海綿城市理念在市政給排水中的應用

周海姣

（山東磊金市政工程有限公司，山東 聊城 252000）

引言

城市建設在高科技和經(jīng)濟的發(fā)展下得到不斷地完善。城市規(guī)模的擴大，主要來自農民勞動力涌入城市之中，加速了城市大量的住房建設，城市街道的柏油化，導致了城市排水功能的退化。一旦出現(xiàn)大雨，城市就會出現(xiàn)內澇，給人民財產和公共財產造成損失。近些年來，在中國的一些城市，已經(jīng)在市政道路給排水工程設計中，已經(jīng)開始應用海綿城市的建設理念，使海綿城市，通過城市市政工程對雨水的大量吸收，然后利用這些回收的雨水水，解解決城市的缺水問題，有效地緩解城市的水資源短缺問題。顯然，在現(xiàn)代城市的建設中，城市的市政道路和給排水工程對城市的發(fā)展具有重要的地位，因此，我們應將海綿城市的建設理念，積極地融入到市政道路給和排水工程的設計中，就可以促進中國城市建設的可持續(xù)發(fā)展之中。

一、海綿城市理念概述

我國水資源儲備較為豐富，但人口基數(shù)較大，水資源的日常消耗量也比較大，目前我國的水資源已經(jīng)陷入較為緊缺的困境，如何在有限的城市區(qū)域內對雨水進行全面收集和利用是現(xiàn)階段亟待解決的問題之一。建設海綿城市可以解決城市在發(fā)展過程中面臨的洪澇災害問題。海綿城市的國際通用名稱為低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，其賦予城市海綿的特點，可以有效應對不斷變化的環(huán)境以及各類突發(fā)自然災害，在下雨天氣能夠發(fā)揮出蓄水、吸水等作用，并在需要時將積蓄的水量完全排放出來，實現(xiàn)合理循環(huán)利用。

二、海綿城市理念在市政給排水中的應用

（一）路基排水設計

市政道路是一個非常復雜而又完整的系統(tǒng)，路基是整個體系當中非常關鍵的組成部分，會對道路結構穩(wěn)定性帶來極大的影響。在路基的設計過程中，海綿城市理念的應用是非常重要的，通過科學有效的排水設計，可以大大延長道路使用壽命，減少雨水積壓所帶來的坍塌陷落等風險，這也是市政給排水設計當中需要關注的問題。在路基排水系統(tǒng)的設計過程中，首先應該做好全方位的準備工作，針對現(xiàn)場環(huán)境做好全方位調研，掌握本地降水量、氣候條件及其規(guī)律，檢測好路基土質，為下一步的計劃和系統(tǒng)設計打下基礎；其次需要秉持提高路基排水與透水性能的準則，科學設計路基工程建設方案，著重對填補技術進行優(yōu)化，嚴把填補材料質量關卡，選用透水性強的材料，加強對新型材料的使用，確保路基結構平穩(wěn)。

（二）運用于城市綠化建設

市政給排水系統(tǒng)采用海綿城市理念，能夠有效促進水資源的循環(huán)利用。為了改善城市居住環(huán)境，城市建設過程中會對城市進行綠化設計，城市綠化保養(yǎng)工作離不開對水資源的利用。因此，在市政給排水系統(tǒng)采用海綿城市理念時，排水系統(tǒng)的建設可以和綠化場地的建設相結合，在城市遇到大量降雨時，綠化場地能夠及時分擔排水系統(tǒng)的壓力，從而不會造成城市洪澇的情況發(fā)生。在干旱天氣時，排水系統(tǒng)儲存的水資源能夠對綠化場地進行養(yǎng)護，有效保護了綠化植物的正常生長。因此，通過排水系統(tǒng)和綠化場地建設功能相結合的方式，合理的對水資源進行了循環(huán)利用，從而城市建設也走上了可持續(xù)發(fā)展的道路。

