海綿城市理念在城市排水設計中的應用

(北京市市政專業設計院股份公司 北京 100037)

隨著城市的現代化建設和城市化建設的進一步推進，人們日益重視城市的基礎建設。基礎建設中占據重要地位的就是城市排水系統，而城市給排水的規劃好壞更是決定了城市排水系統是否能平穩運行，因此，在現代化城市建設中要重視城市給排水工程的設計。但是隨著城市范圍的不斷擴大和路面硬化的影響，使得城市道路的自然滲透能力降低，這是一部分多雨城市經常出現城市內澇的主要因素，基于這種背景，海綿城市的設計理念應運而生，為城市給排水工作提供了新的發展方向，促進了現代城市的可持續發展。本文主要針對海綿城市中的城市給排水規劃設計進行分析，探討海綿城市給排水設計的合理性。

一、海綿城市理念基本內涵概述

海綿城市理念，是指當面臨雨水天氣等汛期時，雨水過多無法及時排除使得城市基礎設施以及交通面臨巨大壓力。改善該問題需要利用城市中的生態系統對雨水進行疏導、消化、凈化，此過程中雨水又充分的補充了城市中生態系統所需要的水資源，使得城市的水資源得到充分利用。雨水的及時疏導降低了基礎設施的損壞率和對城市交通的壓力，多余的人力物力又可以大大提高對基礎設施的建設和維護水平。

二、城市排水系統設計中存在的問題

(一)老城區排水系統功能較落后

連續性、系統性和協調性等是在設計城市排水系統時必須滿足的要求。根據我國城市的發展規律可以得出，城市的建設以城市老城區為中心，呈網狀向周圍延伸建立新城區，并且隨著城市發展速度逐漸加快，城市人口呈爆炸型增長。在此期間，引發雨洪內澇的矛盾一點點積累。雨洪內澇的問題的產生是由于早期城市排水建設受時間局限，落后的設計理念和鋪設技術催生出老城區排水系統種種不合理的設計情況。而在城市發展的過程中，落后的老城區排水設計無法滿足城市人口爆炸式增長和城市發展所需。人口愈來愈多，排水系統所承受的壓力也越來越大，最終汛期期間排水系統無法及時排除大量的雨水，城市內產生雨洪內澇。

(二)排水系統設計標準不一

20世紀末我國大部分城市開始建設排水系統，在當時排水系統沒有受到太大的重視，沒有統一的設計建設標準，各個城市之間的建設標準也或多或少的存在不同之處。自21世紀以來，城市的發展速度愈來愈快，大量的鋼筋混凝土充斥在城市間，使得地表硬化程度被大大提高。而在短時強降水天氣中，堅硬的混凝土地表使得地表徑流迅速加快，同時大大阻礙雨水下滲。大量的雨水迅速涌入排水管道中導致短時間內排水管道內的流量大大增加，而常年使用的排水管道內徑并不能承受迅速增加的流量。最終排水需求得不到滿足導致雨洪內澇的發生幾率大大增加。

(三)排水系統缺乏保養維護

城市的現代化發展程度逐漸提高。城市中的建設也越來越完善。與地面愈來愈好的發展趨勢形成鮮明對比的是，深埋地下不見天日的城市排水管道的破敗。人們往往更注重于人眼所能見到的事物，也對可見物投入更多的精力物力，卻對不可見之物置之不理。不僅有關部門疏于維護保養損壞的排水管道，連工作人員都做不到及時更換到達使用壽命的排水管道。不受重視的排水系統無法定時接受應有的保養、更換、維護。一些管道便有了堵塞、破損以及超壽命使用的問題。而這些排水隱患的積累最后可能會導致排水系統無法保持平穩運作甚至崩潰。

三、城市給排水設計中應用海綿城市理念的具體方法和途徑

(一)建立科學完善的城市給排水管理體系

在城市建設中，要引入目前人們廣泛關注的海綿城市理念。通過對城市排水系統進行深入勘測，找出城市排水困難、城市內澇等問題的根本原因，并針對具體的原因提出解決方案。利用城市中的綠化帶、人行道等基礎設施加強排水能力，建立科學完善的城市排水體系，從而在提高水資源利用率的基礎上，促進城市的發展。

(二)在綠化帶的排水設計中，要充分起到收集雨水、過濾水體的作用

在對綠化帶進行植物種植之后，必須要重視它的排水功能，保證綠化帶的排水設計，能夠最充分的收集水資源，并將水資源排入統一的收集區。比如在綠化帶中設置排水口，保證自然水體的水資源能夠流向綠化帶中，對綠化帶的排水口進行仔細設計，確保雨水口低于道路的表面，而且要高于綠化帶的種植面，只有這樣才能夠最大容量的收集雨水。此外，要對綠化帶鋪設礫石層，來達到對雨水進行過濾和清潔的目的，使雨水在自然流入地下后，可以與自然水體進行匯合。

(三)完善和解決排水不暢、蓄水能力不足

如何完善和解決排水不暢以及蓄水能力不足的情況，我們可以從以下幾個方面來考慮:一在降水的汛期，可以通過安裝導流系統來攔截雨水，從而減少地表水的流失，提高雨水的儲存容量；二在地勢較低的地方，設置明溝系統，減少雨水在地表的累積，促進雨水的滲透，達到緩解地表交通壓力的目的；三是針對目前老舊小區的污水排放問題，利用地表水的溢流作用，將雨水直接排入排水通道。在老舊小區實施雨污分流的措施，保證雨水不會被污水所污染；四是對污水進行再處理，提高污水處理廠的污水處理能力，將污水進行再利用，從而提高城市的水資源利用率；五是在道路兩旁設置雨水篦子等能夠促進雨水排放的設備，在自然災害發生時為城市排水提供應急處理方法，不僅能降低洪澇災害對人民生活產生的影響，而且能夠提高城市地表水的蓄水能力，保證城市水循環系統的正常運行。

(四)新型鋪裝材料的應用

要對城市道路建設采用新型的鋪裝材料，由于目前我國城市道路的原材料主要為混凝土，而混凝土的強度較硬，對于雨水的滲透能力較弱，這就造成了地表水的水容量要高于地下水的水容量，加劇了城市內澇情況的發生，而城市復雜的排水系統也對雨水的滲透產生不利影響。因此在建設海綿城市的過程中，要高度重視道路的建設，選用透水性較高的建筑材料，提高雨水的滲透性。

(五)水體景觀與調蓄池的緊密融合

在建設海綿城市的過程中也要建立調蓄池，通過調蓄池對水進行調控，幫助攔截溝更好的攔截雨水，保證雨水能夠最充分的匯入到排水渠道中。在道路兩側分別建設水體景觀和蓄水池，水池能夠保證水體景觀有足夠的水面高度，確保景觀的觀賞性。而在道路的另一側，將雨水口建立在地勢較低的地區，以此來保證雨水能夠最大容量的排入蓄水池，而蓄水池中的雨水能夠在保證水體景觀正常運行的情況下匯集大量的雨水資源，發揮多方面的作用。

結語

從以上對海綿城市的建設分析過程來看，要想建立一個系統完備的海綿城市，就必須建設好城市的排水系統。一個系統良好的城市排水建設工程，能夠在減少城市內澇發生次數的基礎上，為城市提供較豐富的水資源，保證城市建設的正常發展。但是，不同的城市會面臨不同的排水問題，城市要根據自身的排水情況進行具體的分析，加強對排水設施的基礎建設，靈活的使用排水方式。在重大洪澇災害對城市產生影響時，及時的做出災害預警，提高城市的排水能力，推進海綿城市建設的步伐。