基于海綿城市理念的城市排水設計探討

劉金翠

摘 要：對于城市排水，尤其是雨水，海綿城市可以具有比較好的蓄水、吸水、凈水能力，遇到特殊情況時釋放、利用的效率更高。提出海綿城市這個理念，對城市排水的設計和建設具有非常高的理論和現實指導意義，不僅有助于更合理的分配水資源的利用方式，還有利于有效保護我們的生態平衡和生態環境，實現科學技術與自然環境的有機結合。文章簡要闡述了海綿城市的應用現狀和城市排水建設存在的問題，并簡要分析了基于海綿城市理念的城市排水的建設和應用，為工作人員的相關工作提供有力的理論依據。

關鍵詞：海綿城市理念；市政排水設計；應用

中圖分類號：TU992 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）31-0111-02

1 海綿城市的概念

近年來，干旱和內澇等災害的頻發，其中重要的原因是雨水資源沒有得到合理的利用。海綿城市是最近幾年提出的一個新概念，像海綿一樣彈性非常好是海綿城市最大的特點，對各種環境和氣候的適應能力非常強，特別是遇到某些自然災害的時候，海綿城市表現出更好的適應能力。如果城市的降水量較大，海綿城市此刻可以吸收或者存儲多余的降水，對水資源進行儲存，同時滲透、吸收、凈化地表水。如果城市在面臨水資源短缺的狀況，海綿城市可以將儲存起來的水釋放、利用。建設和發展海綿城市在很大程度上可以實現對生態環境的保護，有機結合自然力量和人工建設，實現雨水的最大化利用和保護我們賴以生存的生態環境。建設海綿城市時[1]，更要充分的統籌結合地下水體系、地表水體系、給水、排水和自然降水等。

2 城市排水系統存在的問題

2.1 不完善的排水基礎設施

伴隨我國經濟水平的提高和科學技術的發展，我國的社會也發展的越來越迅速，而現階段的排水管道并沒有進行更新換代，老化嚴重，不能滿足社會發展的要求。眾所周知，排水系統的更新換代對專業能力的要求非常高，所以，進行操作時必須要由專業人員來完成，但是，目前階段我國的專業人員非常缺乏，從而無形中增大了工作難度和工作量。而且，現有的排水管道弊端非常明顯，例如：構造不合理、尺寸達不到要求等是常見的問題。現代社會城市發展越來越迅速，就必然會導致高層的建筑物逐漸增多，大量開發利用地下空間，大幅度增大城市的面積。另一方面，城市化進程加快，工業發展逐步加快，也就會產生越來越多的工業污染，導致水資源的急劇短缺，同時人類浪費現象非常明顯，使得這一問題更加突出嚴峻[2]。為了改善這種狀況，相關部門要樹立責任意識，提出具體的解決措施，完善排水的基礎設施，使排水方案最優化最合理，使水資源短缺的問題可以得到有效地緩解。

2.2 氣候因素影響較大

不合理開發、利用自然資源，破壞生態平衡，使得氣候逐漸變暖，而目前階段世界各國面臨的首要氣候問題就是怎樣控制全球氣候變暖。眾所周知，城市熱島效應和溫室效應嚴重影響了我們日常的生產和生活，近幾年，氣候出現異常變化、極端天氣增加等屢見不鮮，同時極端天氣產生后果非常嚴重，我們并沒有發現很好的解決方法，嚴重影響了我們賴以生存的居住環境。如果遇到強降雨天氣，城市的排水系統極易癱瘓，使得城市積水過多，建筑物老化的速度加快，人類生存受到嚴重威脅。一般情況，城市的排水管道所能承受的水量能力是有限的，如果某一區域的管道出現問題，將會嚴重威脅整個城市的排水管網體系，嚴重的話還會造成交通擁堵、市民恐慌等惡劣影響。

2.3 雨水資源利用不合理

根據調查表明，一般情況下，在降水過程中絕大部分的雨水會滲透到地下，少部分的雨水會流失掉，這是不可違逆的自然規律，也是這樣的循環可以有效地對城市地下水進行補充，排水體系運轉的更加有效平穩，有助于建設、發展城市。然而隨我國社會的進步、城市的發展，為了更加方便人民的生活，許多地面從傳統的自然道路修建逐步向硬化路面方向發展。大量建設硬化地面雖然有助于我國經濟的發展和建設，但會使得大量的雨水資源流失，雨水資源的80%不能得到利用，從而使得城市的排水工作面臨巨大的挑戰。有限的水資源使得地下水資源的補充不夠及時有效，然而交通運輸業的發展與進步對于城市的發展至關重要，二者相輔相成，所以這些矛盾的地方使得城市的排水體系與城市經濟的發展出現不匹配的問題[3]。目前階段，我國排水系統的設備、管道都比較老舊，老化現象比較嚴重，城市的快速發展要求排水系統也要進行更新換代，否則，就不能滿足社會進步的要求。

