海綿城市理念下市政給排水設計之思考

吳海燕

濟南市規劃設計研究院 山東 濟南 250101

引言

當前城市市政工程建設從質量上以及數量上都有很大的發展與提升，但是城市的洪澇災害依然是考驗城市發展的重要難題，采用傳統的市政給排水設計方式顯然不利于滿足當前實際的給排水的需求。針對市政給排水的設計不足問題，在市政給排水設計中融入海綿城市理念，能最大限度上提升給排水的實際效果，有效解決城市洪澇災害問題。

1 當前市政給排水設計的問題體現

目前，市政給排水設計中存在的問題是多樣的，主要體現在以下方面。

1.1 建設維護管理未能統一

建設管理養護未能達到統一是市政給排水系統中比較突出的問題，城市建筑數量在不斷增多的狀況下，高層建筑都已經建設了地下城，這就會增加市政給排水系統建設難度，市場中較為常見的排水設施材料已經和具體應用要求不相符，排水能力低下、配套設施建設滯后，相應部門對于城市給排水設施后續的維護沒有加強重視，這些對市政給排水系統發揮積極作用造成了不利影響，也比較容易縮短給排水設施使用年限，使城市現代化以及創新性發展受到很大程度影響。

1.2 自然條件因素復雜化

市政給排水設計中，由于自然條件因素比較復雜，往往會影響具體工作的順利開展。城市自然環境條件相對復雜，設計給排水系統時如果沒有全面考慮，往往會影響最后的效果與功能，造成負面影響。而自然環境的變化比較大，所以市政給排水設計所面臨的復雜程度也比較大，容易增加城市給排水系統建設難度，城市在面臨惡劣暴雨天氣時，給排水系統無法馬上排水，系統無法擔負增多的降水量，而易造成洪澇災害。另外，給排水設計時人員缺乏前期準備工作，沒有充分掌握區域中自然環境條件就開始了設計，造成設計無法滿足使用規范要求的現象[1]。

1.3 水資源利用效率有待提升

市政給排水設計不合理，也容易造成水資源的利用比較低。城市正常運行和水資源利用是分不開的。城市化建設發展中，土地硬化程度在擴大，雖然人居環境和出行更為方便，但是造成城市土地滲透能力減弱，地面降水和排水不能及時滲透形成地下水，水資源沒有進一步得以利用，這主要是由于給排水設計環節沒有達到優化，造成了資源浪費的問題。同時城市的人口密度比較大，水資源比較有限，無法滿足城市建設發展需要。

2 海綿城市理念內涵及在市政給排水設計中作用

2.1 海綿城市理念內涵

為適應城市建設發展的需要，城市市政建設中給排水設計引入海綿城市理念，優化給排水設計比較關鍵。海綿城市建設是結合城市雨水管理提出的，能彈性應對環境變化，以及雨水造成的自然災害，該理念提出從傳統的建設模式向著現代化的科學的模式轉變，海綿城市建設采用滲水磚，下沉式綠地等相應環保的舉措排出積水，能從源頭把雨水分散，緩慢釋放，達到收集雨水以及避免洪澇災害的效果。海綿體就是海綿城市建設的必要條件，指的是江河湖等自然水系，以及建設花園和綠地等能滲透路面的配套設施，將雨水循環利用，增強城市雨水利用的能力。目前海綿城市建設有著明確的目標與時間計劃，2015年時啟動海綿城市的試點，2020年20%以上建成區能自然儲存70%雨水，2030年80%以上建成區能自然儲存70%雨水。

海綿城市合理利用“滲、蓄、滯、凈、用、排”，有效控制徑流，達到防止城市內澇以及利用雨水作為資源的作用，能為市政給排水設計提供良好啟發。海綿城市作為全新建設理念，是結合雨洪管理目標提出的，起到雨水資源循環管理，洪災防控等作用，有效地助力城市發展。海綿城市能從一定程度上實現雨水資源循環應用，為排水系統功能優化提供良好資源儲備，這和傳統城市建設理念有比較大的不同之處。海綿城市有著環保性以及生態性的特征，是促進城市生態化發展的重要體現。

