基于海绵城市理念的市政给排水设计分析

基于海绵城市理念的市政给排水设计分析

李战

（广州市城市规划勘测设计研究院有限公司，广东广州 510000）

摘要：随着城市化的快速发展，城市面临着日益加剧的城市热岛效应、城市内涝等问题，在这一背景下，海绵城市理念逐渐引起关注。海绵城市通过合理规划城市的给排水系统，采用多种生态工程手段，致力于实现雨水资源的最大化利用、城市内涝风险的最小化，以及城市环境的可持续发展，对海绵城市理念下市政给排水系统进行深入研究，具有紧迫的实践需求和重要的理论价值。鉴于此，本文对基于海绵城市理念的市政给排水设计方式展开详细分析，为全面提高市政建设质量指明方向。

关键词：海绵城市理念；市政给排水；设计方式

海绵城市是一种以自然生态系统为模型，通过模拟自然的水循环过程，减缓雨水径流速度，提高雨水的渗透、蓄存和利用能力的城市设计理念，旨在解决传统城市面临的一系列水资源管理和城市生态环境问题，如城市内涝、水污染、水资源浪费等。海绵城市理念下的市政给排水系统采用雨水分流、渗透、蓄存等手段，减缓雨水流速，增加地表渗透，使雨水得到最大限度的自然处理，减轻了排水管网的负担，能够在雨水的处理中实现雨水的回用，如用于灌溉、景观水体充实等，提高城市水资源的利用效率，采用生态工程手段，过滤雨水中的污染物，改善城市水质，保护水生态系统，减缓雨水径流速度、改善城市热环境，提高城市的生态环境质量，增强城市的抗灾能力，为城市的可持续发展提供了有力的技术支持。

一、雨水花园与绿地设计

雨水花园的设计是一种将自然生态与城市景观融合的手段，通常位于城市的低洼区域，被设计成具有强烈生态功能的绿色空间，能够有效地收集、渗透和蓄存雨水，包括透水铺装、天然植被、雨水收集系统等元素。透水铺装的使用能够减少硬质表面，增加水的渗透；天然植被不仅美化城市环境，还能通过植根带和土壤的作用促进雨水的渗透和净化；雨水收集系统则可以将雨水储存起来，用于灌溉这些花园内的植物，形成一个循环利用的生态系统，不仅解决了雨水排放的问题，还提供了城市居民休闲娱乐的场所，促进了城市的生态平衡[1]。绿地设计在海绵城市理念中占据着重要地位，包括公园、绿化带等城市开放空间以及城市中的庭院、屋顶绿化等。在雨水管理方面，绿地的设计强调提高土地的透水性，减缓雨水流速，同时为城市提供更多的自然吸水区。关键在于选择适宜的植被、土壤和透水铺装，使其在雨水发生时，能够发挥最佳的渗透和蓄水效果，如选择透水性良好的土壤，利用植被的根系增强土壤的结构，促使雨水更多地渗透到土壤中，减缓径流速度；屋顶绿化则通过在建筑屋顶铺设透水层和选择适宜的植被，减缓雨水流速，起到隔热、保温的作用，改善城市热岛效应。

二、湿地恢复与构建

湿地恢复与构建强调生态系统服务，通过合理规划和布局湿地区域，城市可以恢复受损的湿地生态系统，同时构建人工湿地，满足城市需求，提高雨水的自然净化效果，湿地内的湖泊和植被可过滤雨水中的污染物，减少径流中的有害物质。湿地生态系统的恢复还能提高城市的生物多样性，吸引和保护各种植物和动物，形成一个生态平衡的系统，为市民提供了休闲娱乐的场所，增强城市的宜居性和人居环境的舒适感[2]。湿地设计注重多功能性，既可以是雨水的蓄存区，又可以是雨水的渗透区，实现多功能性的设计，如设置蓄水池、雨水花园和湿地公园等区域，用于短时强降雨时的雨水蓄存；通过湿地区域的土壤改良和湿地植被的选择，可以提高雨水的渗透能力，减少径流。在设计中，还可以考虑湿地与城市其他绿地和雨水系统的协同作用，形成一个相互关联的系统，有助于雨水的有效处理，提供城市多样化的生态服务，包括气候调节、生物栖息地、风景观赏等[3]。

