论海绵城市理念在市政排水设计中的重要作用

论海绵城市理念在市政排水设计中的重要作用

兰宇1 马晨2

鞍山市政工程设计研究院有限公司，辽宁 鞍山 114000     中昊北方（辽宁）工程技术有限公司，辽宁 山鞍 114000

摘要：海绵城市理念之所以被提出，原因是城市化进程中的城市内涝和水资源管理问题日益突出。海绵城市理念强调通过合理规划和设计城市，使城市能够像“海绵”一样吸收、储存、净化和利用雨水，从而减少城市内涝风险，改善城市生态环境。它包括构建雨水花园、湿地、雨水蓄滞洪设施等，以实现城市雨水的可持续管理和利用。这一理念的提出旨在解决城市发展中的水资源和环境问题，实现城市的可持续发展。市政排水工程作为城市重要的基础设施，有必要结合海绵城市理念进行设计，适应现代化发展需求。

关键词：海绵城市；市政排水设计；作用；应用

引言

市政工程中，传统排水设计注重雨水排除，忽略了雨水的收集和再利用，也过度依赖高强度排水系统，容易引发城市内涝和水资源浪费，并且城市排水系统会损害自然生态系统，导致水体污染和水生生物丧失。而结合海绵城市理念进行排水设计的意义极大，海绵城市理念将雨水视为资源而不是废物，通过绿色基础设施、雨水花园等方式收集和净化雨水，有助于改善城市内部生态环境，提高城市绿化率，增强空气质量。海绵城市将雨水收集用于灌溉、冷却、景观等用途，有助于合理利用水资源，降低城市供水压力，减少用水成本。基于海绵城市理念设计的绿色基础设施，可以减缓雨水流入排水系统的速度，降低了排水系统的负担，减少了洪涝风险。

1 海绵城市理念在排水设计中的作用

1.1 改善城市内部生态环境

海绵城市理念通过雨水花园、湿地等绿色基础设施，可以净化雨水，提高绿化率，改善城市内部生态环境，促进植被生长，吸收CO2，改善空气质量。一方面，雨水的资源化利用。海绵城市理念鼓励将雨水视为宝贵的资源，而不是废弃物。通过绿色基础设施，如雨水花园、湿地、绿地，可以收集、净化和储存雨水，然后用于城市内部的景观灌溉、绿化、冷却等方面，从而提高了城市内部的绿化率和自然生态环境。另一方面，减少污染。传统的雨水流入排水系统可能会携带污染物，如油脂、废弃物等，最终进入水体，导致水体污染。海绵城市理念下的雨水管理通过绿色基础设施的净化作用，可以减少这些污染物的输入，有助于改善城市内部的水质。

1.2 合理收集水体资源防止洪涝灾害

海绵城市理念鼓励雨水的再利用，将雨水收集用于灌溉、景观水体、冷却等，减少了城市的地表径流，降低了洪涝灾害的风险。首先，减少地表径流。传统的城市排水系统将大部分雨水迅速排放至河流或下水道，导致了大量地表径流，增加了洪涝的风险。海绵城市理念通过收集、延迟、渗透雨水，减少了地表径流的数量，有效地防止了洪涝灾害的发生。其次，雨水的再利用。海绵城市理念鼓励将雨水用于城市的灌溉、景观水体等用途，减少了城市对地下水和自来水的需求，有助于更加合理地管理水资源，降低了用水成本。

1.3 缓解排水系统压力

通过绿色基础设施的引入，雨水得到缓冲和延迟排放，降低了排水系统的负荷，减少了排水管道的尺寸，降低了维护成本。海绵城市理念引入了各种绿色基础设施，如雨水花园、湿地、屋顶花园等，这些基础设施可以吸收和储存雨水，并逐渐释放，降低了排水系统的负荷，这意味着不需要过大尺寸的排水管道，所以降低了排水系统的维护成本。可见，应用海绵城市理念，在环境排水压力的前提下，还有助于提高城市的生态友好性、资源利用效率和抗洪抗涝能力，同时降低了运维成本，因此被视为一种可持续发展的城市规划和设计方法。

2 海绵城市理念在排水设计中的应用

随着城市的不断扩张，排水设计方面的不足越发突出。在城市建设中，极重要的一个环节就是排水设计，为了发挥城市排水系统具备的功用，同时辅助海绵城市建设目标的良好达成，城市排水设计中也要有意识渗透海绵城市理念。文章从以下三个方面分析了海绵城市理念的实践，希望能起到借鉴意义。

