海绵城市理念在市政给排水设计中的运用

海绵城市理念在市政给排水设计中的运用

邢亚萍

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摘要：提出海绵城市这个理念，对城市排水的设计和建设具有非常高的理论和现实指导意义，不仅有助于更合理地分配水资源的利用方式，还有利于有效保护我们的生态平衡和生态环境，实现科学技术与自然环境的有机结合。

关键词：海绵城市，市政，给排水设计

引言：海绵城市是一种全新的城市雨洪管理理念。其工作原理通过蓄洪、渗透、净化等系列操作，构建城市良性水资源循环体系，以稳定的排水建设奠定城市发展的排水设施基础。在市政给排水设计中运用海绵城市理念，可以加快城市内部水循环系统的运行速度，具有充分的适应性，解除了城市快速建设与发展的后顾之忧，协调解决城镇化与资源环境和谐统一的关系。

1海绵城市的概念

海绵城市建设是一种现代城市发展理念。海绵城市是通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。建设海绵城市就是“统筹发挥自然生态功能和人工干预功能”，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展模式，有利于修复城市水生态、涵养水资源、改善水环境、加强城市排水防涝能力，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐共生。

2目前市政给排水系统的突出问题

2.1基础设施不完善

现阶段的我国众多城市的市政给排水管道并没有进行更新换代，老化严重。现有的管道弊端非常明显，例如：构造不合理、尺寸达不到要求等是常见的问题。现代社会城市发展越来越迅速，就必然会导致高层的建筑物逐渐增多，大量开发利用地下空间，大幅度增大城市的面积。另一方面，城市化进程加快，工业发展逐步加快，也就会产生越来越多的工业污染，导致水资源的急剧短缺，同时人类浪费现象非常明显，使得这一问题更加突出严峻。

2.2雨水资源利用不合理

根据调查表明，一般情况下，在降水过程中绝大部分的雨水会渗透到地下，少部分的雨水会流失掉，这是不可违逆的自然规律，也是这样的循环可以有效地对城市地下水进行补充，排水体系运转得更加有效平稳，有助于建设、发展城市。然而随着我国社会的进步、城市的发展，为了更加方便人民的生活，许多地面从传统的自然道路修建逐步向硬化路面方向发展。大量建设硬化地面虽然有助于我国经济的发展和建设，但会使得大量的雨水资源流失，雨水资源的80%不能得到利用，从而使得城市的排水工作面临巨大的挑战。

2.3易受气候环境的影响

市政给排水设计工作也会受到当地的气候降雨影响，一次性的大量降雨容易造成淤泥堆积、排水负担大等影响。还有就是市政给排水设计者在进行设计时目光不够长远、考虑不够全面，使得市政给排水功能不够完善，无法随着城市的建设进行扩建，排水效能低、对水资源的利用率低，无法满足城市的建设需要以及发展需求。

3海绵城市理念及给排水应用优势

“海绵城市”建设能够在防雨防洪的同时，有效利用丰富的雨水资源。建设“海绵城市”的目的是改善城市的排水状况，优化城市建设的力度。从防雨防洪的角度来说，建设“海绵城市”是为了缓解城市的排水压力，避免城市在遭遇暴雨袭击时防水防洪系统不能满足使用要求。从雨水资源利用这一角度来说，建设“海绵城市”最大的价值在于帮助城市有效利用雨水资源。“海绵”就是不仅能够吸水而且也能够排水，吸水是为了缓解城市旱涝期间的排水压力，排水是为城市生活和生产供应水。

4基于海绵城市理念的给排水设计应用

4.1海绵城市给水设计

4.2.1雨水收集设计

海绵城市给水设计更多的是在雨水收集上的设计。在给排水系统中，如果遇到降雨，雨水会通过地表径流至绿化带，然后聚集在雨水口位置。因此，在进行绿化带设计过程中，要保证绿化带雨水口位于路面下方15〜20cm的位置，并保证雨水口呈现出均匀地分布特征，雨水口的高度最好高于绿化带种植土，低于道路的高度，以更好地发挥雨水口的作用。

