海绵城市综合管廊给排水建设的思考

何雷

（中冶南方工程技术有限公司 湖北武汉 430223）

前言

综合管廊是重要的基础设施，一般指城市地下管道的综合走廊，通信、电力、供热、燃气以及给排水等各种工程管线被集中在一起，共同进行设计、规划、建设、管理。在海绵城市中，综合管廊的重要性更为突出，海绵城市不仅是一个理念，也要求能够实际解决市内积水问题，这对城市综合管廊的性能提出了较高要求。分析当前海绵城市综合管廊给排水系统的问题、探讨可行建议十分必要。

1 海绵城市概述

海绵城市也被称为“水弹性城市”，其突出特色是能够有效应对雨水带来的城区积水问题，可以看做是城市雨洪管理理念的具体实践。出现降水时，海绵城市可以吸收储存雨水，存在用水需求时，又可以将存储的水资源集中释放，高效利用水资源。根据我国已经建成的海绵城市状况，进行综合分析，可以发现现有理论依然存在些许问题，考虑海绵城市建设的长期性、复杂性以及较大的资金成本，应在后续工作中统筹管理地表水、自然降水，并了解地下水情况，协调给排水工作，实现优化。海绵城市被看做是城市发展理念和建设方式转型的重要标志之一，我国已经规划出超过100座“海绵城市”，对现有不足和经验进行总结有一定的实际意义，海绵城市示意图如图1所示。

图1 海绵城市示意图

2 当前海绵城市综合管廊给排水系统的问题

2.1 现有给排水设施较为滞后

海绵城市建设是在普通城市建设基础上进行的，是对原有城市设施进行必要的改变，而非完全的推倒重建，这对城市原有设施有一定的要求。近些年来，我国城市建设速度不断加快，城区面积一再扩大，城市原本的给排水系统已经出现了很多问题，老城区的给排水工程管线由于老化问题而性能不佳，如2017年沈阳市普降大雨导致市区内严重积水，水深一度超过40cm，这一情况突出体现了现有城市给排水系统功能方面的滞后性。也有部分地区地下管线纵横交错，难以进行集中管理和简单的拆解合并，对海绵城市建设实际工作带来相当的不利影响。城市地下综合管廊的三维模型如图2所示。

图2 城市地下综合管廊的三维模型

2.2 应对极端天气的能力不足

就海绵城市而言，极端天气也即大雨天气。我国城市给排水建设普遍采用“雨污同流”模式，部分完成规划和初步建设的海绵城市同样采用“雨污同流”模式，该模式的特点是将排水（雨、雪等）井和排污井连为一体，有效节省了地下空间，由于我国相当数目的大城市人口在百万以上，“雨污同流”模式降低了市政工作的压力，但当城市在短时间内出现强降雨时，很可能由于排水能力不足导致积水问题，出现道路拥堵、城市内涝、公共设施、人民经济财产受损等一系列情况，海绵城市的出现能够应对这一问题，但目前来看，还没有达到尽善尽美的程度，依然需要在后续工作中设法加强。

2.3 水资源利用率

海绵城市给排水建设与普通城市不同，在海绵城市本身的建设理念中，自然降水等资源需要被存储、二次利用，而不是简单的“排出”。20世纪后期以来，我国城市建设发展速度明显加快，城市常住人口和流动人口数目激增，对水资源的需求加大，高效利用水资源迫在眉睫。就海绵城市而言，虽然雨水的存储、利用被提上日程，但在建设过程中，往往需要大量资金作为支撑，产出却略显不足，而且部分完成改造的海绵城市，在实际工作中也发现“自然降水-存储-二次利用”这一模式存在很多难以完善的细节，比如渗水控制、地下机械运维等，这也影响了水资源的利用率。

3 海绵城市综合管廊给排水建设相关建议

3.1 科学进行规划

前文中，曾论及海绵城市建设应考虑长期性、复杂性，由于海绵城市一经建成，如无必要不可能在短时间内进行重建或者大规模的改造，而且较大的投资额也要求相关部门在施工前做好规划和设计。在施工前，应进行科学合理的预算，了解投资总额，并请专业的建设、施工方进行分析。施工设计环节，应重点考虑施工方案的投入产出比、安全性、可行性，反复进行评估，降低施工影响，结合区域特点确定相应目标。在条件允许的情况下，应在设计时期建立涵盖城市范围的水循环系统，首先明确水资源利用的方式，之后再分析技术方面的可行性。地下设施方面，除去基本的沙土、砂土结构外，水循环系统工作还需要来自机械设备的动力支持，由于地下环境湿度高，设计时要充分考虑机械设备的耐腐蚀性，并确立可行的运维方案、检修制度。此外，海绵城市建设的工程量较大，涉及到的内容也复杂多变，还要注意与其他管线管道的协调，尤其是一些老城区[1]。常见地下管线管道包括燃气、通讯、电力、监控、电信等，可应用BIM软件进行模拟分析，遵循“新让旧”、“小让大”等基本建设原则，设计合理的管廊施工方案，将施工的不利影响降至较低水平。

