海绵城市理念在市政给排水设计中的运用

邓莹珊

广东翔顺设计院有限公司 广东 广州 510000

目前，我国各个城市的市政工程在规模、质量等诸多方面都有了极大的提升，然而，有一项问题却始终没有得到圆满解决，即城市雨季到来之后，许多城市由于地势等诸多问题，会发生极为严重的洪涝灾害，对人们的生活水平以及生存环境造成了严重的威胁。除此以外，此种状况的出现还与城市硬化建设工作在雨水渗透方面的缺陷有着极大的关联。因此，相关设计人员要实时关注市政道路设计工作，对建设理念进行改良与创新，有效缓解城市当中的内涝问题，逐步优化市政工程建设质量。

1 海绵城市的概念及意义

海绵城市，是生态文明建设背景下，基于城市水文循环，重塑城市、人、水关系的新型城市发展理念，具体是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥结合小型的多种源头海绵化设计手段如建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、下渗、调蓄和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化，在美化城市的同时，又达到了对雨水所产生的径流和污染进行控制的目的。结合到市政给排水设计，海绵城市理念应用主要体现在道路建设、绿化建设、排水建设等三个方面。如若将海绵城市理念渗透在市政给排水水系统中可以提升城市给排水系统的水循环效率。对于降水较少的地区，可以利用海绵城市理念将渗水系统升级，提高城市内部的渗水率，缓解城市内部的干旱程度。对于城市硬化比较多的地区，可以利用海绵城市理念对雨水进行净化处理。总之，海绵城市理念在市政给排水设计中的应用十分广泛，是渗水、滤水、用水的关键环节和程序[1]。

2 目前，市政给排水设计中存有的缺陷

由于自然因素、道路建设等原因，导致市政给排水状况中存有很多不足，以下从排水设施、水资源利用率、环境稳定性等三个角度对市政给排水设计展开分析。

2.1 缺乏完善的排水设施

随着社会的不断发展，我国城镇化进程加快，市政给排水规模也不断扩大。由于我国城市原先给排水系统较为落后的合流制或者分流不完全或是分流制实施范围小，加上长期使用过程中给排水设施不断老化，原先老旧的给排水系统已无法满足日益增长的雨水排水量需求。缺乏完善的排水设施在某种程度上也制约着整个城市的发展。而进行大量的管网改造需要投入大量的时间人力物力，且短期内难以体现效果。

2.2 水资源利用率不足

水资源的利用是维持人们生活和工业发展的必要途径。由于我国市政给排水系统的设计存有缺陷，导致水资源利用率明显不足。目前，市政道路硬化面积较大，导致雨水无法深入渗透到地下，水资源利用率降低。一般来讲，降雨在经过硬化后的地面会减少水资源的利用率，由于我国硬化路面较厚导致水资源利用率仅有79%，有21%的降雨都被阻挡在地面上被蒸发。这种大面积降雨被蒸发会影响水资源的利用率，使水资源无法渗透到地下被利用，进而影响水资源的循环。降雨无法通过给排水系统进行及时吸收，就会影响地下水的形成，地面硬化导致雨水蒸发或通过管道流入地下变成死水，这都会导致水资源白白浪费。地下水是水资源进行二次利用的主要手段，如果没有科学合理的给排水系统，水资源就无法进行合理利用。

2.3 内部环境不稳定

市政排水系统在遭遇到暴雨袭击时，无法及时将淤泥和积水定时冲洗干净，导致排水系统中存有大量淤泥，进而影响给排水系统的循环效果。由于施工人员和设计人员对内部环境的不稳定性预测，导致给排水系统无法进行全面设计，最终对水资源利用率产生影响，这是由内部环境的不稳定性所导致的。

由此可见，市政给排水系统中，内部环境的不稳定会直接导致给排水系统处于瘫痪状态，进而导致水循环的利用率极速降低。

3 市政给排水设计的工作内容

3.1 给水系统的设计

相关工作人员在开展市政工程给水系统设计工作的过程中，首要任务就是要对其所在地区的水文条件、地质状况进行综合分析，例如水资源的具体分布状况，当地降雨量情况等，并且选取降雨量较大的时节对耗水量较大的项目进行妥善安排，在降雨量较小的时节对用水量较小的工程项目进行安排。除此以外，还要综合考虑一部分地区存在水资源配置不均匀等状况，对此地的水资源采取科学合理的配置方法，保证给水系统设计方案能够具备良好的实际效用。

