海綿城市理念在市政給排水設計中的應用

李曉曉

連云港市市政公用事業發展中心 江蘇 連云港 222000

我國城市化進程正處于關鍵的發展時期，城市老舊結構改進和優化成為城市規劃的重點內容。目前我國大部分城市的給排水系統較為落后，其已無法滿足現代城市發展的基本需求，因此必須對給排水系統進行優化和更新，為城市發展打下基礎[1]?；诤＞d城市理念的給排水設計思路融入了可持續發展和生態發展的理念，該理念有效地將城市發展與生態發展融合為一體，為城市規劃著提供了更加科學的發展思路。研究城市給排水系統設計方法應進一步將城市發展核心要點和生態理念重點思想緊密結合，打造融于自然的城市水系統。

1 海綿城市理念思路

海綿城市理念是現代城市水系統建設的核心參照，該理念的核心思路是將自然降水與城市水系統結合，打造復合式的城市水循環系統[2]。傳統的城市發展模式下城市水系統較為混亂，暴雨天氣下城市融入出現洪災，干旱天氣下城市容易發生旱災，城市在水資源調節方面的能力非常弱。海綿城市理念則是針對傳統城市發展模式下主要存在的問題而出現的一種生態化的發展理念，通過城市水循環系統收集雨水、儲存雨水、凈化雨水，在城市降水量較少的時候將這些雨水釋放，從而動態地調節城市水循環系統，實現循環發展目標?；谶@一建設思路打造現代化城市及排水系統對于優化水系統結構、提升水資源利用率有著重要意義。

2 海綿城市理念下城市給排水系統設計要點

給排水系統是調節城市水資源的重要結構，其運行模式是影響其運行效果的關鍵。想要保障給排水系統運行的效果，最大限度發揮出給排水系統的作用，需要將海綿城市理念的核心要點融入，并圍繞著這些核心要點合理地設計給排水結構單元[3]。海綿城市理念下城市給排水系統設計要點如下：生態性原則、系統性原則、經濟性原則。本章主要圍繞以上設計要點進行分析和研究。

2.1 生態性原則

生態化發展是當前人類社會發展的主題，基于這一發展主題而衍生出的生態性發展理念對于城市給排水系統設計思路產生的影響相對較大。生態性原則的關鍵是尊重城市生態，在現有的自然調節系統基礎上融入給排水系統，通過自然的調節功能和人工建設裝置的組合對城市水資源進行科學調節，從而確保城市水系統運行的穩定性[4]。例如，傳統環境下城市雨水滲透能力非常弱，雨水主要通過排水系統運輸到城市之外，導致城市地下水資源變得非常短缺，因此影響了整個城市的生態系統，導致城市生態系統抵抗能力變弱，而基于生態性原則設計的給排水系統更加重視城市自然調節功能，賦予城市更強的自然調節能力，使更多水資源能夠通過城市自然系統進行滲透和凈化，并儲存在城市地下空間，從而實現對城市水資源的動態調節。

2.2 系統性原則

以往的城市給排水系統較為混亂，不同城市使用的設計方案存在差異，因此城市給排水系統運行的效果并不理想。基于海綿城市理念的城市給排水系統性設計原則注重給排水系統的統一性，該理念提倡將不同城市的給排水系統組合，建立統一化管理的完整的給排水網絡，通過這一網絡對城市水資源進行集中控制，最大限度利用城市水資源[5]。例如，城市不同區域需水量不同，在城市降水后可以通過排水系統將降水量較大的區域的水資源調取到該區域，從而補充這一區域的水資源，這不僅能夠緩解水資源短缺，而且也能避免城市發生區域性的洪災。系統性原則的核心是動態調整城市水資源，使城市降水、供水趨于平衡，在這種平衡的狀態下城市水資源的利用率大大提升，因此設計給排水系統時應充分考慮到系統性原則核心理念。

2.3 經濟性原則

海綿城市理念的重要發展思想之一就是經濟，利用有限的資源獲得最優的結果。經濟性原則的關鍵是資源利用率最大化，特別是對自然資源利用方法的優化，發揮自然資源的主要作用[6]。例如，城市道路排水系統工作時將雨水疏導至綠化帶，雨水在綠化帶得到滲透和凈化，為綠化帶植物提供生長所需的水分，這種方法減輕了排水系統的負擔，城市規劃部門在拍水系統維護檢修方面投入的資金大大減少。與此同時，經濟性原則也注重給排水系統設計方法、施工材料和施工工藝方面的優化，這些內容都是影響成本投入或維護投入的關鍵性因素，因此設計階段必須對這些內容進行合理控制。