3.2 优化顶层设计

顶层设计可以看做是海绵城市在我国发展前景的基本保障，总体来看，我国建设海绵城市的经验较为匮乏，实践时间也较短，面对一些常见问题缺乏处理经验，这也是导致当前海绵城市综合管廊给排水系统各类问题的原因之一。后续工作中，顶层设计的优化可以就两个方面入手：①总结国内海绵城市建设经验，进行汇总分析和推广；②借鉴国外海绵城市建设经验，并分析对象与我国城市的相似性，总结经验进行推广[2]。以国外海绵城市建设经验为例，英国布里斯托尔是较为典型的海绵城市，其排水系统设计出色。降水发生时，通过设备将其引导至地表进行集中，通过一系列自然溪流、管道、渠道等将集中的水资源用于农业灌溉、种植，使用价值不高、杂质较多的水资源则用于城市绿地灌溉，保持宜居、绿色的城市环境，我国可以借鉴相关经验优化国内海绵城市的顶层设计。

3.3 进行试点研究

试点研究有利于丰富海绵城市建设理论，针对性的解决各类实际问题，应在现有基础上加大试点力度，以现有海绵城市为基础，在保证各项安全运行的基础下，进行科学的建设研究。建设实践中，要积极引进建设海绵城市的先进经验，尤其是雨洪水资源利用技术，使该项工作规范、标准，进一步促进海绵城市的推广。以上文所述英国布里斯托尔的成功经验为例，该城与我国大部分海绵城市的区别在于人口较少，仅有440000人，相当于我国一个中等城市的水平，因此该城可以进行大规模地面设施建设，我国大城市“寸土寸金”，为保证土地利用效率，大规模地面设施建设似乎并不可行。后续工作中，可以考虑城市空间的立体化应用，比如居民小区楼顶、小区内绿地的利用。对居民楼楼顶进行绿化，并使其与地面绿化带共同发挥作用，存储雨水，直接渗透到地面、集中进行利用，如绿地灌溉作业，提升自然降水的利用率。城市空间的立体化应用模式如图3所示。

图3 城市空间的立体化应用模式

3.4 海绵城市综合管廊给排水建设需注意的问题

在上述工作的基础上，综合管廊给排水建设可以具体进行，但结合过往经验，依然需要注意一些实际问题，包括地下管廊管道进出开孔设置、设备运维管理等。地下管廊管道进出开孔设置需要参考施工地点具体情况，如果管道较多，一般采用竖井，应用机械方式进行通风作业；如果管道数目不多，可以使用防水套管来进行穿管，并根据《室外给水设计规范》等文件确定通风次数。吊装孔的安装位置通常参考管廊长度、总弯曲程度确定，两个弯段之间至少安装一个。管廊和其他设施的运维，要求能够方便进行，在每根管道的最低点设置空管道的排水设施，并通过设置集水沟的方式应对可能出现的渗水、漏水问题[3]。集水沟深度可以控制在50～120cm之间，具体深度则参考当地降水量决定。地下设备最好采用金属结构，并保证外表绝缘性和防水性能良好，维护周期不宜超过1个月，可考虑以2周为间隔进行一次全面检查，并在大规模降水前进行重点检查。

4 总结

通过分析海绵城市综合管廊给排水建设，了解了相关基本内容。海绵城市建设有利于应对城市内涝问题，提升水资源的利用率。目前海绵城市给排水系统存在设施滞后、水资源利用率不足等问题，可行建议则包括科学建设综合管廊、注重顶层设计、进行试点研究等。在建设过程中也应注意结合施工地点的实际情况，确保管廊能够发挥作用、满足需求。后续工作中，应用上述理论有助于提升海绵城市综合管廊给排水建设的总体水平。

[1]刘彦涛，王彦洋.基于海绵城市理念的城市排水防涝综合规划探讨——以天津新八大里地区为例[J].城市，2016（04）：54～59.

[2]樊国正.“海绵城市”概念在城市排水设计中的应用探究[J].工程建设与设计，2017（02）：91～92.

[3]荣冰凌.海绵城市建设背景下的滨海地区排水防涝对策探讨——以厦门市海沧北片区为例[J].江西建材，2016（12）：18+21.