刍议海绵城市排水系统设计中的问题与注意事项
2018-12-06刘丽娜赵广夫
刘丽娜 赵广夫
1.北京柯德普建筑设计顾问有限公司大连分公司 辽宁大连 116000 2.大连天工建筑设计有限公司 辽宁大连 116000
海绵城市排水系统设计过程中,应注意降雨季节的雨水径流、降雨量,优化城市排水系统设计方案,防范积水、内涝等洪涝事故和灾害。良好的海绵城市排水系统设计方案,能够确保城市在夏季多雨的条件下,及时、尽快将城市区域内的雨水收集、储蓄、净化、排出,确保城市路面和街道上没有大面积、深度的积水形成,确保市民出行的安全便利,确保城市交通运输和生产建设的顺利。在海绵城市的排水设计理念指导下,城市排水系统应具有收集、存储、吸收、利用雨水的功能,一方面通过上述过程增加城市的淡水资源储备,另一方面应确保排水系统设计具有弹性和灵活性,具体原则、情况与设计要点分析如下。
1 海绵城市排水系统设计的标准与原则
海绵城市在其设计应用过程中,主要是进行城市给排水系统工程的设计施工。在具体实施过程中,首先应该遵循城市生态环境保护的原则,将自然应用和人工处理措施结合起来。此外,需要在保证城市用水安全,城市排水防涝的基础上,对雨水资源进行合理存储。在应用设计中值得注意的是,海绵城市建设应用不是对原有传统的排水建设系统进行替换,而是在传统给排水系统设计的基础上进行恰当的补充或删减,目的是为了能够充分发挥城市防内涝和存储水资源的功能,实现对雨水资源的合理配置,提高雨水资源的利用率。
2 海绵城市排水系统设计中的不足与问题
2.1 改造周期长,设施老旧
城市中高层建筑物的数量越来越多,这就导致地下构筑物空间大规模缩小,尤其是地下给排水管道安装铺设的规模减小,原有的输配水管道老化严重,管线铺设和构造无法满足实际功能要求。另一方面人们生活生产对用水需求量增多,城市排水量需求增加,这和城市给排水工程建设之间形成了矛盾。现阶段,在工程建设中注重的是地面建筑物的施工,对地下空间的建设缺乏合理性布局,重视程度不够,所以使得地上和地下建设出现了两极分化不平衡的现象。在工程施工管理和后期维护管理中,对于地下管线缺乏检查和维修保养,注重新管道的铺设安装,而忽视了周期性的管线维护,使得城市地下管网改造进程较慢。
2.2 雨水资源的收集与利用设计不充分
许多新材料的运用提高了城市道路的施工质量,但同时也提高了道路的硬化比例,对径流水循环造成一定影响,导致大量雨水径流被排走,从而使城市地下水补给不充分。另外,由于我国水资源本来就短缺,加上雨水资源的循环利用还处于发展探索阶段,技术水平还有较大的发展空间,如果城市给排水管道设计施工不完善,比如雨水和污水使用相同的管道,就不能充分利用雨水资源[1]。
2.3 城市排水系统对短时强降雨的承受能力不足
在温室效应和全球变暖的影响下,人们应增强城市排水系统应对突发紧急气候变化、天气灾害的能力,充分考虑到短时间强降雨和气温急剧变化,对城市排水系统所造成的负担。由于人们对短时间强降雨的预测有限,受到降雨强度高、降雨随机性大的影响,城市路面街道上可能出现大面积的积水、内涝和径流,增加城市的排水压力和排水负担。因此,现阶段的城市排水系统设计问题是,排水系统无法快速排除内涝积水和地表径流,无法应对强降雨的灾害天气,无法维持城市正常生产与生活秩序,增加了城市经济、居民财产遭受损失的风险。
3 海绵城市排水系统设计的要点与注意事项
3.1 将城市排水系统设计与城市建设规划结合起来
考虑城市发展的进度和未来发展趋向,通过近几年来用水情况的分析,设立平衡用水模式,设计出合理的供水方案。这样,不仅可以满足城市排水需求,而且也能在最大程度上提高水资源的利用率。排水系统设计应该将供水、防洪防涝以及城市生态环境建设与保护等考虑在内,通过综合统筹规划,使得设计方案能满足城市发展要求,并且通过分阶段的设计来完善城市给排水系统。
3.2 加强城市排水的专项、专线、系统化设计
城市专业性规划设计包括城市给排水系统、道路交通系统和绿地系统,在城市给排水系统设计中关系到的水工程众多,如果能通过技术手段净化绿地区域雨水,实现雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统的科学设计和相互连接,这样一方面可以解决城市内涝问题,另一方面还能使收集的雨水用于城市各项目的用水计划中,提高水资源利用率。
此外,在设计中加强对专项规划设计的指导,明确划分城市整体设计相关的专项设计,并通过指标细化和控制,可优化海绵城市建设内容[2]。比如根据海绵城市发展总设计目标确定建设分项目目标为制度建设、水生态恢复、用水安全保障、水资源合理利用和水环境改善等,通过这样一系列的给排水设计,使海绵城市快速排出积水,有利于城市建设和未来发展。
3.3 城市排水工程与其他工程相协调的系统化设计
应将已有的基础设施作为基础,然后结合实际城市规划建设情况,对符合海绵城市规划建设的区域进行改造,通过合理的规划设计可提高基础设施的安全稳定性,使得基础设施可以和给排水系统相互协调。
举例说明,城市排水系统的工程设计与建设施工中,应遵从循环利用水资源、生态治理的设计理念,可以在交通道路与广场公园中设计透水装置,增设树池、绿地等具有渗透性、收集雨水作用的贮水池,将城市道路、公园广场中收集到的雨水排出、收集,并可以依情况应用在生产、生活中。
综上所述,海绵城市排水系统的设计方案中,应遵守防洪排涝、保护环境、用水安全、避免水资源污染,将排水系统设计与城市建设中其他工程设计规划相结合,确保排水工程设计的系统化、科学性,为城市健康、可持续发展做出贡献。