2.2 海綿城市理念在市政給排水設計中作用

市政給排水設計工作中，為有效提升設計質量，就需要采取優化創新的手段，將海綿城市理念融入市政給排水設計中，并發揮如下積極的作用。

2.2.1 有效減少排水污染。市政給排水設計要能和未來城市生態化發展的要求相適應，所以相應設計人員就要及時更新設計理念，將海綿城市理念融入市政給排水設計中，最大程度降低市政排水污染。前期排水設計存在著不合理之處，城市人口數量增加迅速，在有降雨天氣的時候，排水系統不能把生活污水迅速排除，雨水匯入造成生活污水溢出，散發異味，增加大量有害病菌。如果繼續采用傳統的給排水設計方式，設計的效果很難得到優化。而通過將海綿城市理念融入市政給排水設計當中去，能最大限度降低排水污染，構建不同的水資源處理管網，把多余雨水作為生活用水收集起來，有助于緩解排水管道壓力，也能有助于降低排水污染率[2]。

2.2.2 有助于調整區域給排水。海綿城市理念和市政給排水相結合，有助于調整區域給排水現狀。城市居住人口數量在穩定增長，給排水管網的服務壓力也在進一步增加，這就使得構建優質給排水管網顯得尤為重要。海綿城市理念是應對城市水資源調節，以及洪澇災害所提出的理念，將該理念和市政給排水設計相結合，能最大限度減輕排水系統服務壓力，把降水天氣所帶來的多余水資源集中在水井當中，采取靜置以及明礬沉淀等方法對水資源簡單化處理，就能將該水資源作為綠化用水而加以應用。

2.2.3 有效緩解城市澇旱問題。通過將海綿城市理念融入市政給排水設計活動中去，有效緩解城市內澇以及內旱問題，有效促進海綿城市建設發展。城市在雨季的時候常常會發生嚴重內澇，尤其南方雨水比較集中，內澇問題比較嚴重。城市市政排水系統排水峰值設計和需求不能滿足，造成內澇災害，這對城市經濟發展以及人們生命財產安全也會產生很大的威脅。市政給排水設計中設計人員結合海綿城市理念進行有效優化，把雨水能合理的存儲，在旱季使用，有助于解決該問題，促進城市功能有效提高，有效滿足時代發展需要。

3 海綿城市理念下市政給排水設計要求及實踐措施

3.1 海綿城市理念下市政給排水設計要求

市政給排水設計中將海綿城市理念與之相結合，按照相應要求設計，能有助于最大程度提高市政給排水設計質量效果。海綿城市理念下市政給排水設計要求建議從以下方面加強重視。

3.1.1 尊重自然。給排水設計融入海綿城市理念，能最大程度提升給排水設計的質量效果，但這就需要按照尊重自然的原則展開設計。城市化發展進程中，關鍵是環境建設，需要從順應自然的發展規律出發，加強生態資源有效保護。因此城市給排水系統在具體設計中，按照尊重自然的方式展開設計，達到人和自然和諧相處的目的，避免違背自然發展規律。給排水系統設計過程中要及時改變傳統設計的觀念，不同設計環節都需要從自然發展角度出發，保障城市和生態環境協調發展。

3.1.2 節約要求。海綿城市理念在市政給排水設計中科學應用，要注重節約要求。節約也是中國傳統文化當中重要內容，將節約要求和市政給排水設計相結合有著其實用性。設計人員在具體設計工作開展中，要能按照節約要求積極優化系統，避免對原有管路修改，在原有基礎上合理設計市政給排水，提升水資源整體利用效率，保障水資源能回收再利用，能保障海綿城市理念深入融入給排水設計中去[3]。