3 基于海綿城市理念的排水設計應用

3.1 海綿城市滲水設計

3.1.1 透水景觀鋪裝設計

傳統城市在建設過程中，主要是對市政公共區域景觀、居住區景觀進行鋪裝，且鋪裝時，大多采用透水性比較差的材料，進一步使得雨水滲透能力變差，如果想要改善這一問題，既可以采用過透水鋪裝設計，也可以最大限度的利用溝渠、水渠，將雨水引流到周邊街道的滯水設備中，有效解決雨水滲透問題。

3.1.2 透水道路鋪裝設計

建設城市時，道路占用的面積在傳統城市面積中有很大比重，能夠達到10%-25%，修建傳統道路時所使用的鋪裝材料質量不達標，是造成雨水滲透能力弱的主要因素。鋪裝景觀過程中，可以采用透水鋪裝，一方面有效提高雨水的滲透能力，另一方面用透水混凝土逐步代替居住區、園區的道路、停車場的鋪裝材料，使得雨水的滲透量逐漸增大，地表徑流逐漸減少，同一時間，雨水滲透到地下流進地下儲蓄池，完成存儲步驟，然后對流入河道和補充地下水的水資源進行凈化，使得對水資源的污染程度大大降低[4]。

3.2 海綿城市蓄水設計

3.2.1 蓄水模塊

雨水的蓄水模塊是一種新型產品，具有的承壓力非常好，不僅可以對水資源進行存儲，占據的空間也不會很多，為了使得蓄水能力更好，蓄水模塊的設計增加了許多鏤空空間，這些鏤空空間大約占95%。另外，為了配合更好蓄水和排水，要與防水布、土工布充分的結合，與此同時，在結構內部，要充分設置好出水管、進水管、檢查井、水泵的位置。將這些雨水資源充分儲存起來，經過處理，不僅僅可以用來清潔路面、水景補水、沖刷廁所、澆灌花草，還可以用作消防用水或循環冷卻水。endprint

3.2.2 地下蓄水池

收集雨水資源的過程中，主要包含8個組成部分：池體、出水井、沉沙井、高位通氣帽、低位通氣帽、進水水管、出水水管、溢流管、曝氣系統等。依據選用植物的不同，蓄水層的處理也相應的存在差別。當選擇的綠色植物為灌木、喬木等類大型植物時，選擇的蓄積材料多為輕質多孔的粗骨料，且粗骨料的粒徑要大于或等于25mm，蓄水層（包括水、骨料）的深度要大于或等于60mm。當選擇的綠色植物為綠籬、藤本植物等類的小型植物時，選擇的蓄積材料可以為80mm厚15-20陶粒，內鋪穿孔PVC管，可以盡量保持土壤層的相對水分量。

3.3 海綿城市滯水設計

3.3.1 雨水花園

如果一些園林區可以種植樹木、灌木，對雨水的滯留作用會更好。雨水花園的設計，不僅使得地表的徑流量降低[5]，還能對地下水源起到涵養作用，利用吸附、降解的功能，減少水循環過程中產生的污染。土壤更好的促進雨水滲入地下，如果城市出現暴雨積水現象，可以起到很好的緩解作用。

3.3.2 生態滯留區設計

所謂的生態滯留區，是指通過淺水的洼地進行水資源的儲存或者對雨水徑流的方式進行控制。生態滯留區設計，就是利用植草溝、雨水濕地、雨水塘等方式，促進雨水滲入地下。生態滯留區的設計，最大化的利用土壤和植被，改善徑流，治理徑流，同時實現方式多種多樣。

4 結束語

規劃基于海綿城市理念的排水建設，城市的發展水平和發展基礎是其設計建設的依據，要統籌兼顧各種影響因素，進一步有效地確定系統建設的可操作性，進而相應的確定排水工程的建設要點，問題分析更加具有針對性，對于雨水的利用率更高，為減少我國出現的洪澇問題貢獻最大的力量。基于海綿城市理念，城市要建設科學合理的排水系統，建設者要充分考慮各個階段所要面臨的各種影響因素，有效完善城市排水系統的基礎設施，大力促進我國城市更好更快的發展。

參考文獻：

[1]鐘騰蔣.探討市政給排水管道工程中的結構設計[J].工程技術：文摘版，2016（7）：319.

[2]蔡甫.市政給排水管道工程中的結構設計初探[J].工業，2015（26）：94.

[3]吳偉濤，劉明輝.對市政工程給排水管道結構設計論述[J].中國科技縱橫，2010（13）：99.

[4]李新貴，劉岳威，施鳳英，等.我國城鄉嚴重的水生態危機與水資源環境的綜合管治-基于海綿城市建設的可持續發展理念[J].上海城市管理，2016（01）：20-23.

[5]劉先覺.現代建筑理論-建筑結合人文科學自然科學與技術科學的新成就[M].北京：中國建筑工業出版社，2009：204-207.endprint