海绵城市在给排水设计中应用

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【摘要】海绵城市的概念是倡导排水和水循环的有效结合的概念，文章围绕“水”探析海绵城市理念下城市给排水系统设计的价值体现，以及海绵城市理念下城市排水设计的要点。

【关键词】海绵城市；理念；市政给排水；设计优化

1引言

海绵城市理念是为了实现现代化城市建设而产生的，以城市雨水管理、防范洪水为核心，符合城市新时展需求。海绵城市通过渗、蓄、净等一系列技术手段，建立了一套全新的水资源管理体系，形成了灵活的水资源管理、优化系统，为海绵城市的发展提供了良好的资源储备。采用海绵城市理念，改变了城市给排水的传统设计思路，实现了自动蓄水、排水，灵活运用雨水花园、植草沟、下沉绿地等雨水资源的收集和排泄，优化城市道路系统和绿化系统，有利于改善城市内涝和旱情，减少水资源开发，降低成本，实现调蓄资源的最优配置，满足可持续发展需求。

2海绵城市理念在市政给排水设计中的价值体现

2.1提升水资源的利用效率

现阶段，世界各国都出现了严重的水资源短缺，水资源的保护和开发已经成为可持续发展城市建设的主要内容。由于传统的城市开发设计对雨水的利用重视程度不够，导致其利用率极低。在海绵城市理念中，强调要对雨水资源进行充分开发，合理科学规划排水系统，提高城市自然蓄水的功能，对水资源进行合理利用。同时，对城市给排水进行多层面更新，不再依赖传统市政管道排水，而是构建一套全新的给排水系统（见图1），使城市给排水系统完成新时代的升级蜕变[1]。

2.2缓解城市的内涝与内旱

很多城市的内涝和旱涝问题可以通过推进海绵城市建设解决，我国一些城市，往往会在雨季出现严重内涝，特别是在南方降雨较为集中的地区，更为严重，若城市市政排水系统排水峰值设计无法满足需求，就会导致严重的城市内涝灾害，极大地影响了社会和经济发展。与此同时，通过海绵城市理念把雨季过剩的雨水合理储存并在旱季使用，可以解决这一问题，促进城市功能提升，更好地满足时展的需求。

2.3优化城市环境降低水污染

快速的城市化发展进程，对生态环境造成了巨大破坏，水环境受到严重污染，水资源浪费愈发严重，影响了人类的生存和发展。采用海绵城市理念，可以有效优化城市环境，减少人类活动对生态环境造成的负面影响，改善人居环境。

3海绵城市理念下的城市排水设计要点

3.1城市规划的有效结合

城市排水设计是一项庞大、复杂的系统工程，包括城市防水，环境保护和发展规划项目。因此，在依据海绵城市概念设计城市排水系统和设施建设时，需要有效地结合城市发展计划和城市用水需求，制定科学合理的用水模式和节水计划[2]。

3.2提高设计专业水平

排水系统是城市建设中的重要基础设施。不仅需要满足当前城市建设和发展的需求，而且还需要满足未来城市发展的需求。在这种情况下，为了在城市排水系统的设计中顺利贯彻海绵城市的理念，需要以专业的眼光不断引进和应用新技术，并培养施工经验和技术技能。

3.3遵循生态优先原则

“海绵城市”在设计排水系统时，应遵循生态优先原则，并将人工措施和自然方法有机结合起来，以形成城市排水。必须在确保控制安全性的基础上实现有效的城市雨水储存和利用。海绵城市的排水设计不能替代传统的排水系统，而是在原有排水系统的基础上进行补充和完善，以优化各种资源的分配，并最大程度地提高海绵城市排水的质量。