4.1.2水体过滤设计

在给排水系统中，水体过滤所发挥的作用是不容忽视的，其通常是指对于降落到地面的雨水，可以通过过滤来确保水资源的清洁度。因此，在水体过滤设计过程中，首先需要按照要求开展种植土的铺设工作，其次对砾石层进行科学、合理地铺设，最后安装渗透管。这样就可以完成对雨水的有效过滤，既达到清洁雨水资源的目的，又可以保证自然水体的正常补给。

4.2城市道路建设设计规划

4.2.1道路建设总体规划

在城市建设过程中，要充分保护河流、绿化、树木等自然原生态环境。结合城市已有的地理环境，在尽量不破坏原有道路排水系统的基础上，绕过天然河流和湖泊规划道路的建设路线，合理规划道路建设的空间布局，通过道路建设天然绿化带、人行道等完成对雨水的滞留、渗透、净化，实现道路低影响的建设目标。

4.2.2城市道路结构层次设计

根据最新的“海绵城市”建设要求，“海绵城市”建设规范中明确要求道路基层土壤的渗透系数不得小于7×10-5cm/s，因此，对于车流量大、负载高的道路，无法完成积水渗透。常规的人行道路建设采用的道路建设材料是预制混凝土进而花岗石等，“海绵城市”道路建设利用新型透水材料铺装，以降低城市地表热量的散发，透水、透气性强，对于生态保护有明显的作用。该理念下，道路的渗水系数通常大于等于1.0×10-3mm/s，透水层与地下水表层的距离在1m以上。

4.3海绵城市渗水设计

针对城市道路渗水设计而言，为了增强道路渗水特性，要从铺装设计工作入手。在传统的城市建设中，道路面积占比主要控制在10%～25%，但是由于传统城市道路设计中所采用的铺装材料质量比较差，影响了道路的雨水渗透性能。在景观铺装时，可以应用透水铺装进一步提升道路雨水渗透能力。此外，要逐步应用混凝土来逐步替代停车场、城市居住区道路的铺装材料，逐渐增加雨水的渗透量，减少地表径流，确保使更多雨水通过渗透来流入到所设置的地下蓄水池中，再净化这些水资源，降低其污染程度。

4.4海绵城市蓄水设计

在海绵城市概念下，为了更好地利用丰富的雨水资源，要注意将渗透收集得到的雨水储存起来，做好城市蓄水设计工作。在设计蓄水模块时，要适当地增加镂空空间所占比例，一般可以高达95%。此外，为了有效结合城市排水和蓄水，要结合土工布和防水布，同时在结构内部设置要做好水泵、检查井、进水管以及出水管等位置布置工作，以便可以充分储存雨水资源。通过后续处理收集的雨水资源，可以实现对城市路面、景观等进行补水和清洁，也可以用作消防用水。

4.5海绵城市滞水设计

在城市园区中建设一些灌木、乔木等植物，利用植物根系的作用来提升雨水滞留作用。设计雨水花园，可降低地表径流量，实现对地下水资源的涵养，同时也可发挥各种植物根系的降解作用和吸附作用来减弱水循环污染作用，确保雨水更好地渗透入地下，避免城市在暴雨天气下出现积水问题。

结束语：海绵城市概念的诞生和应用，为当下以及未来一段时间内城市排水系统设计提供了一种全新的理念。为了确保海绵城市排水系统设计质量，需要在立足于城市发展规划，本着生态优先原则的基础上，科学设计渗水、蓄水和滞水方面的排水系统，确保有效防范城市洪涝灾害问题的发生。

参考文献：

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[2]梅满坤,张敏.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用实践[J].电子乐园,2019(8):0084-0084.

[3]钟腾蒋.探讨市政给排水管道工程中的结构设计[J].工程技术：文摘版，2016（7）：319.