海绵城市理念在市政给排水设计中的应用

2023-11-24过其洋

建筑与装饰 2023年20期

过其洋

中铁城市规划设计研究院有限公司安徽芜湖 241007

引言

水是人类赖以生存的物质基础，而给水又是城市生命之源，给水与排水管网的设计与施工，将直接关系到城市的运营与发展。我国是一个发展中国家，在城市的给水与排水方面，由于城市规模的扩大与发展，出现了许多问题。在我国城镇化进程中，“海绵城市”概念的引入，使城市给排水工程的设计水平得到了显著提升，为实现城市可持续发展奠定了基础。“海绵城市”概念是指导城市给排水系统设计与建设的一个重要概念，它必须符合城市的发展趋势和目前的给排水系统的实际情况，才能使它在提升市政给排水设计品质方面起到最大的作用。

1 海绵城市理念概述

海绵城市的概念就是从该多孔材料中得到的，它充分发挥了海绵的吸放水特性，可以对城市中的雨水进行有效的管理。海绵城市建设将采取综合性的发展策略，不断提高城市对雨水资源的有效利用，并提高城市对洪水的有效预防能力，以适应城市在新发展阶段的建设需要。通过建造海绵城市，可以使原本的城市建设水平得到全方位的提升，从而建立起一套健全的水资源最优管理制度，提升城市水资源的灵活性，持续地对给排水系统进行优化，为城市提供最优的水资源储备和调控，持续地推动现代化城市的快速发展，提升城市的生态环境建设水平。

“海绵城市”是适应现代化发展思想，以达到城市的良性运行的一种创新性战略。在建设海绵城市的进程中，应着重强调在渗、滞、蓄、净、排各方面的系统性研究，把新的技术概念整合到城市的供水系统当中，以城市的水承载量和供水需要为基础，实现城市对饮用水的自动储存与排放。在这一过程中，要通过人行道、车行道、雨林、路边花园、下沉式绿地、植草沟渠等，来实现对城市水资源的集中采集，并对其进行合理的排泄，从而达到对城市水资源和绿化资源的整体调控和最优设计，以适应新时代城市的可持续性发展。

2 海绵城市理念在市政给排水设计中的应用价值

2.1 有助于提高现代城市的资源利用效率

在我国，由于各种原因，很多城市都面临着严重的缺水问题。所以，在目前的城市建设和发展过程中，要研究的第一个问题和最基本的问题就是如何加强对水资源的保护，提高水资源的利用效率。在传统的城市开发模式下，雨水资源缺乏有效的调控与管理，这在某种程度上影响了水资源的利用效率，对城市的长期发展不利。在海绵城市建设理念的指导下，使城市改变性质，使其具有海绵材料的特征，不断加强对水资源的储备和利用，不断优化市政给排水设计系统，不断提高城市的蓄水能力。在构建海绵城市的过程中，要采用科学、合理的策略和措施，将城市道路、绿化等资源的优势发挥出来，从而达到对水资源的有效利用。

2.2 有利于缓解现代城市的内涝内旱问题

在进行现代城市化建设的进程中，应持续地提高城市居民在面临内旱和内涝情况下的反应水平，同时把海绵城市建设的基本思想灵活地运用起来，以便为现代城市化处理好这一难题。中国幅员辽阔，所以一些城市在雨天可能出现极端雨水。尤其是在南方的某些城市中，在雨天的时候，由于雨水非常集中，如果城市的给水和排水系统不能迅速地起到排水作用，就会导致雨水在城市中滞留，从而对城市产生极为严重的不利影响，甚至会引起内涝，给人民的生产和生活带来极大的影响[1]。与此同时，也有一些区域的干旱问题非常严重，如果不能在雨季对降雨进行有效的管理，那么在城市发生旱灾的时候，就会造成严重的水资源短缺，这也会对人民的生产和生活造成很大的影响。运用“海绵城市”的发展思想，加强了雨季对雨水的吸收，旱季加强了对雨水的利用，并以“一吸一吐”的方式，不断提升了城市的水资源调控能力，从而减轻了城市发展过程中所面临的内旱、内涝等问题，以满足城市建设和发展的需要，为人民群众的生产、生活提供了有力的保障。

2.3 有利于增强现代城市的环境适应能力

在城市的建设与开发过程中，许多因素对城市及其周围的生态环境造成了不同程度的破坏。如对生态环境的破坏，对水资源安全和水危机等。在此基础上，提出了以“海绵城市”为发展目标，强化水资源管理，持续改善城市生态环境，创造出更加适宜人类生存与发展的“微气候”。同时，利用水资源调控来调控生态环境，降低城市建设对周围环境的冲击，提升人民生活质量。通过对给排水系统的优化，以及对污水处理量的迅速提升，可以有效地抑制水污染的发展与扩散，改善城市生态环境，从而全面提升城市的生态适应性，推动城市可持续发展[2]。比如，利用各种专业技术，在较短的时间内，及时强化对自然水文特征的评估，并对其进行科学修复，从而可以快速地恢复城市的水文环境，保护生态系统的平衡与发展。

3 市政给排水设计中存在的问题

3.1 排水设施不完善

一个城市的发展需要一个科学、合理的排水设计，但由于许多城市的排水设计历史悠久，加之设计思想、技术、规范和材料等因素的制约，使得原来的排水体系存在缺陷。市政给排水设计中设施不完善的问题，主要表现在给排水管道系统的建设、处理工艺选择和设施维护等方面。例如，某些城市在城市化建设过程中，由于随意施工或资金不足等原因，可能会出现给排水管道建设不完整或存在死角等情况，也有可能选择不合理的处理工艺或设施，导致了污染物不能被有效处理。此外，一些市政部门也缺乏设施维护的专业知识和相关设备，难以及时发现和处理管道堵塞、泄漏等问题，可能会造成水质和环境的恶化。例如，原来的排水系统陈旧，面积狭小，很难支持城市的发展。随着城市人口的不断增长、道路的扩大、建筑物的增多，城市的生活和工业废水的排放量也在不断增加，原来的排水系统已经很难满足城市的发展需要。

