張寶濤 中國城市建設研究院有限公司

1 前言

當前，我國社會經(jīng)濟日新月異，城市化腳步不斷加快，城市各項建設亟須與時俱進以滿足時代發(fā)展要求。海綿城市理念在市政道路建設中的引入，既有助于提升給排水管網(wǎng)工作效率，也可以實現(xiàn)水資源利用率的提升，促進城市的穩(wěn)定健康發(fā)展。缺水時，將海綿城市設施所儲存的水釋放以供使用。將海綿城市理念應用于給排水規(guī)劃設計，需遵循生態(tài)優(yōu)先的原則，并全方面考察城市環(huán)境，結合具體實際制訂科學方案，促進城市穩(wěn)定、健康、持續(xù)發(fā)展。

2 海綿城市理念概述

隨著城市現(xiàn)代化進程的不斷深入，海綿城市理念應運而生，并在現(xiàn)代城市的創(chuàng)新發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，該理念的重點是對城市雨水進行有效管理，進一步提高水資源的利用率，更加有效地防控洪澇災害，以此滿足現(xiàn)代城市建設的需求。海綿城市具體是利用滲、凈、蓄等處理手段構建起一套完整且合理的水資源管理體系，實現(xiàn)對水資源的彈性管控，對城市給排水系統(tǒng)進行有效改進與優(yōu)化，并通過儲備優(yōu)良的水資源，更好地維持整個城市系統(tǒng)的良性運轉。海綿城市擁有十分鮮明的生態(tài)環(huán)保特性，既能夠為城市的轉型升級提供強有力的支撐，還能夠促進城市的戰(zhàn)略性經(jīng)營與發(fā)展。對于現(xiàn)代城市的給排水設計而言，通過充分利用海綿城市理念，可實現(xiàn)出水與儲水的自動化，借助雨水花園下沉綠地與植草溝等設置，收集、排放豐富的雨水資源，合理改進道路與綠化等給排水系統(tǒng)，有效防控城市發(fā)展中可能出現(xiàn)的干旱、洪澇等災害，降低水資源開發(fā)利用中的投入成本，順利實現(xiàn)科學調(diào)控水資源，有效助推城市的可持續(xù)發(fā)展。海綿城市既是城市現(xiàn)代化、創(chuàng)新性發(fā)展中的理想狀態(tài)，也是一種先進的城市建設理念，能夠在新時代下創(chuàng)造出更加豐富的城市發(fā)展成果。

3 海綿城市理念滲透于市政給排水設計中的意義

3.1 提升城市空間利用率

城市建設周期相對較長，因此會消耗大量能源。在有限的土地上既要實現(xiàn)高樓大廈的建設，滿足人們生活和生產(chǎn)等各種需求，還要在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)對各種基礎性設施的建設。市政給排水系統(tǒng)范圍覆蓋到城市的每一個角落，市政給排水系統(tǒng)對空間的需求很大，需根據(jù)城市中的實際場景，全方位設計和優(yōu)化給排水系統(tǒng)。通過將城市綠化用地、人工湖和市政給排水系統(tǒng)連接在一起，使城市市政給排水系統(tǒng)形成完整且高效的循環(huán)鏈，實現(xiàn)對城市水資源的有效升級、高效凈化及循環(huán)再利用等。讓市政給排水系統(tǒng)同城市中的其他應用性設施高效地結合在一起，提高城市市政給排水系統(tǒng)的實際節(jié)水能力，降低市政給排水系統(tǒng)工程占用的城市空間。

3.2 提升對水資源的利用率

城市建設水平的提升、城市規(guī)模的擴展及城市人口密度的上升，都會增加城市的實際用水負擔，城市中可用的水資源相對有限，這要求在城市規(guī)劃和建設中提出一種全新的方案，采取有效措施提升對城市污水和城市廢水等水資源的收集和利用。海綿城市理念在市政給排水設計中的滲透，可以使市政給排水系統(tǒng)趨于完善。根據(jù)城市中不同建筑區(qū)域以及居住人口的實際分布狀況，建設相應的排水系統(tǒng)，增加城市對廢水、污水的實際收集能力和專業(yè)處理能力，以及對自然降水的儲藏和利用能力，讓城市中的水資源得到更高效的利用。

