基于海绵城市理念的城市排水设计探讨

刘金翠

摘 要：对于城市排水，尤其是雨水，海绵城市可以具有比较好的蓄水、吸水、净水能力，遇到特殊情况时释放、利用的效率更高。提出海绵城市这个理念，对城市排水的设计和建设具有非常高的理论和现实指导意义，不仅有助于更合理的分配水资源的利用方式，还有利于有效保护我们的生态平衡和生态环境，实现科学技术与自然环境的有机结合。文章简要阐述了海绵城市的应用现状和城市排水建设存在的问题，并简要分析了基于海绵城市理念的城市排水的建设和应用，为工作人员的相关工作提供有力的理论依据。

关键词：海绵城市理念；市政排水设计；应用

中图分类号：TU992 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）31-0111-02

1 海绵城市的概念

近年來，干旱和内涝等灾害的频发，其中重要的原因是雨水资源没有得到合理的利用。海绵城市是最近几年提出的一个新概念，像海绵一样弹性非常好是海绵城市最大的特点，对各种环境和气候的适应能力非常强，特别是遇到某些自然灾害的时候，海绵城市表现出更好的适应能力。如果城市的降水量较大，海绵城市此刻可以吸收或者存储多余的降水，对水资源进行储存，同时渗透、吸收、净化地表水。如果城市在面临水资源短缺的状况，海绵城市可以将储存起来的水释放、利用。建设和发展海绵城市在很大程度上可以实现对生态环境的保护，有机结合自然力量和人工建设，实现雨水的最大化利用和保护我们赖以生存的生态环境。建设海绵城市时[1]，更要充分的统筹结合地下水体系、地表水体系、给水、排水和自然降水等。

2 城市排水系统存在的问题

2.1 不完善的排水基础设施

伴随我国经济水平的提高和科学技术的发展，我国的社会也发展的越来越迅速，而现阶段的排水管道并没有进行更新换代，老化严重，不能满足社会发展的要求。众所周知，排水系统的更新换代对专业能力的要求非常高，所以，进行操作时必须要由专业人员来完成，但是，目前阶段我国的专业人员非常缺乏，从而无形中增大了工作难度和工作量。而且，现有的排水管道弊端非常明显，例如：构造不合理、尺寸达不到要求等是常见的问题。现代社会城市发展越来越迅速，就必然会导致高层的建筑物逐渐增多，大量开发利用地下空间，大幅度增大城市的面积。另一方面，城市化进程加快，工业发展逐步加快，也就会产生越来越多的工业污染，导致水资源的急剧短缺，同时人类浪费现象非常明显，使得这一问题更加突出严峻[2]。为了改善这种状况，相关部门要树立责任意识，提出具体的解决措施，完善排水的基础设施，使排水方案最优化最合理，使水资源短缺的问题可以得到有效地缓解。

2.2 气候因素影响较大

不合理开发、利用自然资源，破坏生态平衡，使得气候逐渐变暖，而目前阶段世界各国面临的首要气候问题就是怎样控制全球气候变暖。众所周知，城市热岛效应和温室效应严重影响了我们日常的生产和生活，近几年，气候出现异常变化、极端天气增加等屡见不鲜，同时极端天气产生后果非常严重，我们并没有发现很好的解决方法，严重影响了我们赖以生存的居住环境。如果遇到强降雨天气，城市的排水系统极易瘫痪，使得城市积水过多，建筑物老化的速度加快，人类生存受到严重威胁。一般情况，城市的排水管道所能承受的水量能力是有限的，如果某一区域的管道出现问题，将会严重威胁整个城市的排水管网体系，严重的话还会造成交通拥堵、市民恐慌等恶劣影响。

2.3 雨水资源利用不合理

根据调查表明，一般情况下，在降水过程中绝大部分的雨水会渗透到地下，少部分的雨水会流失掉，这是不可违逆的自然规律，也是这样的循环可以有效地对城市地下水进行补充，排水体系运转的更加有效平稳，有助于建设、发展城市。然而随我国社会的进步、城市的发展，为了更加方便人民的生活，许多地面从传统的自然道路修建逐步向硬化路面方向发展。大量建设硬化地面虽然有助于我国经济的发展和建设，但会使得大量的雨水资源流失，雨水资源的80%不能得到利用，从而使得城市的排水工作面临巨大的挑战。有限的水资源使得地下水资源的补充不够及时有效，然而交通运输业的发展与进步对于城市的发展至关重要，二者相辅相成，所以这些矛盾的地方使得城市的排水体系与城市经济的发展出现不匹配的问题[3]。目前阶段，我国排水系统的设备、管道都比较老旧，老化现象比较严重，城市的快速发展要求排水系统也要进行更新换代，否则，就不能满足社会进步的要求。

