劉麗娜 趙廣夫
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海綿城市排水系統(tǒng)設(shè)計過程中,應(yīng)注意降雨季節(jié)的雨水徑流、降雨量,優(yōu)化城市排水系統(tǒng)設(shè)計方案,防范積水、內(nèi)澇等洪澇事故和災(zāi)害。良好的海綿城市排水系統(tǒng)設(shè)計方案,能夠確保城市在夏季多雨的條件下,及時、盡快將城市區(qū)域內(nèi)的雨水收集、儲蓄、凈化、排出,確保城市路面和街道上沒有大面積、深度的積水形成,確保市民出行的安全便利,確保城市交通運輸和生產(chǎn)建設(shè)的順利。在海綿城市的排水設(shè)計理念指導(dǎo)下,城市排水系統(tǒng)應(yīng)具有收集、存儲、吸收、利用雨水的功能,一方面通過上述過程增加城市的淡水資源儲備,另一方面應(yīng)確保排水系統(tǒng)設(shè)計具有彈性和靈活性,具體原則、情況與設(shè)計要點分析如下。
海綿城市在其設(shè)計應(yīng)用過程中,主要是進(jìn)行城市給排水系統(tǒng)工程的設(shè)計施工。在具體實施過程中,首先應(yīng)該遵循城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)的原則,將自然應(yīng)用和人工處理措施結(jié)合起來。此外,需要在保證城市用水安全,城市排水防澇的基礎(chǔ)上,對雨水資源進(jìn)行合理存儲。在應(yīng)用設(shè)計中值得注意的是,海綿城市建設(shè)應(yīng)用不是對原有傳統(tǒng)的排水建設(shè)系統(tǒng)進(jìn)行替換,而是在傳統(tǒng)給排水系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)充或刪減,目的是為了能夠充分發(fā)揮城市防內(nèi)澇和存儲水資源的功能,實現(xiàn)對雨水資源的合理配置,提高雨水資源的利用率。
城市中高層建筑物的數(shù)量越來越多,這就導(dǎo)致地下構(gòu)筑物空間大規(guī)??s小,尤其是地下給排水管道安裝鋪設(shè)的規(guī)模減小,原有的輸配水管道老化嚴(yán)重,管線鋪設(shè)和構(gòu)造無法滿足實際功能要求。另一方面人們生活生產(chǎn)對用水需求量增多,城市排水量需求增加,這和城市給排水工程建設(shè)之間形成了矛盾?,F(xiàn)階段,在工程建設(shè)中注重的是地面建筑物的施工,對地下空間的建設(shè)缺乏合理性布局,重視程度不夠,所以使得地上和地下建設(shè)出現(xiàn)了兩極分化不平衡的現(xiàn)象。在工程施工管理和后期維護(hù)管理中,對于地下管線缺乏檢查和維修保養(yǎng),注重新管道的鋪設(shè)安裝,而忽視了周期性的管線維護(hù),使得城市地下管網(wǎng)改造進(jìn)程較慢。
許多新材料的運用提高了城市道路的施工質(zhì)量,但同時也提高了道路的硬化比例,對徑流水循環(huán)造成一定影響,導(dǎo)致大量雨水徑流被排走,從而使城市地下水補(bǔ)給不充分。另外,由于我國水資源本來就短缺,加上雨水資源的循環(huán)利用還處于發(fā)展探索階段,技術(shù)水平還有較大的發(fā)展空間,如果城市給排水管道設(shè)計施工不完善,比如雨水和污水使用相同的管道,就不能充分利用雨水資源[1]。
在溫室效應(yīng)和全球變暖的影響下,人們應(yīng)增強(qiáng)城市排水系統(tǒng)應(yīng)對突發(fā)緊急氣候變化、天氣災(zāi)害的能力,充分考慮到短時間強(qiáng)降雨和氣溫急劇變化,對城市排水系統(tǒng)所造成的負(fù)擔(dān)。由于人們對短時間強(qiáng)降雨的預(yù)測有限,受到降雨強(qiáng)度高、降雨隨機(jī)性大的影響,城市路面街道上可能出現(xiàn)大面積的積水、內(nèi)澇和徑流,增加城市的排水壓力和排水負(fù)擔(dān)。因此,現(xiàn)階段的城市排水系統(tǒng)設(shè)計問題是,排水系統(tǒng)無法快速排除內(nèi)澇積水和地表徑流,無法應(yīng)對強(qiáng)降雨的災(zāi)害天氣,無法維持城市正常生產(chǎn)與生活秩序,增加了城市經(jīng)濟(jì)、居民財產(chǎn)遭受損失的風(fēng)險。
考慮城市發(fā)展的進(jìn)度和未來發(fā)展趨向,通過近幾年來用水情況的分析,設(shè)立平衡用水模式,設(shè)計出合理的供水方案。這樣,不僅可以滿足城市排水需求,而且也能在最大程度上提高水資源的利用率。排水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該將供水、防洪防澇以及城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)等考慮在內(nèi),通過綜合統(tǒng)籌規(guī)劃,使得設(shè)計方案能滿足城市發(fā)展要求,并且通過分階段的設(shè)計來完善城市給排水系統(tǒng)。
城市專業(yè)性規(guī)劃設(shè)計包括城市給排水系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)和綠地系統(tǒng),在城市給排水系統(tǒng)設(shè)計中關(guān)系到的水工程眾多,如果能通過技術(shù)手段凈化綠地區(qū)域雨水,實現(xiàn)雨水管渠系統(tǒng)和超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計和相互連接,這樣一方面可以解決城市內(nèi)澇問題,另一方面還能使收集的雨水用于城市各項目的用水計劃中,提高水資源利用率。
此外,在設(shè)計中加強(qiáng)對專項規(guī)劃設(shè)計的指導(dǎo),明確劃分城市整體設(shè)計相關(guān)的專項設(shè)計,并通過指標(biāo)細(xì)化和控制,可優(yōu)化海綿城市建設(shè)內(nèi)容[2]。比如根據(jù)海綿城市發(fā)展總設(shè)計目標(biāo)確定建設(shè)分項目目標(biāo)為制度建設(shè)、水生態(tài)恢復(fù)、用水安全保障、水資源合理利用和水環(huán)境改善等,通過這樣一系列的給排水設(shè)計,使海綿城市快速排出積水,有利于城市建設(shè)和未來發(fā)展。
應(yīng)將已有的基礎(chǔ)設(shè)施作為基礎(chǔ),然后結(jié)合實際城市規(guī)劃建設(shè)情況,對符合海綿城市規(guī)劃建設(shè)的區(qū)域進(jìn)行改造,通過合理的規(guī)劃設(shè)計可提高基礎(chǔ)設(shè)施的安全穩(wěn)定性,使得基礎(chǔ)設(shè)施可以和給排水系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)。
舉例說明,城市排水系統(tǒng)的工程設(shè)計與建設(shè)施工中,應(yīng)遵從循環(huán)利用水資源、生態(tài)治理的設(shè)計理念,可以在交通道路與廣場公園中設(shè)計透水裝置,增設(shè)樹池、綠地等具有滲透性、收集雨水作用的貯水池,將城市道路、公園廣場中收集到的雨水排出、收集,并可以依情況應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中。
綜上所述,海綿城市排水系統(tǒng)的設(shè)計方案中,應(yīng)遵守防洪排澇、保護(hù)環(huán)境、用水安全、避免水資源污染,將排水系統(tǒng)設(shè)計與城市建設(shè)中其他工程設(shè)計規(guī)劃相結(jié)合,確保排水工程設(shè)計的系統(tǒng)化、科學(xué)性,為城市健康、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。