基于海綿城市概念的城市排水設計探究

黃錦

摘 要：為了滿足城市現代化建設需求，城市面貌得到持續改善，但是頻繁發生的“積水內澇”問題給城市建設帶來了諸多難題。海綿城市概念的誕生，并快速成為了建設城市的一種重要模式。文章基于海綿城市概念，就城市排水設計策略進行重點探討，希望充分利用海綿城市概念來完善城市排水系統。

關鍵詞：海綿城市；城市排水；設計

中圖分類號：TU992 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）28-0088-02

Abstract： In order to meet the needs of urban modernization， the urban landscape has been continuously improved， but the frequent "waterlogging" problem has brought many problems to urban construction. The birth of the concept of sponge city， and the rapid construction of the city has become an important model. Based on the concept of sponge city， this paper mainly discusses the design strategy of urban drainage， hoping to make full use of the concept of sponge city to perfect the urban drainage system.

Keywords： sponge city； urban drainage； design

作為城市公共基礎設施的重要組成部分，排水系統是城市污水處理和排除的重要設施，是城市規劃工作的重點。隨著城市快速發展，“積水內澇”等問題頻繁出現，給城市生態發展帶來了不利影響，也無法利用豐富的雨水資源。海綿城市理念是一種主張排水和循環用水有效結合的理念，可以通過合理調配雨水資源來防范洪澇問題，是排水設計需要遵從的一個重要設計理念。

1 海綿城市概念下城市排水設計策略

基于海綿城市理念，城市排水設計要著重做好滲水、蓄水和滯水等環節的設計管控，具體對策如下。

1.1 滲水設計

城市滲水設計中，主要需要發揮市政道路和景觀等作用來增強海綿城市的滲水能力。

（1）針對城市道路滲水設計而言，為了增強道路滲水特性，要從鋪裝設計工作入手。在傳統的城市建設中，道路面積占比主要控制在10%～25%，但是由于傳統城市道路設計中所采用的鋪裝材料質量比較差，影響了道路的雨水滲透性能。在景觀鋪裝時，可以應用透水鋪裝進一步提升道路雨水滲透能力。此外，要逐步應用混凝土來逐步替代停車場、城市居住區道路的鋪裝材料，逐漸增加雨水的滲透量，減少地表徑流，確保使更多雨水通過滲透來流入到所設置的地下蓄水池中，再凈化這些水資源，降低其污染程度。

（2）針對城市景觀設計而言，在以往的城市建設期間，景觀鋪裝主要位于城市公共區域和居民區，且主要采用透水性較差的施工材料，以至于極大地降低了雨水滲透性能。基于海綿城市概念所提倡的高滲透性，可以通過透水鋪裝設計方式，充分利用水渠、溝渠等來將城市雨水逐步引流到城市街道滯水設備，從根本上解決城市雨水滲透問題。

（3）適當增加雨水泄洪通道，或增加原有雨水管網管徑，確保可以將城市雨水更好地排入所設置的城市“海綿”體中。

如圖1，可以在原有城市排水管網的基礎上，構造地下排水深邃泄洪排澇系統，借助深層隧道來使過量雨水進入深層隧道，這樣可以減輕以往淺層排水管網系統的排水壓力，有助于防范“內澇”問題的出現。

1.2 蓄水設計

在海綿城市概念下，為了更好地利用豐富的雨水資源，要注意將滲透收集得到的雨水儲存起來，這就需要做好城市蓄水設計工作，具體設計要點包括：

（1）蓄水模塊設計。作為一種新型蓄水產品，蓄水模塊具有很好的承壓性能和蓄水性能，也不會占用過多的城市空間。在設計蓄水模塊時，要適當地增加鏤空空間所占比例，一般可以高達95%。此外，為了有效結合城市排水和蓄水，要結合土工布和防水布，同時在結構內部設置要做好水泵、檢查井、進水管以及出水管等位置布置工作，以便可以充分儲存雨水資源。通過后續處理收集的雨水資源，可以實現對城市路面、景觀等進行補水和清潔，也可以用作消防用水。