3.3 有助于改善城市生態(tài)環(huán)境

海綿城市理念在市政給排水設計中的滲透，除了有效增強城市給排水系統(tǒng)對污水和廢水的處理能力，還可提升市政給排水系統(tǒng)的雨水收集和蓄水能力。部分污水及廢水的合理轉變，有效凈化城市環(huán)境，減少污水的產(chǎn)生，有利于保護整體的城市環(huán)境，讓城市變得更加綠色，為城市居民打造更加健康的生活環(huán)境。

4 市政給排水設計現(xiàn)狀

4.1 排水設施不完善

我國在開展城市擴建時，市政給排水設計由于原項目遺留、技術不足、城市規(guī)劃等原因，排水設施缺乏完善性。之前的排水管道老化且覆蓋范圍狹窄，滿足不了現(xiàn)代城市的排水負荷需要。需更新與設計優(yōu)化排水設備。當前，城市化步伐不斷加快，城市規(guī)模持續(xù)擴大，城市污水與用水量不斷增多，原來的排水設計較為簡單，不能適應當前城市發(fā)展速度及規(guī)模，也不能有效滿足城市未來發(fā)展的需要。這對市政管理提出全新的要求和標準，市政管理應重視城市給排水設施建設，結合城市發(fā)展需要，強化技術與資金投入，建設和完善市政給排水設施。

4.2 水資源利用率低

城市的正常運行離不開水資源的利用，由于城市人口密度大，加之水資源有限，滿足不了城市建設發(fā)展需要。很多城市的土地硬化程度都在不斷加大，雖然給人們的居住環(huán)境及出行帶來方便，卻造成城市土地滲透能力日漸減弱，使城市地面降水與排水無法及時向地底滲透而形成地下水。相反，地面積水或排水形成積水蒸發(fā)或進入城市排水管道中變成廢水，未得到進一步利用，水資源利用效率低。

4.3 城市自然環(huán)境條件十分復雜

市政道路規(guī)劃建設作為城市現(xiàn)代化進程中關鍵的一環(huán)，只有切實做好市政給排水系統(tǒng)的設計，才能確保市政道路的使用功能得以全面發(fā)揮，延長其使用年限，更好地助推城市現(xiàn)代化發(fā)展。但在實際工作中，隨著全球自然環(huán)境的變化，使得市政給排水設計面臨更加復雜的自然環(huán)境條件，增加了城市給排水系統(tǒng)的建設難度。主要體現(xiàn)為當城市遇到惡劣的暴雨天氣時，給排水系統(tǒng)不能盡快排水，排水系統(tǒng)已無法負擔起顯著增多的降水量，極易出現(xiàn)洪澇等災害。在具體設計中，相關設計人員沒有做好前期準備工作，在未充分掌握區(qū)域內(nèi)自然環(huán)境條件的情況下就開展給排水工作設計，導致最終的設計方案無法滿足相關規(guī)范和要求，也不能較好地應對惡劣的暴雨天氣。

5 海綿城市理念在市政給排水設計中的運用原則

5.1 防澇原則

由于城市中市政給排水設施建設時間比較久，現(xiàn)已出現(xiàn)老化、損壞等問題，不能正常發(fā)揮作用，發(fā)生了較為明顯的洪澇和積水等問題，嚴重影響市政給排水系統(tǒng)的運行功效。因此，在實際的市政給排水設計工作中，應遵循防澇原則，注重提升城市預防和應對洪澇災害的能力，通過合理的排水設計，及時排出城市內(nèi)的積水，并加強對水資源的回收，切實提高水資源的利用率，緩解水資源緊缺問題。

5.2 節(jié)約原則

我國非常推崇“節(jié)約”的文化理念，在市政給排水設計過程中，應延續(xù)節(jié)約的文化精神，充分認識到節(jié)約資源的關鍵意義，始終堅持節(jié)約原則進行市政給排水系統(tǒng)的設計與優(yōu)化處理，重視水資源的回收再利用。

