海绵城市建设与市政给排水对策探究

解朝强 关 震 杜志锋

1 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司青岛分公司 山东 青岛 266000

2 上海城市空间建筑设计有限公司青岛分公司 山东 青岛 266000

海绵城市理论与水吸收、储存、渗流和水净化作为其主要功能,在解决城市内涝及雨水排水的隐患积累的问题上发挥了积极作用，并能提高市政基础设施和实现水资源的循环利用，使海绵城市的设施在使用过程中得到最好的价值性能。海绵城市建设的目的主要是加强城市的市政建设，有效的解决城市的雨水和洪涝灾害的问题，使内涝问题在现代城市中不会发生。

1 海绵城市和给排水技术的概述

1.1 海绵城市

海绵城市的意义是指在现代城市的建设过程中，使现代城市能够防止内涝，起到海绵体的作用，以及吸收大量水的能力。海绵城市的可吸收性功能，可以使城市在雨季吸收大量的雨水，使城市的雨水能够被吸收、渗透和储存在市政工程中，使道路上的水大大减少，使海绵城市能够保持区域水资源的平衡。因此，要加强对海绵城市发展的重视，大力支持海绵城市建设。城市化进程使得现有的城市排水系统难以完善，阻碍了排水能力；且目前存在地下排水设施管理不当，维护困难、不及时，洪涝灾害等也会造成经济损失。排水设施应对极端天气的能力不高，雨水流失大多影响水资源利用不足，污水再处理研究不足，水资源短缺问题突出。我国地区跨度很大，南北各个城市差异大，但存在的问题都比较大，特别是城市内涝及防洪问题。海绵城市建设可以有利于节水减排，改善城市的洪水内涝问题[1]。

1.2 给排水技术

由于现有的许多城市给排水系统不能有效治理城市，导致在快速发展的过程中出现污染问题，海绵城市的概念不仅实现了现阶段改善城市水环境的目的，也减少了水污染的影响。海绵城市建设可以提高水循环利用的效率和用量，保证城市用水的科学合理利用。海绵城市技术中的过程控制是指通过渗透、蒸发、截留、调节、储存等方式，对超过水源头控制范围和能力的雨水进行排放和处理的过程。整体的控制过程包括降解污染物的生物过程，以及处理污染物的化学和物理过程。海绵城市技术中的过程控制能够利用雨水调蓄罐及其处理回收利用、草渠、渗水渠等技术措施。要依据每个地方的自然城市地理环境特点，降雨降水条件规律，水资源保护环境，防治内涝的要求等等，进行整体合理的设计统筹和规划方案。

2 海绵城市概念在给排水设计中的问题

2.1 易受气候影响

随着全球气候变暖，局部气候变得更加不稳定，依靠目前的天气预报技术有时难以应对多变的天气变化，再加上我国大多数城市的给排水系统不完善，这就造成了这个城市每次下大雨都会有雨水堆积的现象。有时天气异常现象是突发而不可确定的,许多问题不能充分考虑在城市设计中。这时我们就要考虑到气候这一因素的影响，认真研究气候变化规律，来更好的解决气候影响的问题。

2.2 雨水利用率不足

在过去很长一段时间里，城市无法很好地利用降水资源进行发展。据有关资料显示，降雨落到地面后，使得城市降水难以渗透到地下，大部分降水都流走。就我国城市建设而言，我国城市降水再利用不到位，难以适应城市建设的发展。目前使用的城市给排水管网系统大部分是上个世纪建成的。当时的施工系统没有将排水管和污水管分开，管道的规格也不符合当地的实际气候情况。这些都是导致城市降水资源难以得到有效利用的原因。从当年的实际情况来看，当时对管网系统的相关要求相对较低。这时，相关工作人员就要根据天气变化，在雨水来临时，有效的利用和整合雨水，通过滞、蓄、渗等海绵里面留住雨水，利用雨水，这在给排水的设计过程中也是相当重要的一环[2]。