（2）地下蓄水池設計。雨水資源收集主要包括進/出水管、高/地位通氣帽、曝氣系統、溢流管、出水井、池體和沉沙井等部分所構成。如圖2，可以建設恰當的植草溝將雨水儲蓄。根據所選植物種類的不同，可以設置不同的蓄水層。比如，在以喬木和灌木為主要的綠色植物時，在地下蓄水池建設期間可以應用多孔、輕質的粗骨料為主，相應的深度不可小于60mm；在選擇藤本植物或綠籬等小型植物為主要的綠色植物時候，要盡量選擇80mm厚的15-20陶粒，其中適當地鋪設PVC管，這樣可以極大地增強土壤層的水分含量。

（3）建設雨水蓄滯塘。通過雨水蓄滯塘建設，可以有效結合雨水收集池和蓄滲塘，在雨水終端排放出水體之前進行滲濾和調蓄處理，這樣可以實現城市道路排水、蓄水以及處理等功能進行有效結合。

1.3 滯水設計

（1）雨水花園設計。如果城市園區中可以建設一些灌木、喬木等植物，那么就可以發揮植物根系的作用來提升雨水滯留作用。在設計雨水花園期間，可以降低地表徑流量，實現對地下水資源的涵養，同時也可以發揮各種植物根系的降解作用和吸附作用來減弱水循環污染作用，確保雨水更好地滲透入地下，避免城市在暴雨天氣下出現積水問題。

（2）綠色屋頂設計。同雨水花園類似，綠色屋頂設計也是有效利用綠地的蓄水作用來緩解徑流壓力，避免發生洪澇災害，有助于增加雨水蒸發量，改善城市空氣質量。而針對那些不適宜設計綠色屋頂結構的區域，可以引導屋頂雨水流入地面上所設置的蓄水池來存儲雨水。

（3）生態滯留區設計。主要是采用淺水洼地設置來儲存水資源或控制雨水徑流的一種方式，具體就是借助雨水塘、雨水濕地和植草溝等方式來加快城市雨水深入地面，最大程度利用植被和土壤作用來對地表徑流進行改善，有效治理城市地表徑流問題。

2 海綿城市概念下城市排水設計要點

2.1 有效結合城市規劃

理論上來講，城市排水設計是一項系統、繁雜的工程項目，涉及到城市防水防澇、環境保護以及發展規劃等諸多方面，設計難度比較大。因此，在基于海綿城市概念設計城市排水系統及設施建設時，必須有效結合城市發展規劃以及城市用水需求，構建科學、合理的用水模式和節水方案，同時適當地優化調整實際的供水方案，以便充分發揮城市給排水系統，提升水資源利用率起到積極作用，尤其是除了確保設計城市排水系統滿足當前城市排水需求外，同樣需要具有一定的前瞻性，考慮所設計排水系統可以滿足城市未來一段時間的發展需求。如此一來，通過有效協調城市排水設計和城市發展建設，可以更好增強城市排水系統設計的完善性、科學性和合理性。

2.2 提升設計專業水平

排水系統是城市建設中重要的基礎設施，除了需要滿足當下城市建設和發展需求，還需要滿足未來一段時間后城市發展需求。然而，當前我國城市排水系統設計中關于海綿城市理念應用的研究還非常有限，專業技術應用成果還比較有限，所以相關部門在探索發展路程過程中需要“摸著石頭過河”，邊實踐邊積累相關設計經驗，所以實際設計過程中的不確定因素眾多。針對這種情況，為了確保城市排水系統設計中順利貫徹海綿城市概念，必須要立足于專業視角，結合眼前的建設經驗和技術情況來不斷引入和應用新技術，持續強化專業技術水平，確保可以有效提升城市排水系統設計的效果。

2.3 遵循生態優先原則

在“海綿城市”排水系統設計期間，要遵循生態優先原則，有機結合人工措施和自然途徑，在確保城市排水防洪安全性的基礎上，實現對城市雨水進行有效儲存和利用。海綿城市排水設計不是對傳統排水系統進行替換，而是在原有排水系統基礎上補充和完善排水系統設計的，以便優化配置各種資源，最大程度提升海綿城市排水質量。

3 結束語

總之，海綿城市概念的誕生和應用，為當下以及未來一段時間內城市排水系統設計提供了一種全新的理念。為了確保海綿城市排水系統設計質量，需要在立足于城市發展規劃，本著生態優先原則的基礎上，科學設計滲水、蓄水和滯水方面的排水系統，確保有效防范城市洪澇災害問題的發生。

參考文獻：

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