3.2 排水系统的设计

相关设计工作人员在开展排水系统设计工作时，要重点从以下几方面着手：

要针对防洪排涝工作设计合理的规划方案，在开展设计工作之前，要对当地的实际状况进行综合考察与分析，采集设计工作开展过程中所需要使用的文献，依照工程具体标准以及排洪规范开展规划工作，保证此项工作的精准度。

在开展设计工作的过程中，要有效保证城市中的污水能够获得高效的处理，在设计排水系统的过程中，要依照城市现实布局状况以及污水处理系统的具体规范开展相应的工作，除此以外，还要引进相关原材料，明确其具体使用方法，有效增强排污系统的污水排放效率。

要实时关注污水量，并对其进行有效掌控，使用较为先进的计算方法，将最终污水数量进行精准计算，为设计工作的开展提供良好的参考作用。

4 海绵城市理念在市政给排水设计中的优化应用

随着社会的不断发展，海绵城市理念在给排水系统中的应用也逐步清晰。如何将海绵城市和给排水进行结合是人们一直关注的热点问题，以下从道路设计、绿化建设、水资源净化多个角度进行阐述。

4.1 从道路设计角度分析

由于我国道路设计技术人员缺乏给排水系统设计的延展性，导致给排水系统无法与城市发展相匹配。因此，应从道路设计角度对给排水系统进行详细的设计。第一，在进行道路设计时，要考虑给排水系统的建立。由于给排水系统需要足够的渗透性，因此，在进行道路设计时，应充分考虑路面铺设材料的渗透性。比如，将一些渗透性较强的沥青应用于道路的平铺设计中。第二，在进行道路设计时，要避免过度硬化路面。对于一些渗透性不足区域要进行地下渗透改良，让降水容易渗透到地下。第三，在进行道路设计时。要充分考虑路面的排水性，将降水及时排至固定位置或设置小型蓄水设施，这样可以减少路面积水，排走的水也可以灌溉绿化，进而提升水资源的利用率。具体可以从人行道设计、车行道设计进行分析。

4.1.1 人行道设计

在市政工程道路当中，人行道是其中尤为重要的一部分，可以为人们的出行提供便利条件，有效发挥市政工程的城市功用。以此，将海绵城市理念应用于人行道设计工作当中对于市政工程建设工作的开展具有极为重要的影响作用。在过去很长时间之内，不透水路面在市政工程建设工作当中得到了极为广泛的应用，因此在雨季经常出现人行道路面积水、湿滑等状况，严重降低的人行道的安全性能。因此，相关设计人员要重视对海绵城市理论的合理应用，使用具有良好透水性质的材料开展铺装工作，保证在雨季来临时雨水能够快速的通过透水性材料渗透到地下，避免出现积水情况，并且能够对人行道路面的干湿程度以及温度进行有效调整，保证地下水源能够得到及时有效的补给。除此以外，如果受到特殊条件限制难以保证市政工程所在地域的土壤环境能够具备良好的透水性能，可以在基层位置安置排水管道，并且对其坡度进行横、纵向控制，从而有效保证其排水性能。

4.1.2 车行道设计

在开展市政工程建设工作的过程中，特别是在针对市政道路排水方案进行设计时，要重点关注车行道方面的方案设计工作。目前，在许多城市当中，其市政道路车行道路面所使用的建设材料通常为非透水性材料，此种路面非常容易出现积水现象，甚至会对地下水的补充效应造成不良影响，产生热岛效应[2]。在开展车行道设计工作的过程中，还充分融入海绵城市理念，对车行道路面建设材料进行更改，使用透水性良好的材料开展车行道路面建设工作，有效降低路面径流量，对地下水进行有效的循环补给。在现实开展车行道路面设计以及施工工作的过程中，要在车行道上部铺设具有透水性质的沥青混凝土，尽量在中层、上层使用非透水性材料，避免由于降雨量过大导致雨水侵蚀路基，最终对市政工程造成严重损伤与破坏。在使用透水性路面以及多种非透水性材料之后，雨水以及路面在进行直接接触的过程中可以顺着雨水和路面进行直接接触期间就能沿着横坡被直接输送到道路的盲沟之中，之后及时的开展绿化带的检验工作，有效实效对雨水的迅速排放以及多次利用，设计工作人员与施工人员需要对坡度设置问题给予足够的关注，并对其坡度进行有效控制[3]。