（三）污水處理系統(tǒng)設計

污水處理在城市的可持續(xù)發(fā)展中占據(jù)重要的地位，城市污水處理主要涉及對工業(yè)污水、生活污水等的處理工作，通過對污水處理系統(tǒng)進行合理規(guī)劃設計，有助于改善城市生活環(huán)境，優(yōu)化城市整體面貌。雨污分流是現(xiàn)代城市最重要的排水體制，目前廣泛應用于新建和改建市政工程中。“三舊”改造、河涌整治、內澇治理等工作中，海綿城市理念都起到了十分重要的作用。雨污分流能夠降低水量對污水處理廠的沖擊，也可以降低對污水處理廠設計水質的影響，提高污水處理廠的污水處理效益，避免對河道及地下水造成不必要的污染。

（四）高對水資源的利用率

市政排水設計采用海綿城市理念，能夠提高對水資源的利用率。隨著城市的建設發(fā)展，城市人口增多導致對水資源的需求量也增大，由于水資源數(shù)量有限，在市政排水設計中就需要對污水進行凈化利用。而市政排水系統(tǒng)設計采用海綿城市理念可以提高對污水的處理能力，海綿城市理念根據(jù)區(qū)域內人口和建筑物的分布情況，建設出不同的排水管道，有利于提高排水管道對污水和廢水的處理效果，增加城市水資源獲取的渠道，加大了城市對水資源的儲蓄能力，從而提高了對水資源的利用率。

（五）車行道設計

車行道的設計也是不容小覷的，想要綜合提高市政給排水系統(tǒng)的設計效果，也要特別關注車行道設計和海綿城市理念的結合。事實上人行道和車行道在實際設計當中是比較相似的，設計人員需要結合施工現(xiàn)狀，做好科學把控，提高整體給排水能力。全面研究車行道使用的特殊性，明確在道路當中車輛行駛速度相對較快，所以設計者需要結合施工現(xiàn)狀確定出相應的密度，維護路面平穩(wěn)，減少行車中的風險。海綿城市理念要求在車行道給排水系統(tǒng)設計中應該運用優(yōu)質材料，完善排水功能，改進以往設計當中排水構筑物密度不足的問題。另外，設計者應該考慮到路面應該具備防滑性，盡可能在路面鋪設當中運用性能優(yōu)質的防滑材料，在確保車行道基礎功能的同時增強給排水效果。

（六）海綿城市的銜接帶設計

海綿城市銜接帶設計，是指對海綿城市道路路面的設計，海綿城市的綠化帶設計，還包括其他與海綿城市進行連接的重要紐帶，對于海綿城市的設計，我們要對海綿城市在設計時，就就要檢索當?shù)氐馁Y料，要結合當?shù)氐臍夂驐l件件，要掌握當?shù)剡m宜種植的植物，要將綠化帶形式考慮到設計之中，這樣才能有效地選擇海綿城市銜接模式和銜接技術，才可以完成海綿城市的設計。同時還要應用源頭滲透、中途滲透等相關技術，對海綿城市進行設計，這樣才能使海綿城市建成后，可以有效地排放雨水。為了提高海綿城市的功能，我們還要在海綿城市的設計過程中，積極采用植草溝，積極利用調節(jié)塘來收集雨水，形成濕地，使海綿城市可以有效地蓄存雨水。此外我們還要根據(jù)海綿城市的不同區(qū)域,對海綿城市的不同情況，采取適當?shù)拇胧瑢＞d城市進行具體的設計，使海綿城市能夠成為水資源豐富的區(qū)域。

（七）附屬設施設計

附屬設施是市政給排水設計當中極易被忽略的一部分，但附屬設施的實際設計效果會為系統(tǒng)的應用功能發(fā)揮帶來極大的影響。為優(yōu)化整體的系統(tǒng)設計，應該針對周圍情況做好調研，明確設計指標要求，并在標準指導之下，把控好附屬設施的設計質量，改進施工方法，落實海綿城市理念。在這一過程中要特別注意綠地銜接部分的合理設計，更新思想觀念，運用多元化策略，確保排水功能的發(fā)揮效果，例如，運用雨水分流、下沉式綠地等設計方法。除此以外，設計者還可以在銜接部分布置雨水花園，利用好豐富的雨水資源。為提高附屬設施的吸水效果，應該以草植溝替代混凝土材料的使用。

