海绵城市理念在市政给排水设计中的应用

丁凯扬 厦门中平公路勘察设计院有限公司

1 引言

海绵城市就是使城市在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的“弹性”，发挥城市建筑、公共设施、交通设施等城市基础设施对雨水的吸排能力，科学合理改变雨水流径，使城市像海绵一样可以发挥储存、渗透、净化和再利用的作用，解决城市水安全、水污染、水环境问题。基于海绵城市理念的新型多功能、生态环保给排水系统，通过结合城市发展的整体规划建设，实现城市不用地域功能的合理划分，在市政给排水设计工作中有着非常重要的作用。

2 海绵城市在市政给排水工程中的重要作用

2.1 保护城市生态环境

城市快速发展不可避免会出现一些问题，例如初期雨水直接排放，雨污合流等造成环境污染，海绵城市理念通过源头消减、过程控制和末端处理，实现在城市开发前后水文特征基本不变的情况下，减少对环境的危害，改善城市的水体环境。将海绵城市理念运用于市政给排水设计中，充分考虑城市生态环境因素，完善给排水系统，减少水污染。

2.2 提高雨水资源利用率

海绵城市排水工程体系在不破坏原先排水设施体的基础上进行改良，提高优城市的降水抗洪能力，并适当增加城市储水量，依据回用需求对雨水进行集中处理回收利用，实现水资源循环利用，促进给排水系统的高效运转。海绵城市建设中，雨水资源化利用一般作为总量控制目标的一部分，以促进水资源循环利用，实现城市的可持续发展。

2.3 提升城市空间利用率

随着城市持续建设，城市人口不断增长，导致城市居住面积拥挤，基础建设面临巨大压力。通过引入海绵城市理念，科学规划和设计城市给排水系统，参考当前城市人口数量、城市规模、发展需求，合理设计排水管道和排水设施，减少其占地面积，并尽可能将其融入居民生活工作基本建设设施中，提高城市资源的综合利用水平。

2.4 提供科学指导意见

海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的原则，其系统建设使城市的排水系统在面对降水变化和洪涝灾害时，能够像海绵一样发挥弹性作用，实现水资源存储和净化，废水积水排放。在市政排水设计中，海绵城市理念可结合城市地貌、发展特征、老旧传统给排水系统改造等因素，优化完善排水系统规划设计。

3 海绵城市在市政排水设计中的应用

海绵城市以构建低影响开发雨水系统为目的，主要控制目标包括径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等，其建设内容包括：建筑与小区、城市道路、城市绿地与广场、城市水系等。市政排水系统中主要应用在如下几个方面。

3.1 海绵城市在绿化带设计中的应用

绿化带作为市政园林绿化工程项目，给排水设计人员需要掌握一定的园林绿化工程设计要求和规范，合理贯彻海绵理念来设计绿化带排水。首先加强自然排水系统设计，铺设耕种土壤，科学设计砂岩层、渗漏管，使雨水渗透绿化带时能有效过滤雨水中的杂质，并实现自我水分补给。其次选用透水性较好的材料来铺设绿化地带，加上下沉式绿地的作用，使水流可顺地面径流进入雨水槽内，可以有效的储存雨水。另外设计人员要结合地形设置导流管道、储水排水沟渠、渗沟渠等。使绿化带能在强降雨时期大量保存水分并净化，在干旱缺水时进行水分的补给，实现雨水的循环利用。最后要将绿化带与给排水管道有效连接，合理设计溢流系统，设置溢流式雨水口，保证在降水量大的时节，雨水会基于溢流系统进到市政管网，起到控制洪峰，防止洪涝灾害的作用，或者在下沉式绿地暂时储存。

3.2 海绵城市在车行道和人行道设计中的应用

目前我国城市的车行道和人行道惯常使用的工程材料透水性能不强，雨天路面湿滑，极端天气低洼处非常容易产生积水，运用海绵城市理念设计透水铺装，更好地改善城市地面土壤成分，对路面材料进行优化，采用透水砖、透水混凝土、透水沥青等材料，在保证人车安全通行的情况下，提高其透水性和硬度。同时，工作人员需要对雨水口设置、路面坡度进行合理设计，如果路面宽度不够，可在道路合适的一侧进行单坡设计，在道路中央分隔带的渗水位置下端设置纵向的盲沟，按一定间距设计集水井及横向排水管，避免路面积水影响人员同行和地下设施结构安全。

3.3 海绵城市在附属设施中的应用

路緣石是非常重要的道路附属设施，分为平缘石和立缘石两种。在进行设计时要根据不同的种类进行分析，平缘石设计时，由于和周围地表的高度相同要确保降水能由绿化带流向雨水口，减少积水。立缘石比较高，由于地势原因只有积水达到一定高度才会流向排水口，这就需要设计人员在给排水设计时增加穿孔路缘石，或者按一定间距分区设置立缘石，做好空隙边石与间隔边石的设计。

沟壑可以聚集市政路面的雨水，将其引入排水管道，在此过程中一定要注意不能使雨水口被杂质、垃圾等堵塞。市政水处理设计时要规划雨水口拦截设备，既能有效溶解微小污染成分，又能阻挡大的堵塞物，保持雨水口落水畅通。

传统的路肩边沟主要施工材料是混凝土，其造型不够多变缺乏欣赏性，不能净化雨水还容易滞留垃圾造成堵塞，影响雨水排放。而海绵城市利用植草沟来构建给排水系统，在地表的沟渠中种上植被，实现植物对雨水的收集、净化以及排放作用，将城市附属设施、园林绿化以及排水设计相结合，使其兼具美容与雨水净化作用，确保了市政给排水工程效率。

3.4 海绵城市在污水处理系统的应用

科学合理的对城市生活污水、生产废水、初期雨水分类进行处理排放，是维护城市生态环境、保持良好的城市面貌的有效途径。运用海绵城市理念将城市道路基础建设和城市污水排放管路合理结合，深入研究不同污染程度污水处理净化技术，对城市基本发展情况进行研究改善，提升给排水管道实用性，完善区域水资源平衡设计，解决城市面源污染负荷日趋严重的问题。

4 结语

近年来，随着城市建设的发展，市政给排水系统压力不断增加，做好市政给排水设计与建设，缓解城市排水压力，提高市政排水设计水平是非常有必要的。海绵城市通过渗透、储存、调节、运输、截污净化等技术的组合应用实现低影响开发的目标。如何更好地将其运用到市政排水设计中，从而提升城市环境质量，促进城市健康持续发展有着非常重要的意义，需要人们充分理解海绵城市，加强对其具体应用的研究，将海绵理念贯彻到给排水系统工程的各个环节，为市政给排水建设提供科学的指导方向，保障给排水系统功能的有效发挥，实现城市的全面现代化发展。