4.2 从绿化建设角度分析

绿化是给排水系统的天然循环结构，城市的发展离不开绿化的配置。对于海绵城市绿化建设来讲，建立完善的绿化系统可以促进水资源的循环与吸收。对于降水量较多的城市，绿化建设可以促进降雨量的吸收，绿化可以分担雨水负荷。对于降雨量减小的城市，绿化建设可以稳固水源，减少水源的蒸发。因此，绿化建设可以有效提升城市水循环，改善水资源利用率。对于城市绿化建设，首先，应在城市道路区域进行合理规划，这样可以增加城市绿化建设的面积。其次，对绿化建设的品种也应多加考虑，绿化美观的同时应考虑绿化建设的功效性。因此，绿化建设对于城市给排水系统的应用效果是十分显著的。人们要重视海绵城市理念中的绿化建设。相关设计工作者在开展绿化带设计工作时，要增强其对雨水的过滤效果。当雨季来临时，在城市市政工程当中会有大量的雨水降落到地面，想要将这些雨水进行充分利用，就要将过滤工作做到位，保证雨水具备足够的清洁度[4]。想要有效开展设计工作，就要充分使用铺设植土、设置砾石层等方法，并且将渗透管道安装到位，采取上述方法开展设计以及施工工作之后，如果产生大量降水现象，雨水在渗透进地面以下之间会经过充分的过滤，能够对地层中的自然水体进行有效补充。另外，要有效发挥绿化带的雨水采集效用。因为所使用的工程材料具备良好的透水性质，因此，当雨水渗入地表以下之后，可以有效利用地表径流将其加以汇聚，使其能够成为绿化带的雨水。在一般状况下，绿化带位于市政工程道路下部大概18厘米的位置，在开展设计工作的过程中，能够对雨水口进行有效调整与把控，使得雨水能够呈现均匀分布状态，保证雨水在汇聚过程中可以不偏不倚的流入绿化带植土与市政工程的道路地面之间。同时，绿化带还需要对排水量进行有效缓解，充分发挥其蓄水效用。此外，相关设计工作者在开展绿化带设计工作时，要对地形以及结构进行有效考察与分析，在这一前提下对导流系统进行有效设置，当降雨量较大时，市政工程中的水流在向地面渗透的过程中能够更加具备层次感。除此以外，还要对雨水口的位置等问题进行充分考虑，在规定位置设置铭功路，将雨水沉淀的功用充分发挥出来，并且在两侧位置设置水沟渠，实现其配水的功用，从而在工程竣工并且正式投入使用之后可以雨水充分排入绿化带之中[5]。

4.3 从水资源净化系统角度分析

原先市政给排水系统设计大都未考虑水资源的净化问题，导致初期雨水对周边环境造成污染。随着人们对环保和绿化越来越重视，给排水设计中也应加入水资源净化系统。水资源净化系统可以对雨水进行净化，进而实现二次利用。由于雨水在水循环中的占比越来越大，导致水资源净化系统已成为市政给排水系统设计的必要环节。对于水资源净化系统，第一，应设计较为全面的净化系统连接图，将城市中所有过滤净水系统进行连接。第二，检查水资源净化系统的完整性和连贯性，将净水系统进行完整连接。第三，在海绵城市中，将净水系统进行充分融合，有效提升水资源净化指标[6]。

5 小结

综上所述，海绵城市理念与给排水设计是相辅相成、共同进步的。通过海绵城市和市政给排水设计相结合可以有效提升水资源的利用率，促进整个城市的绿色发展。给排水系统是城市发展的重要组成部分，因此，需要相关技术人员结合环保发展理念，突出给排水系统设计的科学性。