3 海綿城市理念下城市給排水系統設計方法

城市給排水系統設計過程中應最大限度體現海綿城市理念，這是優化城市水系統功能布局的關鍵一環。想要獲得理想的設計效果，應圍繞著給排水系統結構、功能、管理和維護等幾項內容進行綜合分析，建設水資源供應、洪澇災害防治、水系統動態調節、城市水生態穩定等綜合性的給排水網絡。本章主要研究了海綿城市理念下城市給排水系統設計的方法[7]。

3.1 尊重城市自然生態

海綿城市理念強調城市水系統的動態調節穩定性，最大化利用城市自然生態系統對水資源進行調整?；谶@一理念的城市給排水設計應最大限度尊重城市自然生態，發揮城市自然生態結構的作用。例如，雨水收集系統凈化功能可以由自然植被承擔，在雨水排污管道上面設計網狀的綠化帶，雨水在網狀綠化帶經過凈化后集中運輸到指定區域[8]。這種方法的優點在于節省了雨水過濾系統的成本，同時也為綠色植物生長提供了足夠的水資源。尊重城市自然生態就是最大化發揮城市生態的作用，使城市自然生態能夠為城市人群服務。再如，設計排水系統時，可以采用沉淀凈化的方法對污水進行分級凈化，經過凈化的水排放在城市河流中，這樣既可以補充河流水分，也能減少污水對河流生態的影響。

3.2 協調城市整體布局

給排水系統設計應更加注重城市整體布局，結合城市整體功能進行優化和創新。例如，使用雨污分流的設計方法將污水管道和雨水管道分開設置，雨水經過排水系統疏導至附近的土地中，污水經過污水處理廠處理后排放到指定區域，這種設計方法能夠提升簡化雨污排水系統運轉流程，提升雨污水體處理效率。與此同時，結合城市功能設計給排水管道也很重要，城市不同區域進行的活動不同，因此在需水方面和排水方面也存在著差異，如工業生產區域應增加污水排水管道數量，并在周邊建立污水處理站，產生的污水無需運送到更遠的處理站進行處理，不僅提升了處理效率，也實現了規范化發展。此外，建設海綿城市的過程中對給排水管道功能進行優化是必要的工作內容，因為給排水管道設計方法直接影響城市水系統運行效果，所以這樣要求設計師能夠綜合城市功能布局綜合考慮給排水管道的布局。

3.3 體現生態發展理念

給排水系統與城市水生態系統之間存在著密切的關聯，如果建設城市水系統過程中過于重視人工系統功能發揮，忽視了城市生態保護工作的重要性，可能對城市生態造成不利的影響。因此，設計給排水系統時應進一步體現生態發展理念，綜合城市生態系統特點選擇合理的設計方案，在確保城市水系統循環穩定性的前提下最大限度降低給排水系統對城市生態的影響，實現協調發展。例如，設計給排水管道位置時應該盡可能選擇生態結構穩定的區域，避開城市生態保護區或生態脆弱的區域，如城市濕地周邊應禁止開發給排水系統，最大限度確保城市濕度的自然面貌。體現生態發展理念也要尊重城市自然水系統的功能布局，盡可能減少人為干預對城市水系統結構的影響，防止這種干預行為過多導致城市水系統的調節功能受到影響。值得注意的是，城市給排水系統運行過程中可能對部分區域的生態結構產生影響，如污水滲漏導致土壤受到污染，所以在設計階段應該考慮到這類問題對城市生態的影響，最大限度減少這類問題出現。

3.4 融入綠色發展理念

綠色發展是當前人類發展的主題之一，其核心理念是利用有限的自然實現最大化的效益，并盡可能將人類發展對自然環境造成的影響減少。傳統的城市給排水系統對城市環境造成的污染較大，如混凝土管道滲漏污染水體、土壤，管道內部容易寄生微生物，導致水體安全性受到影響等。而基于綠色發展理念的城市給排水設計理念則更加重視減少污染理念的融入，通過綠色管道材料和先進的密封工藝減少污水對環境的影響，同時通過科學的管理方法對施工過程進行控制，減少施工作業帶來的污染，如使用PC材料制作管道，這樣不僅能夠減少管道滲水帶來的污染問題，而且也能節省能耗。綠色發展理念在給排水管道設計中的融入不僅拓展了設計空間，而且也促使設計理念得到創新，在這種理念的影響下城市給排水系統設計的效果將會得到進一步地優化。