3 基于海绵城市理念的排水设计应用

3.1 海绵城市渗水设计

3.1.1 透水景观铺装设计

传统城市在建设过程中，主要是对市政公共区域景观、居住区景观进行铺装，且铺装时，大多采用透水性比较差的材料，进一步使得雨水渗透能力变差，如果想要改善这一问题，既可以采用过透水铺装设计，也可以最大限度的利用沟渠、水渠，将雨水引流到周边街道的滞水设备中，有效解决雨水渗透问题。

3.1.2 透水道路铺装设计

建设城市时，道路占用的面积在传统城市面积中有很大比重，能够达到10%-25%，修建传统道路时所使用的铺装材料质量不达标，是造成雨水渗透能力弱的主要因素。铺装景观过程中，可以采用透水铺装，一方面有效提高雨水的渗透能力，另一方面用透水混凝土逐步代替居住区、园区的道路、停车场的铺装材料，使得雨水的渗透量逐渐增大，地表径流逐渐减少，同一时间，雨水渗透到地下流进地下储蓄池，完成存储步骤，然后对流入河道和补充地下水的水资源进行净化，使得对水资源的污染程度大大降低[4]。

3.2 海绵城市蓄水设计

3.2.1 蓄水模块

雨水的蓄水模块是一种新型产品，具有的承压力非常好，不仅可以对水资源进行存储，占据的空间也不会很多，为了使得蓄水能力更好，蓄水模块的设计增加了许多镂空空间，这些镂空空间大约占95%。另外，为了配合更好蓄水和排水，要与防水布、土工布充分的结合，与此同时，在结构内部，要充分设置好出水管、进水管、检查井、水泵的位置。将这些雨水资源充分储存起来，经过处理，不仅仅可以用来清洁路面、水景补水、冲刷厕所、浇灌花草，还可以用作消防用水或循环冷却水。endprint

3.2.2 地下蓄水池

收集雨水资源的过程中，主要包含8个组成部分：池体、出水井、沉沙井、高位通气帽、低位通气帽、进水水管、出水水管、溢流管、曝气系统等。依据选用植物的不同，蓄水层的处理也相应的存在差别。当选择的绿色植物为灌木、乔木等类大型植物时，选择的蓄积材料多为轻质多孔的粗骨料，且粗骨料的粒径要大于或等于25mm，蓄水层（包括水、骨料）的深度要大于或等于60mm。当选择的绿色植物为绿篱、藤本植物等类的小型植物时，选择的蓄积材料可以为80mm厚15-20陶粒，内铺穿孔PVC管，可以尽量保持土壤层的相对水分量。

3.3 海绵城市滞水设计

3.3.1 雨水花园

如果一些园林区可以种植树木、灌木，对雨水的滞留作用会更好。雨水花园的设计，不仅使得地表的径流量降低[5]，还能对地下水源起到涵养作用，利用吸附、降解的功能，减少水循环过程中产生的污染。土壤更好的促进雨水渗入地下，如果城市出现暴雨积水现象，可以起到很好的缓解作用。

3.3.2 生态滞留区设计

所谓的生态滞留区，是指通过浅水的洼地进行水资源的储存或者对雨水径流的方式进行控制。生态滞留区设计，就是利用植草沟、雨水湿地、雨水塘等方式，促进雨水渗入地下。生态滞留区的设计，最大化的利用土壤和植被，改善徑流，治理径流，同时实现方式多种多样。

4 结束语

规划基于海绵城市理念的排水建设，城市的发展水平和发展基础是其设计建设的依据，要统筹兼顾各种影响因素，进一步有效地确定系统建设的可操作性，进而相应的确定排水工程的建设要点，问题分析更加具有针对性，对于雨水的利用率更高，为减少我国出现的洪涝问题贡献最大的力量。基于海绵城市理念，城市要建设科学合理的排水系统，建设者要充分考虑各个阶段所要面临的各种影响因素，有效完善城市排水系统的基础设施，大力促进我国城市更好更快的发展。

参考文献：

[1]钟腾蒋.探讨市政给排水管道工程中的结构设计[J].工程技术：文摘版，2016（7）：319.

[2]蔡甫.市政给排水管道工程中的结构设计初探[J].工业，2015（26）：94.

[3]吴伟涛，刘明辉.对市政工程给排水管道结构设计论述[J].中国科技纵横，2010（13）：99.

[4]李新贵，刘岳威，施凤英，等.我国城乡严重的水生态危机与水资源环境的综合管治-基于海绵城市建设的可持续发展理念[J].上海城市管理，2016（01）：20-23.

[5]刘先觉.现代建筑理论-建筑结合人文科学自然科学与技术科学的新成就[M].北京：中国建筑工业出版社，2009：204-207.endprint