分析海绵城市理念在市政给排水设计中的运用

2019-01-22王丹

智能城市 2019年7期

王丹

（济宁市市政设计院有限公司，山东济宁 272000）

1 海绵城市理念概述

1.1 海绵城市的概念

在当前城市化进程中，虽然经济得到了飞速发展，但是同时也出现了不少生态环境方面的问题。比如在市政的给排水工程中，就存在城市内涝没有得到有效处理，以及水污染等问题。而海绵城市指的是在处理上述内涝、水污染等问题中具有一定的灵活性，在降雨过量时可通过如吸水、蓄水或净化水等多种方式对道路表面的积水进行有效及时的处理，从而可避免由于路表面积水过多而出现内涝和水污染的问题。此外，为了提高雨水的利用率，可以通过存水方式将雨水资源存储起来，在需要时再将这些雨水资源释放。

1.2 海绵城市在市政给排水工程中的应用原则

海绵城市的最大特点是对水资源的处理具有很大的弹性，可以像海绵一样将水资源吸收存储，在使用时又能释放出来。所以，海绵城市的理念主要被应用在市政给排水工程的设计和施工中。在海绵城市应用的过程中，首先，必须遵循城市生态环境保护的原则，将生态自我保护和人工保护措

施结合起来，最大限度地降低由于工业发展而带来的一系列环境问题。另外，在水资源方面，应在保证城市安全用水，避免城市内涝的基础上对雨水资源进行循环合理的利用。所以，在海绵城市的设计规划中并不只是简单地对原有的市政给排水系统进行更换，而是在原有设计的基础上结合具体情况进行适当的增减。海绵城市总的应用原则是，一方面要发挥防治内涝和水资源污染的功能，另一方面则是加强对雨水资源的利用，通过蓄水功能的发挥实现对雨水资源的收集和配置。

2 市政给排水工程目前存在的不足

2.1 市政给排水系统中的有些设备使用年限较久

随着城市化的发展，城市用地规模加大，尤其近几年城镇化进程加快、城市人口增多的情况下，城市建筑用地需求不断扩大，使得城市高层建筑获得了快速发展，而地下空间却越来越小，尤其在城市地下交通的快速发展背景下，对地下给排水管道铺设的要求不断增多，原有建设规模反而减少。但是多年前铺设的给排水管道有的已经超出了使用年限，有的被破坏或者老化严重，根本无法满足实际需求。另外，人们在生活工作中对于水资源的需求提高，城市整体排水规模增大，使得城市给排水工程在建设过程中出现了矛盾。目前在建筑领域，虽然近些年开始关注地下构筑物的建设，但是总的来说地下空间并没有得到合理的布局与应用，两极分化现象依然严重。由于地下空间布局问题，使得市政给排水工程在其设计施工中，缺乏后期管道的维护管理，对管道管线缺乏应有的重视和检查保养，但是另一方面又不得不增设新的管道，周而复始使得管线维护工作一直无法得到跟进，导致整个城市地下管网发展较慢。

2.2 对雨水资源的利用不充分

海绵城市在给排水工程设计中除了要采取措施降低内涝发生的可能性以及降低水资源的污染，另一方面也应该实现“开源”，加强对雨水资源的优化利用。在工程技术的发展背景下，不少新的施工材料和工艺被应用到建设工程中，在提高工程质量的同时也会对城市整体环境带来一些负面影响。最显著最直接的影响就是导致大量雨水径流被排走，城市地下水补给不充分，影响了水资源的循环。而我国水资源本就不丰富，如果缺乏有效的雨水资源管理系统，没有实现对雨水资源的充分利用，加上城市给排水管道设计不完善，雨水和污水管道相同，这样就使得大量雨水资源被浪费。

2.3 城市对天气的承受能力较差

海绵城市在发展中，也受到天气情况的影响。我国各个地区的气温呈现不稳定发展趋势，甚至有些地区出现极端气候的特点，短历时强降雨天气出现频繁。当短历时强降雨天气出现以后，一方面其本来就具有高强度以及随机性的特点，在发生以后就会引起大面积的地表径流。另一方面市政给排水系统在其设计和建设中对于这些突发恶劣气候的反应能力较差，无法承受强降雨带来的压力，这时就会出现无法及时有效地排出积水的问题，从而引发城市内涝或者带来水污染的情况，对人们的财产安全和人身安全构成威胁。

3 市政给排水系统的设计要点

3.1 从城市整体规划出发

海绵城市在市政给排水系统设计中的应用，首先，应该站在宏观角度，从城市整体规划建设出发，在全面了解城市发展蓝图的基础上，将搜集到的资料作为给排水系统设计的参考依据。比如一方面搜集前几年该城市发展中对水资源的需求情况；另一方面分析该城市的经济发展和社会建设整体愿景，在考虑该城市发展速度和主要发展方向的基础上，建立平衡用水模式，设计合理的供水方案。该方案既要满足当前城市供水需求，又要满足未来城市发展对排水的需求，同时还要做好对雨水资源的收集利用。海绵城市既是一种抽象的理念又是一种新型的城市管理模式，在给排水系统设计时，必须考虑到给排水系统本身具有的不确定性以及系统性。所以，要从整体出发，将供水、防内涝和城市生态建设等结合起来，以统筹方式不断优化设计方案，并根据实际情况进行调整完善。

3.2 专业性专项规划设计

目前海绵城市在给排水工程设计中的应用还处于初步发展阶段，技术不成熟，能够参考的案例较少，加上给排水工程作为城市基础性工程，本身资金来源就受到了很大的限制。所以，为了提高海绵城市理念在市政给排水工程中的应用效益，提高规划设计的专业性是关键，不仅要求提高设计人员的专业水平，还要求相关管理人员开展专项化施工管理，在完善制度的基础上有效执行海绵城市的管理模式。

在市政给排水工程系统化、专业化的专项规划设计中，从海面城市应用主要目标出发，即既要提高城市防洪防涝的能力，降低水资源的污染，又要实现对可用雨水资源的高效利用，可通过科技手段将雨水灌渠系统和超标遇水径流排放系统结合起来，使收集到的雨水资源可以被应用在各项城市工程中，提高水资源的利用率。当然，在具体设计时还要做好专项规划设计的指导，比如结合海绵城市发展的总体规划明确分项目的建设目标，对其制度建设、水生态循环建设、用水安全保障建设以及水资源综合利用等进行确定，对相关指标进行细化和合理控制，使得给排水系统设计更加合理有效，从而更好地发挥海绵城市快速排污水、及时储存雨水资源的作用。

3.3 规范系统建设，落实体系建设的责任

为了保证海绵城市给排水系统设计和施工建设的有效开展，使该系统和城市其他方面的系统建设可以相互协调，在进行给排水系统建设之前首先要完善基础设施，建立规范的建设系统和相关体制，将责任落实到具体部门和个人。然后根据城市发展规划要求，对城市进行改造优化，一方面要保证基础设施的安全，另一方面需保证给排水系统和其他基础设施的稳定协调。如从生态环境保护和循环用水的原则出发，可在道路两旁设置透水装置和渗透性树池，使得多余的雨水资源通过管道进入蓄水池，还能及时将积水快速排出。