2.1 车行道与人行道排水设计

当前时期，我国车行道、人行道方面主要的性质就是非透水性，径流系数高且地面产流快，路面积水情况极易出现，更无法保障排水安全性，也制约了向地下水的补给。海绵城市理念下的市政排水设计中，立足车行道、人行道出发，开展透水性设计工作，可以使径流总量有效降低，也能够为地下水提供补给作用，此时利于城市内涝现象的减少。具体设计环节，要立足道路上面层，通过具有透水性的沥青、水泥混凝土的应用，开展针对性的铺设作业。而对于下面层、基层来说，要以非透水性材料的选择为主，使雨水侵入路基所造成的破坏性问题得到有效防控。目前来看，我国北方地区受冻胀因素影响，车型道路面仍然是非透水性，而在人行铺装方面，则是以透水结构的应用为主。

2.2 绿化带排水设计

下沉式绿地的突出作用就是调蓄、净化雨水。从雨水调蓄上进行分析，在雨水降到透水地面的情况下，可借助渗透和净流逐渐聚集在绿化带。在设计下沉绿化带的过程中，通过10-15cm蓄水层的设计，可有效调蓄雨水。雨水过滤上，可借助绿地及透水铺装来过滤雨水，使面源污染物有效削减，此时也有助于受纳水体污染的减小。具体设计环节，要通过海绵理念的灵活应用，在雨水的调蓄、净化上提高重视度，要尽可能基于绿色海绵体设计方法的应用，将采用灰色蓄水设施的情况有效规避。与此同时，也要在雨水的渗入上加强力度，基于对水量的调蓄，将下渗设施设计尽可能多的做好，比如渗井、渗渠等等。另外，也要具体分析绿化带地形、结构，科学划分排水单元，合理设计导流系统，为雨水向地下渗入的层次性提供一定保障。以大坡度绿地为例，要在设堰和雨水流经路径的加长等方面进行综合考量。

2.3 附属设施排水设计

市政排水设计中，为最大限度发挥排水系统的作用，附属设施方面也要结合海绵城市理念来进行排水设计，主要有以下几个方面：第一，改进雨水口。海绵城市下的市政排水设计，要基于环保型雨水口的应用，开展设计工作，也要将拦污栅和沉泥池等能够从源头上拦截地面污染物的设施设置在雨水口内，使城市活动所造成的水体污染情况尽可能的减少。第二，海绵型路沿石。这种路沿石也可充当一种道路排水设施来应用，它的类型主要有平沿石和立沿石两种之分。从平沿石方面进行分析，它的突出特征是和道路标高一致，有助于路面积水情况的防范，可以为雨水向植草沟和绿化带等方面径流提供促进作用。对于立沿石来说，它能够集中收集雨水。海绵城市下排水的设计中，沿石可选透水沿石来应用，对于现状沿石来说，可通过豁口和打孔来优化和改善，引导雨水向海绵设施中流入。第三，应用渗管。以北方地区为例，可将渗管加设在透水铺装下，从而将渗管向渗井渗渠方面接入，使融化雪花无法及时渗透而在渗透层内积聚所造成的冻胀和破坏结构等问题有效规避。第四，灰色调蓄设施。海绵城市下的排水设计，受条件限制影响无法保障调蓄指标顺利达成的情况下，可通过PP模块化、混凝土蓄水池的少量加设，基于调蓄需求的满足，实现雨水的储存与利用。

3 结语

海绵城市理念与市政排水设计相结合，有助于创造更可持续、生态友好和适应性强的城市排水系统。未来市政排水设计将更加多功能化，不仅排水还能满足城市绿化、景观改善等需求，并且城市排水系统将更加智能化，通过传感器和数据分析实时监测和调整排水过程。设计也将更注重生态友好性，促进城市生态系统的恢复和发展，还会更多地涉及社会参与，鼓励市民参与雨水管理，提高环保意识。

参考文献：

[1]赵洪强.海绵城市理念在市政排水设计中的重要作用[J].房地产导刊,2018(15).

[2]廖伟宏.海绵城市理念在市政排水设计中的运用[J].工程技术研究,2021,6(22).