唐楊陽
(云南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司,云南昆明 650299)
隨著國內(nèi)城鎮(zhèn)化建設(shè)的深度實施,我國城鎮(zhèn)化水平已經(jīng)達到了一個新的高度,而且國內(nèi)居民生活水平日益提高,對周圍生活環(huán)境和生態(tài)建設(shè)提出了更高的要求。在這種時代背景下,海綿城市建設(shè)理念應(yīng)運而生,并逐漸成為城市給排水系統(tǒng)設(shè)計、水資源利用以及城市生態(tài)發(fā)展的首要選擇。綜合管廊具體指的是城市地下的管道走廊,其不僅包括給排水管網(wǎng)系統(tǒng),同時還包括燃?xì)狻⑼ㄐ?、電力以及供熱等一系列管線,可以說直接關(guān)系著城市的正常運營和各方面功能的有序開展。所以說,我們對海綿城市建設(shè)中綜合管廊建設(shè)的問題進行探討,以有效提升綜合管廊建設(shè)的科學(xué)性、合理性,對于推動海綿城市建設(shè)和城市生態(tài)發(fā)展非常有必要和有意義。
我國地域十分遼闊,南北跨度非常大,不同地區(qū)的城市往往處在不同的緯度度帶上,區(qū)域氣候類型存在一定的差異,城市降水量和水資源狀況也不盡相同,尤其是南方城市普遍降水量較多,水資源也極為豐富,所以在城市給排水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注城市出現(xiàn)的洪澇災(zāi)害以及水資源利用效率。將海綿城市建設(shè)理念應(yīng)用到市政綜合性給排水管廊的設(shè)計中,不僅有助于提高城市抵抗極端天氣的能力,還可以更好地梳理城市管網(wǎng),更好地對城市水源進行儲蓄和排放,確保城市對水資源進行合理控制,進而實現(xiàn)更好的水資源生態(tài)效益和城市可持續(xù)化發(fā)展。
海綿城市建設(shè)理念是一種綜合性的城市發(fā)展理念,其根本宗旨是將生態(tài)自然發(fā)展觀念與城市基礎(chǔ)建設(shè)相融合。而基于海綿城市建設(shè)理念的城市綜合性管廊,相較于傳統(tǒng)的給排水系統(tǒng),可以更好地結(jié)合城市現(xiàn)有的地下管網(wǎng),并根據(jù)城市給排水具體需求和水文地質(zhì)特征,在維護好城市原有生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,更好地進行延伸性設(shè)計和建設(shè),這不僅是對城市給排水基礎(chǔ)設(shè)施的科學(xué)性完善,也能夠在有效提升城市給排水能力的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)海綿城市建設(shè)理念,同時提高城市的彈性化。
隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,城市規(guī)模和人口都在急速上漲,城市對水資源的需求也在不斷增加,且造成的水資源浪費和污染問題也日益顯著。顯然,這并不符合現(xiàn)代城市的綠色發(fā)展和可持續(xù)化發(fā)展理念。而想要更好地解決經(jīng)濟發(fā)展和水資源需求之間的矛盾,提高水資源利用率,并做好受損水體的修復(fù)工作,就需要在城市發(fā)展中引入海綿城市理念。畢竟海綿城市具有的自然滲透、凈化和積存功能,能夠很好地實現(xiàn)上述目標(biāo),而綜合性給排水管廊作為海綿城市最重要的一環(huán),顯然也能在受損水體恢復(fù)和提升水資源利用率方面發(fā)揮重要作用。以我國南京“江北新區(qū)”為例,其在建設(shè)之初規(guī)劃局便將“海綿城市”理念引入其中,規(guī)劃并建設(shè)了幾百公里的地下綜合管廊,從而成功地解決了南京地區(qū)常年發(fā)生的洪澇災(zāi)害問題,并為南京市水資源利用和管理提供了諸多便利,大大提升了南京市的生態(tài)發(fā)展水平。
隨著全球氣候變暖以及生態(tài)環(huán)境的逐漸惡化,世界各地發(fā)生嚴(yán)重氣象災(zāi)害的問題越來越嚴(yán)重,而且我國城鎮(zhèn)化的大力發(fā)展,使得城市建設(shè)規(guī)模不斷擴大,人口數(shù)量也在大幅度上漲,這些都在給城市給排水系統(tǒng)帶來新的問題和挑戰(zhàn)。與此同時,在極端天氣條件下,城市發(fā)生內(nèi)澇以及水體污染的概率將會大幅度上升,但由于目前國內(nèi)大多數(shù)人士對海綿城市和給排水綜合管廊缺乏相應(yīng)的認(rèn)知,導(dǎo)致給排水綜合管廊在科學(xué)布局、給排水量計算、徑流預(yù)估等方面欠缺一定的科學(xué)合理性。且工程主管單位基于預(yù)算和施工進度等方面的原因,往往也會對給排水設(shè)計工作帶來一定的限制,從而導(dǎo)致給排水綜合管廊建設(shè)完成后,在應(yīng)對惡劣天氣時通常顯得比較吃力。此外,給排水綜合管廊設(shè)計還需要因地制宜,應(yīng)當(dāng)對城市自然環(huán)境和所處地理位置進行充分考慮,然后各處細(xì)節(jié)實施科學(xué)合理的設(shè)計[1]。比如說,對于地處沿海地區(qū)或者暴雨、山洪等自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū),綜合管廊設(shè)計首先要考慮地勢的高低和排進水口的設(shè)置位置,然后按照從地勢高向地勢低的區(qū)域方向進行管道鋪設(shè),以便于水流借助重力更好地排出,而對于地勢中間高或中間低的路段,還應(yīng)當(dāng)采取中間分流或增添排水設(shè)施的設(shè)計,以確保水流的及時供給和排出。但在具體設(shè)計和建設(shè)過程中,我們往往容易忽略這些細(xì)節(jié)性的部位,從而導(dǎo)致給排水綜合管廊缺乏應(yīng)有的環(huán)境適應(yīng)能力。