3.2 水资源利用率低

水是一种不可再生的资源，但是随着城市人口的增长和城市的发展，它的需求量和消耗量也越来越大。当前我国的水资源利用率不高，导致了水资源的极大浪费。除此之外，由于城市的土地硬化程度比较高，所以地面的渗水能力会有所降低，因此不能及时地将地面的积水排出，最终导致降水流入排水管，变成了一片死水。同时，市民使用量大，循环利用水占比低等方面也存在诸多问题。市民对水的使用不够节约，存在着洗澡长时间浪费水，开水龙头长时间不关闭等浪费行为。另外，市政给排水系统中循环利用水的占比较低，如没有净水设施的污水回用系统，处理循环利用等方面也相对滞后，就容易导致水资源浪费。

3.3 缺乏先进理念

给水排水设计对提高城市运营品质、提高城市综合服务能力具有十分重要的意义，然而，从当前的现状来看，这种给水排水设计体系不够科学合理，不能适应时代发展的需要，不利于“绿色发展”和“双碳”目标的实现。

4 海绵城市理念在市政给排水设计中的应用

4.1 与城市的发展规划相适应，满足城市可持续性发展需求

要最大限度地提升海绵城市思想在城市给水排水设计中的运用，必须充分认识到其高灵活性的优点，对给水排水系统进行全面的规划设计。这就需要在进行给排水系统的设计时，要把给排水系统的设计与城市的发展规划结合起来，进行优先设计，并进行规划预留，从而为今后城市的扩展和发展打下良好的基础。唯有如此，才可以保证城市给排水系统可以持续、稳定地为城市的运营与发展提供服务，从而达到城市的特定规划目标，利用海绵城市的概念，为实现城市的可持续发展奠定了坚实的基础。在解决水资源利用率低的问题时，应该采取综合措施，包括提高水资源利用效率，大力推广节水的理念和技术，加强循环利用水的净化和生产线的升级等。在市民使用水的方面，应该加大对节约水的宣传力度，同时制定出能够让市民容易理解并可行的操作方案。例如，设置水表、水压力限制器、节水器等节水设备，以及优化供水管网的布局，推广“雨水收集利用再生浇灌”的理念等。在循环利用水方面，应该加强污水处理站和回用系统的改良和升级，提高净化水质量和扩大循环利用领域，促进企业发展绿色循环经济，以及促进城市节水智慧减排应用等。

4.2 加强专业性技术的研究

城市的给排水系统极大地影响着城市的综合发展水平，它的建设周期比较长，投资也比较大，因此，对具体的规划方案和建设措施都有很高的要求。目前，国内关于海绵城市的相关建设仍处在初级阶段，缺乏具体的施工经验，缺乏对系统设计的支持，存在很大的不稳定性。只有加强对城市给水系统中“海绵城市”概念的研究，才能推动城市给水系统材料技术的发展，以技术开发与材料创新，为提升城市给水系统的设计品质奠定坚实的基础。在排水设施的完善方面，应该采取综合措施，包括进行规范的管道建设、选择适宜的处理工艺和设施、加强设施维护等。为了保证管道系统的建设完整，应该加强市政部门的监督管理，对管道施工过程进行精细化管理和监管，防止出现盲区和死角。同时，在处理工艺和设施的选择上，应该充分考虑当地的环境特点和污染排放情况，制定适合当地的处理方案，保证水质的安全性和稳定性。最后，为了加强设施维护，可以加强市政部门和社会力量的合作，建立完善的设施维护体系和随时处理应急事件的机制，以便及时发现和解决问题，确保设施的正常运行和环境的持续稳定。

4.3 落实体系建设责任

当前，我国正处在城镇化进程的重要阶段，在这个阶段，我们要把好城镇化进程关。给排水系统是一个重要的城市基础设施，它的建设与设计关系到整个城市的运营与发展。为推动城市的可持续发展，在给排水系统的设计中，必须从政策上做好统筹、规划和分析，以保证基础设施建设的安全。在实际操作中，有关部门要加大监督和投入，规范物资和工程市场，对招标环节进行严格把关，找到加快海绵城市发展的方向。此外，也要鼓励有关单位、公司，在与“海绵城市”有关的技术上投入更多的精力。通过对“海绵城市”概念在城市给排水工程中的运用，可以为“海绵”概念在城市给排水工程中的运用提供一种新的思路[3]。通过加强政府部门的监督管理，制定相应的政策支持，建立完善的技术体系，并加强对市民和企业的宣传引导，在加大投入和满足市民需求的前提下，落实体系建设责任。

4.4 注重顶层设计

海绵城市的建设，投资巨大，工期漫长，目前，我国的海绵城市还处于摸索阶段，缺少具体的建设经验，因此，在城市建设过程中，要充分借鉴国际上先进国家的经验，完善对海绵城市的顶层设计，从全国的角度，制定出一套海绵城市的建设方案，这样才能更好地利用城市的雨洪资源，推动海绵城市的发展。通过对30个“海绵城市”试点城市在全国范围内的推广与实践，总结出的成功经验与存在的问题，可供我们借鉴。随着技术的不断进步，经验的不断积累，再加上国家的有关政策的支持，在给水排水系统的设计中，海绵城市的概念将会变得更加的成熟，这不仅可以提高水资源的利用效率，还可以创造出更加美好的居住环境[4]。