3.5 注重協調發展原則

協調發展的核心是城市結構和功能與自然發展保持較高的一致性，通過互補的發展模式使自然與城市得以更好地進步。給排水系統布局也應該滿足城市結構可拓展需求，在拓展城市功能時依然能夠保障城市結構的穩定性，在投入最低的開發成本前提下能夠完善城市給排水功能。例如，對于城市新開發區域，應預留給排水系統拓展預期，結合城市未來發展規劃合理設計新城市給排水系統，同時將區域內生態結構穩定性影響因素考慮在內，合理地設計給排水系統。協調發展原則不僅為城市發展與生態發展提供了合理的調節方法，而且也為城市的可持續發展提供了更多可拓展的空間，在未來階段隨著城市功能拓展，給排水系統也能在合理的布局條件下得到拓展，這對于發揮給排水系統的核心作用有著關鍵意義。從城市長遠發展的角度進行思考，預留給排水系統可拓展空間具有很強的現實意義，這對于城市長遠發展發揮著關鍵作用。

4 基于海綿城市理念的城市給排水系統設計質量保障的措施

給排水系統設計質量直接關系到城市功能發揮效果和城市居民使用體驗效果，因此必須通過對影響給排水系統設計效果的因素進行分析，并結合具體的因素提出針對性的解決措施，從而保障給排水系統設計質量。本章主要研究了基于海綿城市理念下城市給排水管道設計質量保障的措施。

4.1 加強設計管理工作

設計管理工作在設計效果保障過程中發揮著不可代替的作用，想要保障給排水系統設計質量，應不斷強化管理工作。一是完善設計管理制度，結合海綿城市設計發展理念確定核心設計思想，圍繞著這一核心思想進行設計，最大限度確保設計方案的先進性。二是優化設計管理模式，制定體系化的管理模式，將管理工作貫徹到每一個設計環節，確保設計管理工作的有效性，減少管理不當帶來的設計隱患。對設計管理工作進行優化在很大程度上能夠對設計人員的行為形成更多約束，在具體的管理體系下設計人員才能將海綿城市設計理念的核心要點融入其中，保障設計方案的現實應用效果。因此設計單位應持續強化設計管理工作，通過有效的設計管理方法實現預期的控制效果。

4.2 做好人員培養工作

海綿城市發展理念是一種先進的理念，在具體落實階段許多內容正處于探索階段，很多設計人員對于相關理念的認識存在不足。為了獲得更加良好的給排水系統設計效果，設計單位應做好人員能力培養工作，為設計人員提供更多學習的機會，引導其學習和掌握更多顯得設計理念，在設計給排水系統過程中將這些理念融入，從而提升設計方案的質量。除了開展能力培訓工作之外，也可以組織人員參觀一些先進的設計方案，從這些設計方案中尋找設計靈感，結合本城市的發展特點和水系統布局對給排水系統進行優化和改進，從而使海綿城市理念能夠進一步地體現在具體的環節。設計人員的設計理念不斷拓展和設計能力不斷提升能夠為設計工作的優化打下基礎，從而使更多設計方案出現并應用于現實之中，更好地推動城市發展。

4.3 引入先進設計理念

設計理念的更新非常重要，在現有的設計理念基礎上探究更多先進的設計理念可以提升城市及排水系統的整體運行價值。除了融入海綿城市設計理念之外，還可以將可持續發展理念融入其中，在確保城市生態結構穩定的同時通過給排水系統調整城市水循環，使城市水系統保持一定的穩定性。設計人員應不斷更新設計理念，學習其他城市應用的先進理念，對其中存在不足的內容進行改進，在具體設計過程中不斷調整設計方案，確保設計方案與城市的整體功能結構和布局保持良好的協調性。先進設計理念的更新能夠使城市發展變得更加科學，因為在城市發展過程中城市功能布局可能發生變化，這種變化可能影響到給排水功能體現，動態更新設計理念可以使城市發展更協調。

5 結束語

總而言之，在城市化發展過程中，給排水管道建設工程非常關鍵，將海綿城市設計理念融入城市給排水系統設計工作中能夠有效地拓展城市發展理念，為城市基礎功能優化提供更為科學的指導理念參照，進一步推動城市功能布局優化，實現城市長效發展目標，為人們提供更為優質和便捷的生活服務。