海綿城市給排水綜合管廊設(shè)計多以當(dāng)前城市的給排水管網(wǎng)為基礎(chǔ),實施科學(xué)的改造和優(yōu)化,以確保資源的合理利用,并在市政工程建設(shè)中節(jié)省工時和資金。但隨著我國城鎮(zhèn)化的快速推進,各地城市城區(qū)面積不斷擴大,城市給排水系統(tǒng)存在很多問題,首先便是老城區(qū)給排水管線老化嚴(yán)重,且存在明顯的徑流較小、管線坑槽空間不足、淤塞嚴(yán)重等問題,給排水性能明顯較差。且部分地區(qū)地下管線經(jīng)過多次安置,布局雜亂無章,難以有效地進行整改與合并。這些問題都給海綿城市給排水綜合管廊建設(shè)帶來了嚴(yán)重阻礙,影響了其順利推進。
海綿城市建設(shè)相對于普通城市建設(shè)的區(qū)別較大,其中最為突出的便是海綿城市將會對自然降水進行儲存和二次利用,確保污水分離,從而更加科學(xué)地保護和利用城市水資源,并非簡單排放。而且,我國各大城市人口均出現(xiàn)了大幅度上漲,城市水資源需求較大,積極拓展水資源和提高利用率便顯得尤為重要。海綿城市建設(shè)理念確實非常注重水資源的存儲、利用和優(yōu)化,但在具體建設(shè)過程中,海綿城市給排水綜合管廊建設(shè)往往由于資源、工期、管網(wǎng)綜合利用等方面的限制,通常很難實現(xiàn)雨污分流、雨水存儲以及二次利用,大大降低了城市水資源利用效率,違背了海綿城市建設(shè)的初衷。
從上文分析中,我們可以了解當(dāng)前海綿城市給排水綜合管廊設(shè)計和建設(shè)中存在的主要問題,這些問題存在的根本原因主要在于國民大眾對海綿城市理念不夠重視,缺乏相應(yīng)的科學(xué)性認(rèn)識和理解。與此同時,海綿城市給排水綜合管廊設(shè)計同原有管線對接不夠協(xié)調(diào)等也是影響其設(shè)計和建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵問題。為此,我們應(yīng)當(dāng)制定針對性的解決措施和優(yōu)化策略,以有效提升海綿城市給排水綜合管廊的建設(shè)水平。
頂層設(shè)計不僅是海綿城市建設(shè)發(fā)展的基本保障,同時還會為海綿城市建設(shè)提供正確的方向,并為整個過程提供指導(dǎo),從而確保海綿城市建設(shè)保質(zhì)保量的完成。但由于當(dāng)前我國海綿城市建設(shè)時間較短,十分缺乏這方面的工程實踐案例和理論實踐方面的經(jīng)驗,在處理部分建設(shè)中的常見問題時也缺乏相應(yīng)的技術(shù)和經(jīng)驗,建設(shè)過程中便容易出現(xiàn)各類問題。為解決以上這些問題,我們應(yīng)當(dāng)從頂層設(shè)計開始,通過全面優(yōu)化頂層設(shè)計,有效減少建設(shè)中可能發(fā)生的問題,提升海綿城市建設(shè)的水平[2]。具體策略包括兩大方面:一方面,我們可以借鑒國內(nèi)外先進的海綿城市建設(shè)經(jīng)驗,并充分結(jié)合我國城市的地形、環(huán)境等綜合條件,分析總結(jié)出屬于我們自己的建設(shè)經(jīng)驗。另一方面,我們應(yīng)當(dāng)對國內(nèi)外現(xiàn)有的工程建設(shè)案例進行分析和總結(jié)。比如說英國的布里斯托爾,它的給排水系統(tǒng)便充分利用了海綿城市建設(shè)理念,通過綜合管廊和相應(yīng)的給排水設(shè)備、凈化設(shè)施等對自然降水進行引導(dǎo),然后讓其匯入溪流、護城河等進行水資源集中,并將其應(yīng)用到農(nóng)業(yè)灌溉、綠化帶澆灌等方面,從而實現(xiàn)城市綠色發(fā)展。