5.3 尊重自然原則

為了有效助推現(xiàn)代城市的健康可持續(xù)發(fā)展，必須提高對環(huán)境建設的重視程度。尤其是對于市政給排水設計而言，須堅持尊重自然的原則，遵循自然規(guī)律開展設計工作，不可做出傷害大自然的行為，要有效保護生態(tài)環(huán)境和資源，促進人類和自然的和諧共處，有效維持城市生態(tài)平衡。

6 海綿城市理念在市政給排水設計中的應用措施

6.1 城市人行道的有效設計

一是道路材料的選用。可選擇具備較強吸水能力的材料，例如陶瓷生態(tài)透水磚、透水瀝青混凝土等，都有效體現(xiàn)出海綿城市理念的相關需求，通過合理運用，能夠保證城市在雨水季節(jié)時地面不會產(chǎn)生大面積積水，且這些材料在吸水以后，其性能與體積幾乎無任何變化，確保人行道路的正常使用，還能夠提高城市抵御洪澇災害的能力，科學調(diào)節(jié)地面溫濕度，實現(xiàn)對道路的養(yǎng)護。

二是道路坡度的選擇。針對道路坡度的設計，應確保雨水可以沿著坡度自然進入排水系統(tǒng)中，再由排水系統(tǒng)集中處理雨水，借助相應的凈化措施，使之再次運用到城市保潔和綠化等操作中。

6.2 城市車行道的有效設計

在城市車行道給排水設計過程中，關于海綿城市理念的運用，具體體現(xiàn)為借助適宜的透水材料，確保道路具備良好的抗水性。與人行道路不同，在雨水季節(jié)時，若車行道的雨水量過大，極易造成交通堵塞，還會導致地面濕滑而引發(fā)交通事故，甚至會出現(xiàn)城市倒灌問題，給城市帶來嚴重的損失?；诖耍谶\用海綿城市理念時，應根據(jù)城市所在區(qū)域的氣候特征與降水特點對車行道進行有效設計，重點提升道路的滲水特性。就當前一些城市車行道出現(xiàn)的嚴重積水問題來看，主要原因是施工材料缺乏良好的吸水性，在遇到雨水季節(jié)時極易出現(xiàn)內(nèi)澇問題。因此，需要在車行道施工過程中增加一層防水瀝青，能夠確保在遇到降水量過大的情況時，雨水可以從道路兩側的排水系統(tǒng)中順利排除，并有效提高道路的使用性能。為了加快車行道上雨水的滲透速度，可選用透水水泥混凝土作為車行道路的基礎墊層，這類施工材料具備極強的技術優(yōu)勢，能夠讓雨水迅速滲透，避免出現(xiàn)地面積水問題。此外，為了有效提升雨水的吸收能力，可在車行道路兩側種植一定量的綠化帶。因為車行道的排水設施與其積水情況密切相關，設計人員必須考慮排水系統(tǒng)的排水量與排水效率，注重提升排水設施的排水能力，而針對廢水的排放，應借助排水系統(tǒng)回收水資源，再進行恰當處理，然后再次循環(huán)應用，切實提高水資源的利用率。

6.3 城市綠化建設

綠化設計與人們的生活環(huán)境密切相關，可以適當融入海綿城市理念。我國在開展城市規(guī)劃設計工作的過程中，為了提高城市環(huán)境的宜居性，會在城市中設置大量的綠化區(qū)域，以此開展城市綠化設計工作。城市綠化既需要給予其大量的水資源并進行長期養(yǎng)護，又需要具備可以實時調(diào)節(jié)的城市供水系統(tǒng)，這需要有效提升市政給排水系統(tǒng)的實際運轉效率。在開展市政給排水設計工作時，采取有效措施增強海綿城市理念在市政給排水設計中的滲透非常重要。增強城市綠化場的蓄水功能，讓綠化場地在城市大量降水階段能夠有效增強其蓄水和排水能力，為整個城市排水系統(tǒng)分擔壓力。在城市處于干旱時，綠化場地又能在整個城市排水系統(tǒng)中實現(xiàn)高效運用水資源，以此有效增強實際綠化養(yǎng)護效果。在促進城市綠化建設的同時，實現(xiàn)城市水資源的循環(huán)性利用，促進城市朝著綠色且健康的方向穩(wěn)步前進。

