海綿城市在市政給排水設計中的運用研究

曾漢營 （廈門城健建設有限公司，福建 漳州 363000）

隨著城市規模急劇擴張，居民數量在大幅度增加的情況下，對水的需求量也在同步增長。而原有的城市結構體系，顯然已經無法適應城市的快速擴張，因此就導致在暴雨來臨時，出現排水不暢、城市內澇等問題，而海綿城市正是解決這一難題的良方，不僅可以適應快速變化的城市環境，同時在洪澇災害等方面也具備良好的應對措施，因此在市政道路給排水設計過程中，就需要充分應用海綿城市的管理理念，如圖1所示。

圖1 海綿城市示意圖

1 海綿城市理念基本內涵

海綿城市理念主要是指在城市規劃以及日常管理過程當中，借助于建筑物本體以及自然生態系統，實現全流程雨水的充分利用，改善暴雨等極端天氣情況對城市交通所造成的影響，合理調控排水系統的洪峰流量，最終實現對水資源的綜合利用。因此，該理念的出現也為今后市政給排水的設計，提供了新的方向和路徑，但是在實現這一理念的過程中，需要堅持科學規劃設計理念，要根據不同城市所處的特點以及環境靈活地設計，才能減少內澇災害，保障城市居民生產生活以及財產安全。

2 海綿城市給排水系統建設的意義

2.1 提升城市內部資源與空間的利用率

在城市化水平快速提升的大背景下，人口規模不斷上漲，資源以及空間的利用率就顯得更為緊張，對城市的發展也帶來了很大影響。為了解決這些問題就需要將海綿城市的理念應用到給排水設計當中，結合各個城市的發展現狀以及特點，重新規劃內部排水系統以及建筑空間，從而才能有效促進城市的快速進步。

2.2 提高對水資源的利用率

由于城市的快速擴張，以及我國水資源分布不平衡的現實性問題，在部分北方城市存在較為明顯的缺水現象，在很大程度上影響到了人們的正常生活，并且對于工業的正常發展也產生了明顯制約。為了改變這種現狀，在城市規劃設計的過程中，需要充分運用海綿城市理念，保障城市的給排水系統順暢，在實現對雨水資源充分利用的同時，儲存能力也得到了相應的提高，以此確保城市的健康穩定發展。

3 當前市政給排水設計工作現狀

3.1 設計陳舊

城市給排水整體系統的設計思路以及控制管理過程中，排水管網是關鍵。因此，在對其規劃和設計的過程中，需要著重關注城市街區以及生活區，保障工業與生活用水之間處于相對平衡的狀態。而目前在這方面做得并不是很令人滿意，大多數城市的給排水設計理念比較陳舊，對于這種陳舊的設計理念需要進行革新，在設計的過程中更注重城市給排水系統的科學性與合理性。

3.2 忽視對污水的控制

海綿城市的設計理念不只是在于加強對水資源的合理管控，更重要的還是在于注重排水系統的污水控制設計規劃。假如在這方面沒有做好相應的準備，最終就會導致污水的總量控制失去平衡，而管網設計也就無法發揮其應有的作用。

4 市政道路給排水系統應用與海綿城市理念的優化

4.1 在路基排水設施中引用海綿城市理念

在對城市路基建設之前，有必要對當前城市的具體情況以及實際需求進行詳細了解，只有做好了充分準備，才能有效保證設計方案符合需求。同時也需要針對不同路段道路路基結構透水性問題，在掌握翔實數據的基礎上做好相應的處理措施。假如路基由于其他因素導致晾曬或者碾壓操作無法有效開展，那么就只能對路基進行換填，以此提高其透水性。此外，還需要考慮在部分城市軟土層路基施工的過程中，針對影響因素做額外的技術處理，通常而言可以使用真空以及堆載預壓施工技術。至于含水量不高的路基工程，就需要及時做好兩側縱向以及橫向方面的排水系統，實現水分收集，為路基形態的保持提供助力。對于立交口位置上的排水設計，通常而言需要借助雨水泵站，目的是在于汛期到來之后，可以及時做好積水的排放工作。