3.1.3 經濟適用。市政給排水設計中融入海綿城市理念，也需要遵循經濟適用的原則，而非單純的尋求個性化發展。市政給排水工程量大，消耗的經濟資源也比較大，為鼓勵社會資本能積極參與到海綿城市給排水系統建設改造中，將相應調研工作順利落實，按照最佳經濟效益要求，科學謀劃最佳設計方案。給排水設計中要對城市現狀以及未來城市發展規劃相結合，考慮到自然環境以及水系生態狀況相應個性化因素，因地制宜設計。

3.2 海綿城市理念下市政給排水設計實踐措施

海綿城市理念在市政給排水設計中的諸多環節都能得到應用，但應用中要注要把控以下幾個要點。

3.2.1 道路給排水優化設計。市政給排水設計中，道路給排水設計是較關鍵的組成部分。設計人員在道路給排水設計中融入海綿城市理念，有助于防澇防汛，方便民眾出行。道路給排水設計中要能把握相應要點，如路面設計中需要和道路自身標準相符合，兼顧路面滲水能力，降低路面硬化程度，方便雨水高效滲入到地下，進入水系生態循環中。要避免雨水滲入路基造成破壞，利用路面進行排水，結合路面高低差，路基排水裝置設置方面進行優化，在路面路基層面鋪設相應防水材料等，這些都能有助于道路給排水優化設計。道路給排水優化設計中設計人員將海綿城市理念融入其中，設置銜接帶也非常重要。地勢落差大和路面以及綠化帶間設置銜接帶，依照功能類型進行劃分，設置排水緩沖銜接帶，地勢落差大區域是排水的薄弱點，科學設置銜接帶有助于緩沖雨水瞬時徑流量大造成的排水系統壓力。或是通過設置雨水內滲銜接帶，在綠化帶以及下沉式綠地等處采用科學技術提升雨水的內滲效率。

3.2.2 海綿城市理念下路基排水設計。充分發揮海綿城市理念，能有效提升路基排水設計質量。市政道路體系建設中，路基是比較關鍵的構成，是影響道路結構穩定性因素，路基排水設計中融入海綿城市理念，優化排水設計有助于保障道路使用壽命，最大限度避免雨水積壓而形成坍塌的相應風險發生。路基排水系統設計前，需要從現場環境條件全面調研，對當地降雨量和氣候條件變化規律要明確，并能就路基土質狀況檢測分析，增強路基排水性以及透水功能，優化設計方案。特別是路基填補的優化設計，以及填補材料選擇上，需要加強控制，選擇透水性能比較高的材料，最大限度保障路基結構穩定。

3.2.3 給排水管道優化設計。為提升設計的整體質量，需要在給排水管道設計環節加強控制。給排水管道設計時需要進行區分處理，結合城市舊有的給排水管道位置和埋深勘察，分析結果并擬定設計方案，通過綜合物探方式以及BIM技術碰撞檢測，最大限度減少新管道與已經存在的管道間沖突問題，保障布局的科學合理。

3.2.4 下凹綠化帶優化設計。海綿城市理念融入給排水的實際設計中，設計人員要加強重視下凹式的綠化帶的設計。市政道路兩邊綠化帶和中央分離帶比道路斷面要高，該形式有助于避免車輛意外駛離道路，但是此種形式的綠化帶不能對道路雨水進行匯聚，雨水只能在雨水口直接匯入雨水管，這就會造成雨水管排水負擔的增大。將海綿城市理念融入綠化帶設計中，通過下凹的綠化帶方式將橫斷面方向綠化帶設置成儲存積水的下凹式斷面，這樣就能有助于雨水通過綠化帶過濾后，通過溢流方式進入到雨水利用系統。下凹的綠化帶設置雨水口比綠化帶地面高出3～5cm，相比綠化帶兩邊的路面，高程低5～10cm，并且每隔相應距離就要設置雨水流入口，有助于雨水向著綠化帶內流入。通過下凹綠化帶設計并進行優化，雨水的利用效率大大提升[4]。

4 結束語

保障市政給排水設計質量，要針對不同給排水設計環節加強控制，避免傳統的設計問題，并在排水設計中融入海綿城市理念，最大限度提升給排水設計的質量以及給排水的效果，以期實現最終目標。