三、绿色屋顶和透水铺装

绿色屋顶作为一项关键设计，通过在建筑物屋顶覆盖绿色植被，形成了一个生态系统，实现了雨水的多功能管理，设计中，选择适宜的植物和轻质的生长介质，减轻建筑荷载并提供足够的土壤深度，实现植物生长，减缓雨水的径流速度，减少雨水对城市排水系统的冲击，还能够通过植物的蒸腾作用降低气温，改善城市的热岛效应。绿色屋顶在雨水管理中还起到了蓄存雨水的作用，植被的根系和多孔的生长介质能够帮助雨水渗透到土壤中，形成一个自然的蓄水层，减缓城市雨水的径流速度，为城市提供一个美丽而具有生态价值的绿色景观[4]。透水铺装是另一项重要的设计策略，通过替代传统的不透水铺装材料，使城市地表更具透水性，设计中，采用透水混凝土、透水砖石、透水沥青等材料，使道路、人行道和广场等城市空间能够更好地渗透雨水，在雨水发生时能够将水迅速渗透到地下，减少表面径流，降低城市风险。透水铺装还能改善城市的微气候环境，减少热岛效应，提升城市居民的舒适感，符合海绵城市理念，实现了雨水的有效管理，使城市地表更具通透性，为城市居民提供了更宜人的生活环境。

四、蓄滞洪池与智能化监管系统

蓄滞洪池作为雨水的蓄存和调蓄设施，通常位于城市的低洼区域或水流集中的区域，具有一定的容积，能够在短时间内接收大量的雨水，蓄滞洪池的设计考虑了雨水的流动速度和水位的变化，确保在暴雨等极端天气事件中能够有效地缓解雨水流入排水系统的压力。蓄滞洪池的设计还强调了生态效益，通过选择适宜的湿地植被、构建自然梯度，使蓄滞洪池成为一个生态多样性的栖息地，吸引和保护各类植物和动物，提高了城市防护能力，为城市居民提供了一个自然而美丽的休闲空间

[]。智能化监测系统集成了各类传感器、监测设备和实时通信技术，能够及时感知降雨强度、水位高度、流速等关键数据，在城市排水系统的关键节点部署这些智能传感器，可以快速、准确地掌握城市雨水情况，提前预警可能出现的风险。智能监测系统还能实时监测排水系统的运行状况，识别潜在问题和异常，以便及时采取措施进行修复和优化，为决策者提供了更为精准的数据支持，优化城市水资源管理策略。智能化管理系统通过数据分析、人工智能和决策支持系统，实现对城市水资源的智能化调度和管理，基于实时监测数据，利用先进的算法进行模型模拟和预测，通过对历史数据的积累和分析，不断优化决策模型，适应城市水管理的动态变化，提高城市对雨水事件的实时响应能力，为城市水资源管理带来更高效、智能的方案[6]。

结束语：

在全球城市化发展过程中，海绵城市作为一种可持续发展理念引起了广泛关注，市政给排水系统作为重要组成部分，其设计与规划对于实现海绵城市目标至关重要。因此，深入研究基于海绵城市理念的市政给排水系统设计是一项具有迫切实际需求和重要理论价值的工作。通过本文的研究，有望为城市的水资源可持续利用、水质改善以及城市的生态环境保护提供更为科学、创新的解决方案，推动城市向着更为可持续、宜居的方向发展。

参考文献：

[1]尹超.海绵城市理念在市政给排水设计中运用分析[J].建材与装饰,2023,19(20):46-48.

[2]胡胜.基于海绵城市建设理念的市政给排水建设研究[J].工程建设与设计,2023(3):68-70.

[3]林国军.海绵城市建设理念在市政给排水设计中的应用[J].石材,2023(9):57-59.

[4]牛晨.海绵城市建设理念下的市政给排水建设[J].砖瓦世界,2023(2):208-210.

[5]谭子聪.海绵城市理念在市政给排水设计的运用探讨[J].科技资讯,2023,21(22):141-144.

[6]胡晓惠,刘艳涛,史成波,等.海绵城市理念在市政道路给排水设计中的应用[J].中国住宅设施,2023(5):103-105.