4海绵城市理念在市政给排水设计中的应用策略

海绵城市理念是环境友好和先进性的体现，将其与城市给排水管网设计相结合，有利于提高水资源利用率，优化城市排水系统，提供优质服务，转变传统观念，适应时展。

4.1城市道路给排水设计

城市道路是城市防汛、防涝的主要区域，是内涝的主要区域，对城市居民的日常出行影响极大（见图2）。在结合海绵城市理念设计中应把握三个方面。1）加强路面设计在不降低道路设计标准的同时，从设计入手提升路面的渗水性能，降低路面的钢化率，使雨水不仅仅依赖排水管道，而是及时进入水系的生态循环。同时，防止雨水的渗入对道路基础产生影响，要利用排水系统排出路面，注意路基排水装置的设计，在路面加入防水材料层。2）加强绿化带设计绿化地带对雨水有收集、净化、蓄积的作用，设计时应注意控制绿化带与路面的高度差，确保路面雨水的有效利用。绿化土层铺设可仿效天然水净化的原则，将细土和砂石分别铺于上中两层，底部安装渗透装置，使水分能回渗到地下。3）设置衔接带在地形落差较大的区域，可以在道路和绿化带之间建设衔接带连接。衔接带主要有三种形式，第一，排水缓冲连接带。在地形下沉区较大的排水薄弱节点，衔接带的设置可以缓冲雨水瞬时径流过大所导致的短期排水压力。第二，设置雨水内渗衔接带。若能将先进科学技术应用于绿化带、下沉绿地、生活区和道路交通集聚区，可提高雨水的渗透性。第三，设置净水的蓄水池衔接带。特别是在水资源短缺或污染严重的地区，更需要设置蓄水净水衔接带，才能保证给排水平衡和水质安全。

4.2排水设计应注重渗透，蓄水和停滞的设计管理

在城市道路的渗透设计中，为了改善道路的渗透特性，有必要从路面设计工作开始。在城市景观设计中，海绵城市概念倡导高渗透性，渗透性路面设计方法充分利用了水道和沟渠，将城市雨水逐渐转移到城市街道和市区的停水设施中，可以从根本上解决雨水渗入的问题。适当增加雨水泄洪通道或增加原始雨水管网的直径，以便将城市的雨水适当地排入城市的“海绵”体[3]。基于海绵城市的理念，有效利用丰富的雨水资源，有必要存储通过渗透收集的雨水，并且必须在城市水存储设计方面表现出色。①储水模块的设计。作为一种新型的储水产品，该储水模块具有优异的耐压性和储水性能，并且不占用太多的城市空间。②地下水库设计。③建立雨水库。雨水蓄水库的建设可实现雨水收集和渗水蓄水库的有效结合。

4.3全面设计绿化带给排水做好绿植养护

现阶段绿化地带也是市政给排水设计的重点。工作人员要提高重视程度，分析其作用，在遵循现阶段给排水设计标准的基础上，注重整体控制，改善整体性能，以适应现阶段发展的需要[4]。对于海绵城市概念的灵活运用，设计者在设计时主要从几个方面进行研究。①海绵城市之雨水花园设计。如果可以在城市公园中建造一些灌木和其他植物，则可以使用植物的根系来增强雨水的保持能力。②海绵城市之屋顶绿化设计。像雨花园一样，绿色屋顶设计有效利用了绿色空间的蓄水作用，以减轻径流压力，避免洪水，促进雨水蒸发并改善城市空气质量。③海绵城市之生态滞留区设计。通过利用浅水区的洼地来储存水资源并控制雨水的流出，雨水塘，雨水沼泽和种植沟被加速城市雨水向地下的渗透。

4.4道路材料选择

要实现海绵城市建设，必须从道路材料入手，严格选材。一般情况下，目前道路建设的主要材料是混凝土、沥青等，这类材料在进行排水应用时，容易产生污染现象，不利于城市环境的改善，而为了兼顾这一点，就需要从混凝土、沥青等路面材料的透水性、抗滑性等方面进行分析，根据合理的道路建设工艺规范进行改造。

5结语

综上所述，在当前的时代背景下，海绵城市理念成为未来城市发展的主要方向，灵活利用理念的优势促使城市市政给排水系统的功能性提升。海绵城市概念的产生和应用为当前和未来的城市排水系统设计提供了一个全新概念。为确保海绵城市排水系统的设计质量，根据城市发展规划和生态系统优先原则，科学设计渗入，蓄水和积水的排水系统，有效预防城市洪灾。

参考文献

[1]冯娴慧，王琳婷，叶劲枫.华南湿热多雨地区城市绿地雨水管理设计研究—以深圳前海自贸区门户公园设计为例[J/OL].南方建筑：1-12[2021-06-19].

[2]樊彦雷.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用探讨[J].智能建筑与智慧城市，2020(12)：100-102.

[3]丁飞，高子藤.探讨海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].城市建设理论研究(电子版)，2019(28)：57.

[4]陆洋.基于“海绵城市”理念的城市园林绿地建设——以深圳市坪山区区委小花园为例[J].现代园艺，2021，44(7)：171-172.

作者:熊祖平 单位:珠海市规划设计研究院