海綿城市和給排水綜合管廊建設(shè)均具有長期性、復(fù)雜性等特點,設(shè)計和建設(shè)完成后短時間內(nèi)不可能進行改造或重建,并且工程投資規(guī)模較大,涉及的建設(shè)主體也比較多,所有部門在建設(shè)開工前都應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,并加強彼此之間的溝通和交流,制定統(tǒng)一、完善的設(shè)計和施工計劃[3]。首先,設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)加強與施工單位的溝通與協(xié)作,對施工方案的安全性、可行性進行充分分析,以降低整個工程項目對周圍民生、社會和生態(tài)環(huán)境的影響,并充分與區(qū)域特點結(jié)合在一起,制定更為科學(xué)合理的建設(shè)目標(biāo)。其次,設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)加強與水利部門的溝通與交流,在充分了解城市水資源和水循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,建設(shè)能夠覆蓋整個城市的水循環(huán)系統(tǒng),將城市給排水綜合管廊與水循環(huán)系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起,從而更加科學(xué)合理地利用城市水資源。最后,設(shè)計單位還要加強與電力、通信、供暖以及燃?xì)獾炔块T的合作與交流,共同實施地下管網(wǎng)的布局與規(guī)劃,力求做到各條管線之間相互協(xié)調(diào),確保管線運行安全和高效,同時為城市節(jié)省空間資源和建設(shè)成本[4]。
做好頂層設(shè)計和具體規(guī)劃之后,綜合管廊的各個細(xì)節(jié)和各項設(shè)施也是設(shè)計中需要注重的關(guān)鍵問題。首先,在給排水綜合管廊的出入口設(shè)計時,我們應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合實際需求,當(dāng)管線數(shù)量不多時,可以采用防水套穿管的方式實施進出口設(shè)計,同時也可以采用豎井的方式來進行設(shè)計。但如果管廊中管道設(shè)施較多,則必須采用豎井方式涉及進出口,同時加蓋蓋板以確保路面交通的安全。其次,在雨水循環(huán)管廊設(shè)計通風(fēng)設(shè)施時,必須嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開展設(shè)計工作,通風(fēng)裝置也應(yīng)當(dāng)選擇機械式,并科學(xué)控制綜合管廊通風(fēng)換氣的次數(shù)。最后,在安裝吊裝孔設(shè)計時,要充分考慮綜合管廊的整體長度、曲折度、空間狀況等進行位置選擇,以確保安裝位置的科學(xué)合理性[5]。與此同時,還應(yīng)當(dāng)注意將吊裝孔設(shè)置在管廊直段位置時,要采用防水蓋板覆蓋豎井孔;如果將吊裝孔設(shè)置在綠化帶或工廠空地等區(qū)域時,設(shè)計要充分考慮電纜隧道的位置以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的位置,并以此確定管廊的埋深。
由于我國海綿城市建設(shè)發(fā)展時間尚短,缺乏相應(yīng)的理論知識和工程實踐經(jīng)驗,所以開展試點研究是非常有必要和有意義的,可為以后的海綿城市建設(shè)提供經(jīng)驗和具體案例。而在工程具體建設(shè)中,試點城市應(yīng)當(dāng)積極引進海綿城市的先進經(jīng)驗,尤其是在降水、洪水資源利用以及污水分離方面的技術(shù),并且要注重技術(shù)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展,為后續(xù)海綿城市建設(shè)和發(fā)展提供更好的參考效用[6]。最后,在工程后續(xù)建設(shè)中,還應(yīng)當(dāng)充分考慮城市空間立體化建設(shè),尤其要注重城市綠地和已有水體的利用,充分發(fā)揮綠化帶的凈化作用和水體的儲蓄作用,進一步提升城市水資源利用率。此外,在海綿城市給排水綜合管廊實際建設(shè)中,還需要嚴(yán)格控制細(xì)節(jié)性問題,比如說為方便管道維修,應(yīng)當(dāng)在每個管的底部設(shè)置一個空管道排水設(shè)施,針對管廊可能出現(xiàn)的滲水、漏水等問題,還應(yīng)當(dāng)在管架兩側(cè)設(shè)置排水溝、集水井,并為排水池和排水井設(shè)置水泵等。而在地下管廊各種設(shè)施的設(shè)計也應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理,比如說集水井、排水泵、通風(fēng)井、管道等都應(yīng)當(dāng)設(shè)置序列編號,并確保各路段的編號一致,以確保后續(xù)整改、維修和拓展的便利性和有序性[7]。
海綿城市給排水綜合管廊在提升城市環(huán)境適應(yīng)能力、水資源利用效率以及生態(tài)發(fā)展等方面均具有十分重要的意義。但由于目前我國缺乏海綿城市建設(shè)的理論知識和實踐經(jīng)驗,因此在具體設(shè)計和建設(shè)過程中,還存在設(shè)計不夠科學(xué)合理、與原有管線對接不融洽以及實用效果不佳等突出性問題。為此,我們應(yīng)當(dāng)從完善海綿城市建設(shè)和提高綜合管廊建設(shè)水平的角度出發(fā),采取針對性的措施和策略,為做好海綿城市建設(shè)、促進城市生態(tài)化、現(xiàn)代化發(fā)展打下基礎(chǔ)。