2.3 缺乏维护和施工

常用的市场上常见的建筑材料已经很难满足城市排水的要求，排水结合城市周边地区不断扩张，在相关行业的建设中，很多从业者的思想是保守的，大多数人都把重点放在地标性建筑的建设上，而忽略了给排水工程的设计建设，而我国相关方面的技术发展还很不成熟，这最终导致了城市地表的不平衡，不能满足现代城市发展的要求，在后续的维护不到位。因此，施工人员就要发散思路，重点关注城市的给排水工程项目，努力研究城市给排水建设的方法，加大这方面的研究力度，让城市建设变的更美好。

3 海绵城市建设在市政给排水中的体现

3.1 海绵城市概念应用的原理和作用

海绵城市就是利用海绵的原理，通过各种相关的设施建设，城市的雨水和可以联系到城市的水资源，合理的储存在城市的各种渠道上，这就是海绵城市的原理建设，也是水资源利用的主要方法之一。在当前海绵城市的建设,合理使用相关功能及其概念实现整体资源合理利用,同时在其使用的过程中,使用它作为改善生态环境的主要目标之一,以其合理的规划城市供水和排水系统。在海绵城市建设中，对海绵城市进行有效的设计，可以保证给水排水系统的整体建设效果，在目前的开发过程中，通过对实际情况的有效分析，可以保证整个排水工程的有效管理，并且在整个管理过程中，包括设计图纸数据和项目概率预算，还要合理确定所需信息和材料的价格[3]。

3.2 海绵城市概念对市政给排水的优势

城市市政道路给排水系统有几个优势。如何提高雨水的利用率，需要通过雨水的综合回收利用来有效缓解城市缺水的问题。然后我们应该减少城市人均道路面积，或增加人均绿地公园面积。解决城市的雨水问题，可以为城市的抗旱性做出贡献。通过市政工程的建设，有效缓解雨水对城市的影响。增加城市的区域绿地面积，城市区域绿地面积的增加不仅可以增强海绵城市的容量，还可以保护生态环境，海绵城市的保护能力是巨大的。雨水花园不仅能吸收雨水，还能起到景观效果。要坚持自然环境原则，适应自然环境要求，确保城市防洪内涝作为城市市政道路给排水的核心内容，并在海绵城市建设过程中坚持生态保护原则，在海绵城市的设计中，设计者必须加强对生态环境的保护，从而增强对生态环境的影响。在海绵城市市政工程中，设计中要做好雨水的收集、储存和利用的设计，以达到设计目的，减少海绵城市内涝的发生。

4 海绵城市概念在给排水中的应用

众所周知，气候变化是难以预测的，城市对气候的突变抵御并不像即将到来的城市那么严重，并能使城市在面对内涝时将各方面的损失降到最低。海绵城市的建立将为城市带来完善的城市给排水网络系统（如图1所示）。

图1 给排水网络系统中对雨水的利用

地球上大量的水是由降水形成的，所以如果我国城市很好地利用降雨资源，更有利于城市的建设和发展，经过一定技术处理后的降水可以再次用于生活，同时还可以减少地表水，建设这种类型的城市，可以起到保护城市的作用。可以连接城市现有的排水系统。这就要求在建设这类城市之前要做好建设规划，尽量做好每一个环节的工作，从中国城市发展的现状来看，这类城市在中国还没有得到广泛的发展，也缺乏相关的建设经验。因此，城市建设在这方面应该学习更加成熟的经验。鉴于目前我国相关技术的发展还不够成熟，可以先选择相对发达的城市地区进行试验，从这些实践中获得更多相关的建设经验。

海绵城市的概念可以在一定程度上实现降水资源的充分利用，减少城市内涝的发生，完善我国城市给排水系统。要加强城市绿带设计，充分利用这些城市绿带吸收沉淀，此外，要利用绿带过滤沉淀的作用，科学合理设置城市绿带，将有利于雨水的吸收沉淀。要做好城市的排水设计。举例，可以将原完全硬化的路面改为部分透水路面，以充分利用降水，并在绿化带附近设置雨水出口收集地表径流。在做这些工作时要注意掌握排水管之间的间隔。雨水出水口不应置于绿化带土壤以下，也不应置于地表以上。除以上几点外，还要注意对雨水的过滤和清洗，使雨水渗透到地下水中更好的补给。在此期间必须注意合理的规划。在实际的城市建设中，海绵城市的概念可以在暴雨期间减少城市地表径流，延迟洪峰时间，利用它更好的吸收降水，帮助城市更好的排水，同时还利用雨水灌溉在绿化带上，实现一举两得。