4.2 市政道路路面以及道路結構排水設計優化

由于城市規模和建設的實際需求，在大多數城市當中道路紅線寬度在不斷增加。與此同時，雨水徑流系數卻沒有得到相應的提升，仍然是保持在0.90，其結果就導致在汛期到來之后路面排水的壓力不斷增加，因此在設計之初就需要針對這種情況進行綜合考慮，以此提高雨水口設計的合理性，在暴雨到來之際能夠有效及時將積水排出，避免出現內澇。除了路面設計之外，還需要對現有的道路結構進行優化，目的是在于防止因為車輛反復碾壓導致裂縫的出現，不僅可以延長使用壽命，同時也能有效保證來往車輛行駛的安全。在道路結構層設計的過程當中，首先需要注重排水坡度的合理性，提高雨水在路面上的流通速度，加快排水效率，在平時也需要對瀝青層做好養護工作，避免表層水分沿著裂縫逐漸滲透，影響其安全性。

4.3 道路綠化帶海綿設計方案

在設計階段，需要在道路綠化帶間隔一定距離的位置上設置好水井以及排水管，實現對雨水資源的充分收集和利用。還需要保證道路和綠化帶結構的隔水效果，多數情況下基本上都是使用瀝青土工布，有效防止滲水對路面結構所造成的影響；也需要對綠化帶內的植物進行合理設計，土壤要松軟以具備良好的排水效果。在后期需要做好養護工作，有利于在暴雨或者汛期來臨時做好排水以及蓄水工作。

4.4 道路行車道以及人行道的優化設計方案

在傳統的市政道路項目中，大多數都采用了非透水性路面，但是在雨季來臨時，徑流系數增大排水不暢，就容易出現積水的問題，不僅影響到來往的車輛以及行人，同時水分的大量堆積也會對現有的道路結構造成損傷。此外，硬化路面雖然具有一定的整潔性，但是從另一方面來看城市的熱島效應也在不斷增強。所以，在進行海綿城市道路建設的過程中，就有必要針對行車道以及人行道進行優化設計，以此提高對積水的滲透效果，還需要對地下水的回流進行積極引導，以便降低積水發生的概率。通常而言，在鋪設路面結構的過程中，上層應當使用具備透水的瀝青混凝土材料，而下層則需要使用非透水性材料，目的是在于避免路基受雨水侵蝕。

4.5 附屬設施設計過程中應用海綿效應

就路邊施工而言，大多數都會直接使用混凝土材料，好處在于施工效率得到了快速提高，但缺點也比較明顯，就是汛期到來雨水無法及時排出，也不能夠發揮其凈化雨水的效果。解決的措施就是種植草皮，不僅可以實現對雨水的凈化，同時也能夠及時對雨水進行排放。路緣石設計是城市道路排水工程當中極其重要的環節之一，但在實際應用過程中，由于多種因素導致雨水無法越過路沿石進入綠化帶，從而形成積水。針對這個問題，可以通過打孔或者使路邊結構與周圍地表高度相同，將雨水引入到綠化帶當中。

5 市政道路給排水設計時注意事項

首先，在設計過程中，需要按照相應的標準進行進水口的優化設計，除此以外需要對結構下凹部分進行改進，保證排水效果符合預期，同時也需要對相應的坡度的進水口位置以及尺寸大小進行調整，有效保證相關排水設施在使用過程中能夠發揮應有的作用；其次，在設計階段也需要做好溢流排放設施與道路排水系統之間的連接，目的是有效保障水資源的循環利用處于閉環狀態，有利于加強對雨水資源的充分利用，為城市的可持續發展提供助力；最后，針對城市道路系統中容易出現內澇的區域，還應當及時做好預警設施的設計，在有必要的情況下還需要提前安放相應的警示標志，以便于充分保障行車以及人們出行的安全。在施工建設以及竣工后，都需要嚴格遵守相關要求，在后期也需要做好養護工作，這有助于降低各種損害問題的發生概率。

6 結語

總而言之，在城市道路給排水設計工作中，首先需要立足于實際，針對當前城市的特點，然后再運用海綿城市理念對現有的排水系統進行優化設計，從而提升我國城市道路建設質量。