6.4 城市水資源凈化系統(tǒng)

在之前開展的市政給排水設計工作中，城市的實際排水效果并不理想，城市的蓄水功能也不完善，其排水系統(tǒng)功能非常單一，且在實際運用的過程中并不能充分發(fā)揮城市排水系統(tǒng)的作用。將海綿城市理念滲透在市政給排水設計中，有利于根據(jù)城市現(xiàn)階段的實際發(fā)展狀況和建設要求，使其能夠朝著更加科學且合理的方向實施城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃，將城市不可直接利用的水資源，在市政給排水系統(tǒng)中能夠得到更好的凈化和循環(huán)，使其能夠更加符合現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的觀念。根據(jù)城市所在區(qū)域的具體地形及其環(huán)境特性，開展市政給排水系統(tǒng)設計工作，將城市中的自然降水、城市污水、生活廢水有效分類，并實現(xiàn)收集可循環(huán)利用水資源，對收集的水資源實施凈化處理，使其能夠重新進入城市水資源循環(huán)中。還可以將其運用到城市建設中，高效充分利用城市水資源，降低城市水資源的浪費，大大降低市政用水壓力，為保證城市正常運轉、促進城市生態(tài)化發(fā)展提供強大動力。

6.5 附屬設施的有效設計

實際上，附屬設施在市政給排水系統(tǒng)中也起著較為顯著的作用，但在以往的市政給排水設計中極易被設計者忽視，影響給排水系統(tǒng)功能的發(fā)揮?；诖耍谑姓o排水設計工作中，必須提高對附屬設施的重視程度，合理優(yōu)化整個排水系統(tǒng)，在正式設計前，全面調(diào)研工程所在區(qū)域的地形地質(zhì)等情況，確保各項設計指標滿足相關建設規(guī)范；積極踐行海綿城市理念，選擇最為適宜的施工材料，合理優(yōu)化施工計劃，旨在提高附屬設施的功能。需強化綠地銜接處的設計，采用雨水分流、下沉式綠地等多種措施提升其排水功能，確保給排水系統(tǒng)的作用得到充分發(fā)揮。另外，可在銜接處設置雨水花園，有效利用豐富的雨水資源；還可以用草植溝來替換混凝土材料，進一步提高附屬設施的吸水能力。

6.6 合理選擇給排水材料

各類給排水材料的選用是否科學合理，直接關系到市政給排水系統(tǒng)的建設質(zhì)量的好壞，也直接影響后續(xù)系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。在實際的市政給排水設計工作中，設計人員應全面考慮給排水系統(tǒng)各環(huán)節(jié)所需材料類型、數(shù)量等，并針對性處理各類材料，防止出現(xiàn)給排水材料應用偏差問題。針對給排水管材的選用，既要考慮這類材料的性能和應用耐久性，還應注重其運水能力，特別是排水管道，必須高度重視排水功能是否符合城市建設需求，確保排水管道具備良好的污水排放效果。設計人員須充分考慮海綿城市理念的需求，側重于對給排水渠道不斷優(yōu)化和完善，在城市綠化區(qū)域的給排水設計中，應選用一些具備毛細與虹吸現(xiàn)象的材料，合理鋪設到綠化區(qū)域中，顯著提高該區(qū)域的水資源吸收與下滲效果，切實提高區(qū)域內(nèi)的儲水功能，并為排水系統(tǒng)提供更加有效的輔助。

7 結束語

綜上所述，海綿城市理念的提出，有效地提高了雨水的利用率，避免洪澇災害的發(fā)生，完善了市政給排水的設計理念和施工質(zhì)量。設計人員要將城市的給排水現(xiàn)狀與發(fā)展方向相結合，采用合理的技術將海綿城市建設的理念在市政給排水設計及工程建設中發(fā)揮到極致，實現(xiàn)更多城市的可持續(xù)發(fā)展。