（八）提升雨水資源利用率

人類的生產生活都離不開水資源的應用，但是城市的發(fā)展水平較高，人口相對較為密集，對于水資源的需要量極大，目前地球上現(xiàn)存的淡水資源是有限的，水資源已經(jīng)逐漸無法滿足城市建設和發(fā)展的需要。因此，需要將城市的雨水資源進行收集，通過過濾和凈化后，進行城市清潔、城市灌溉等，實現(xiàn)水資源的循環(huán)使用。但是為了滿足城市人口正常出行對道路的需求，城內的道路建設以瀝青和磚石為主，嚴重影響城市道路的滲透能力，雨水資源不能滲入地下，就會隨著蒸騰作用化為水蒸氣，或者流入城市的排水系統(tǒng)，變成無法二次利用的臟水，這是對水資源的極大浪費。海綿城市理論可以實現(xiàn)對雨水資源的回收和利用，減輕城市的用水負擔。

（九）生物滯留帶設計

按照功能不同，可以將生物滯帶拆分為三部分，除了立交橋下的綠帶以外，還包括機動車非機動車分隔綠帶、人行道綠帶。本市政道路工程主要涉及機動車非機動車分隔綠帶、人行道綠帶兩部分生物滯留帶，主要用于處理遭受路面污染后的雨水，沿著收水側流入到凹結構的綠帶。為了起到雨水凈化作用，此處添加了卵石過濾帶。當雨水流入此處，攜帶的泥沙和大量的漂浮物都會被濾除，干凈的雨水將被土壤和植被吸收，下滲至積水層。根據(jù)當前蓄水池儲水情況，判斷是否可以繼續(xù)儲水，如果達到上限，那么這部分雨水就會通過溢流口排放出去。本設計方案滯留帶的最低高度為15cm，根據(jù)道路布設情況，控制滯留帶最高為20cm。另外，控制下凹部分的深度保持在一定范圍之內，使其與車行道路形成一定高度差，范圍20～25cm，從而保證雨水得以流入滯留帶。考慮到環(huán)境因素容易對滯留帶造成破壞，本設計方案在綠化帶和路基之間鋪設土工膜，在距離地表不足1.0m 處均鋪貼保護膜。

（十）城市水資源凈化

社會的快速發(fā)展消耗掉了地球上很多的資源，絕大多數(shù)資源需要經(jīng)過上萬年的積累方可形成，但是目前地球上的人口快速增多，人類已經(jīng)無法停止開采自然的腳步，因此綠色環(huán)保理念、資源回收理念應運而生。城市的排水系統(tǒng)已經(jīng)明顯跟不上城市發(fā)展的步伐，一旦出現(xiàn)暴雨天氣，雨水會將街邊的落葉、垃圾沖到下水道口，造成下水道的堵塞，進而導致整個城市的排水系統(tǒng)癱瘓。大量積水積存在馬路上，尤其是橋底這種地勢較低的地方，車輛的排水管會進水導致熄火，由此造成整個城市交通的癱瘓。因此，設計人員需要根據(jù)城市的地形和環(huán)境進行市政給排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設計，保障下水道和排水系統(tǒng)在暴雨天氣且沒有人工處理的情況下依然可以正常運行。另外，設計人員還需要實現(xiàn)雨水、污水、廢水的合理分類，對雨水和污水進行凈化，再實現(xiàn)凈化水的回收與二次利用；對廢水進行有效整治，防止其對土壤、動植物的危害。通過水資源的有效分類和處理，降低城市的死水量，并對活水進行合理高效的循環(huán)利用。

（十一）總體排水設計

本工程是一條市政道路，作為城鄉(xiāng)一體化建設的示范道路，對路段設計要求較高。除了保證雨季路面沒有積水以外，還需要修建蓄水池，并在道路旁需要種植生物綠帶，預留雨水溢流口。

結語

海綿城市是我國當今城市的一大主流發(fā)展趨勢，將海綿城市引入市政給排水設計中具有必要性。海綿城市理念的應用內容主要涉及道路設計、城市綠化帶設計、污水處理系統(tǒng)設計和附屬設施設計等方面，設計人員在實際開展上述設計工作時，必須對海綿城市理念進行全面了解，具備市政給排水設計方面的專業(yè)知識儲備，確保工程設計效果符合城市給排水發(fā)展的需求。