中去。

因機動車道與非機動車道結(jié)構(gòu)相似，所以，非機動車道完全可以借鑒機動車道的施工方法，另外，由于我國對透水性混凝土路面的研究與應(yīng)用也開展廣泛，并在非機動車道上大量應(yīng)用，故不再對非機動車道的透水性進(jìn)行論述。

JW生態(tài)工法的優(yōu)勢：

（1）結(jié)構(gòu)堅固

測試表明，對一塊七點五厘米厚度的JW混凝土塊進(jìn)行垂直點荷載測量，其承受力為300-420psi，十厘米與十五厘米厚的的鋪面可以分別承載420-500psi與500-600psi，而一般大型車輛的標(biāo)準(zhǔn)僅為90psi，可見其鋪面之堅固。

（2）壽命長

此鋪面于2003年開始投入使用，第一例鋪設(shè)于臺灣新北市水利署，至今已逾十年，至今尚無修繕的地方，此鋪面可以保證三十年不損壞，基本不脫落、不凹陷，一般瀝青混凝土的道路設(shè)計壽命也就是十五年。

（3）節(jié)能環(huán)保可持續(xù)性

建材均符合綠建材標(biāo)章，其主架構(gòu)利用PP塑膠導(dǎo)管，取代鋼筋結(jié)構(gòu)（如果必要，也可以鋼筋作為輔助），更具有抗壓性以及抗彎拉強度的特征，而且可以回收再利用，節(jié)約資源，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

（4）造價低，施工便利

JW透水鋪面的造價甚至要低于一般高壓磚、透水磚，且工期更短，維護(hù)費用更低，但是，其性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他同類建材，適于推廣至更廣大地區(qū)。

4.2便道的生態(tài)排水

人行便道、廣場、小區(qū)道路這些區(qū)域都要采用滲透吸收水磚鋪裝，來形成海綿體實現(xiàn)涵養(yǎng)天然水。便道的防滑滲水鋪裝在我國已經(jīng)應(yīng)用廣泛比較成熟，需要積極提倡。

3、綠化帶的生態(tài)排水

《指南》中提出的綠化帶也是未來城市的海綿體之一，可以將道路綠化帶設(shè)計成下沉式，以吸納機動車道、非機動車道沒來的及吸納的天然水。

在我們的城市建設(shè)發(fā)展的過程中，綠化帶越來越多，而對道路的設(shè)計則越來越少。目前，我們的綠化帶設(shè)計基本都是高出地面的，所以，難以將路面上的水排入到綠化帶中，只能是進(jìn)入到排水管道之中，而綠化帶涵養(yǎng)水、吸納水的功能是我們在實踐過程中最容易實現(xiàn)的。所以，我們可以把綠化分隔帶建成下凹式的，排水方式為直接排入路邊的下凹綠化帶溝渠之中，在擴(kuò)大吸收地面水的同時也有效避免了積水情況的出現(xiàn)，大大提升了城市排水系統(tǒng)的水平。

5、結(jié)束語

“海綿城市”的成功經(jīng)驗和實例為我們建設(shè)海綿城市的生態(tài)家園指明了方向，激勵我們積極探索用于開拓，為建設(shè)一個更美好的家園而不懈努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊小龍. 基于海綿城市概念下的城市園林規(guī)劃設(shè)計思路[J]. 中國林業(yè)產(chǎn)業(yè)，2016，（09）：91.

[2]解華，方詩圣. 基于海綿城市理念下城市道路排水系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計[J]. 安徽建筑，2016，（03）：25-28.

[3]吳丹潔，詹圣澤，李友華，涂滿章，鄭建陽，郭英遠(yuǎn)，彭海陽. 中國特色海綿城市的新興趨勢與實踐研究[J]. 中國軟科學(xué)，2016，（01）：79-97.

[4]徐振強. 我國海綿城市試點示范申報策略研究與能力建設(shè)建議[J]. 建設(shè)科技，2015，（03）：58-63.