海绵城市理念融入城市建设中，可以更加有效的提升对于城市水资源方面的调蓄能力，并且一些蓄水设施设备中的水资源，还能够在以后的城市发展建设中发挥一定的作用，所以城市建设中的蓄水相关的能力也应该被重点关注。对于相关的海绵城市，以及它的调配和储蓄等设施建设中关于水资源方面的应用，应该给予一定配套设施建设，以及相对应的相关管道网络（如图2所示），从而可以把相关的水资源不断的输送到各个需要它的位置和地方。

图2 蓄水设计和设施对水资源的利用

尤其是一些对水的质量没有特别高要求的地方，更需要强化水资源的存储率和使用率。比如，对于某一城市园林和草坪等相关绿化的浇灌和喷洒，以及生活中人们使用的清洁用水等，这些都可以很好的使用这些相关的水资源。用海绵城市理念设计为城市给排水发展背景，可以很好的减轻因为水资源不足而产生的城市建设用水压力，并且还可以减少对一些可再生的水资源的浪费[4]。

5 海绵城市中市政给排水的对策

5.1 海绵城市主干道设计

在海绵城市主干道设计中，应注意海绵城市道路和人行道的设计。在选择创新材料时，应选择新的渗水混凝土材料进行铺设，从而建设海绵城市。同时，道路坡度的设置可以在海绵城市中遇到更多的雨水时，将大量的雨水沿坡向绿地排放，可以避免路面积水，让人们在道路上行走时感到舒适。举例，海绵城市道路选材时，应选用一些渗水性能好的沥青混凝土，以防止路基被雨水侵蚀而损坏。还能有效排出雨水，防止城市内涝。海绵在城市建设中，首先需要合理有效的建设设施，在城市建设中，首先设计的是有效的铺装布置，它是城市铺装的重要基础，它可以给工作人员带来方便，对于整个市政城市建设有很大的发展意义。在传统的城市建设中，人行道无法进行相关的雨水入渗，但在海绵城市建设中，利用人行道完成各种雨水入渗设计，可以保证雨水的合理有效排放。

比如某城市交通车道设计安排要合理有效，让每一个车道可以有良好的渗漏设计，让雨水下渗，不积水是设计的关键,然后在整个道路的设计上，还要合理安排边坡的设计，确保每个边坡都能完成对水资源的有效处理，有利于雨水的排放和收集，达到绿色环保节能的效果。

5.2 海绵城市绿地设计

海绵城市的绿地设计主要是指城市道路两侧的绿地设计。海绵城市的建设应针对特定的雨水收集、净化、储存和排放（如图3所示）。

图3 城市绿地绿色街道设计

只有采取有效措施，才能使海绵城市为人们服务。比如，在某个海绵试点城市建设中可以种植一些树木和植物，但要保证海绵城市中树木和植物的均匀分布，同时在设施带内设置下凹式绿化带或滞留带等设施，有效的提高雨水的渗透及收集效率。海绵的城市建设，要注意铺设砾石过滤，确保雨水的纯度，让海绵城市可以对雨水有沉淀和净化的作用，要在明沟两边构建水沟渠，水沟渠可以有效地调节雨水的分布。城市给排水设计中,第一步是完成一个雨水收集工作,雨水对城市建设有重要的影响,在完整的城市的建设中,可以有效地收集排放雨水,让雨水能得到充分利用,在当前城市建设中要布置雨水管道，整体雨水通过管道流入水库，与绿化建设相结合。海绵城市设计施工完成后，到了雨季可以使多余的水溢流入调蓄池或低洼的地方进行存储，方便后续利用[5]。

6 结束语

海绵城市的概念适应了现代城市的发展，该概念进一步推动了城市给排水系统的发展。要合理有效地安排整体质量的渗透性材料的使用。要使干旱和内涝情况在城市作为一个整体处理和控制。同时，为了建设海绵城市，要坚持节约成本。在设计过程中要根据各个海绵城市的实际情况进行规划设计，从而建设一个好的海绵城市。