海綿城市概念在城市排水設計中的應用微探

楊宇

摘要：海綿城市是一個全新的概念，它的提出為城市內澇問題的解決及雨水回收再利用提供了理論支撐。在城市道路排水設計中，可對海綿城市的理念和方法加以合理運用，通過透水性路面、綠化帶的設置，對自然降雨進行收集和存蓄，從而避免積水影響交通通行，大大提升了城市交通的通行能力。本文首先分析了海綿城市建設的重要性分析，論述了給水排水工程設計中的常見問題，提出市政道路給排水系統應用于海綿城市理念的優化工作。

關鍵詞：海綿城市;城市排水;設計方法

引言

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，因此在市政給排水設計過程中，就需要充分應用海綿城市的管理理念。

1海綿城市建設的重要性分析

1.1能夠重構城市的水文循環結構體系

在傳統的城市建設理念和規劃設計下，對于土地的處理只是簡單的硬化加固，沒有強化土地的其他功能。對土地進行單純的硬化處理，并建設較多的現代化建筑，會對城市區域原有的水文系統造成較為嚴重的負面影響。在海綿城市的建設理念被提出并被廣泛應用之后，較大程度上改變了城市的排水模式。海綿城市理念應用下的城市排水系統，在很大程度上模仿并還原了自然生態系統的水循環結構，對地表的水流結構進行了有效調整和全面利用，實現了城市水文系統的重新架構，提高了雨水的回收再利用效率，能夠有效補充地下水含量，同時還能夠降低城市景觀維護的水資源開銷，實現城市節水能力與美觀性的同步提高。

1.2能夠有效協調城市建設與自然環境發展的平衡

在傳統的城市建設過程中，人們往往過于重視現代化設施的建設，對于城市生態環境的規劃和設計力度不足，市政工程開展的主要目標是提高土地的利用效率。在這種開發模式下，當雨季到來時，地表的徑流量會明顯的提升，很容易造成城市的內澇和積水問題。在海綿城市的理念被實踐應用之后，城市的給排水規劃設計得到了進一步的優化，城市的水生態環境得到了有效的保護，能夠強化城市發展與自然生態環境發展的和諧度，從而保障現代城市的發展。

2給水排水工程設計中的常見問題

2.1設計中缺乏節能減排理念

傳統的給水排水設計沒有納入節能減排的概念，導致浪費水和能源現象日趨嚴重，并增加了運營成本。例如，在洪水季節，雨水無法通過排水系統進入水體的區域，因此必須建立低排放區。但是，就低排放區的劃分而言，許多城市都向低排放區抽水，其中包括允許自行排入河流的水。若將污水直接排入下游水體，不僅無法再利用，還會造成環境污染。

2.2實踐中規劃與城市發展不一致

由于城市化進程的加快和城市人口的增加，一些已建的供水和排污設施已不能滿足城市發展的需要，這加劇了城市供水問題。在城市給排水工程設計中，舊的管道設計已不再適合當前排水的需求，這時，必須利用相關的道路改造機會，并按照有關的專業計劃合理布局排污管道。

2.3管道安裝和深度不合理

在某些地區，由于缺乏規劃支持或施工期間質量控制不善，一些主排水溝被埋在較淺的地區，無法連接上游支流，只能通過新型提升泵房連接上游雨水和污水。這在某種程度上增加了電能的消耗，從而導致能源浪費。

3海綿城市概念在城市排水設計中的應用

3.1海綿城市關鍵技術

3.1.1透水鋪裝技術

（1）技術特點：透水鋪裝最為突出的特點是適用范圍廣、便于鋪設，能夠對高峰時的水流量起到一定的緩解作用，可補充地下水資源。（2）設計要求：在透水鋪裝層進行設計時，必須滿足結構穩定性的要求，當建設區域內的路面強度不足時，應當采用半透水鋪裝層;設計透水鋪裝層時，要求土壤具有一定的滲透性，否則要加裝排水板;建設區域內存在地下工程時，需要增加排水層，且覆土厚度應當超過60cm。

3.1.2蓄水池

蓄水池的主要用途是收集雨水，并存儲起來，經過凈化處理后，加以利用，是城市供水系統的輔助設施。（1）技術特點：蓄水池具有結構多樣性的特點，能夠與城市排水系統進行有效銜接，可避免蚊蠅滋生，有利于改善生態環境，對水資源，尤其是地下水，具有保護作用。（2）設計要求：要將蓄水池建設在高程適當的地方，修建蓄水池的場地必須地勢平坦，地層要具有良好的致密性，不漏水;不可將蓄水池建在節理裂隙發育的部位。

3.2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，在掌握詳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。

3.3行車道以及人行道的優化設計方案

在傳統的市政項目中，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。

3.4路緣石與邊溝的設計方法

在設計道路路緣石時，可將道路面積作為主要依據，選擇比地面略高的路緣石，并采用打孔的方式，解決水流緩慢的問題。雨水口位置處的路緣石，必須加裝攔污篦子，防止雜物過多造成排水口堵塞，影響雨水排出。設計邊溝時，可以采用上文中的植草溝，在確保道路美觀性的基礎上，凈化雨水。按照道路所在地的地勢條件，對植草溝的長度和寬度進行合理設定，當植草溝設置在低洼區域時，可適當增大邊高。

結束語

綜上所述，海綿城市在解決路面積水問題方面具有顯著的效果。為此，可在城市道路排水設計中，引入海綿城市的理念和方法，結合實際情況，對機動車道、人行道以及綠化帶進行合理設計。未來一段時期，要加大相關技術的研究力度，通過優化和改進，使技術更加完善，更好地為城市排水工程服務。

參考文獻

[1]檀東謀.淺談海綿城市建設面臨的潛在問題及應對策略[J].河南建材，2020（1）：46-47.

[2]米瑞鵬.不同城市需求下海綿城市規劃建設研究[D].綿陽：西南科技大學，2020.

[3]王思雯.海綿城市排水系統設計中關鍵要點分析[J].城市建筑，2019（5）：157-158.

[4]吳丹舟.打造海綿城市的思路和做法[J].中國工程咨詢，2020（11）：95-97.