海綿城市在給排水設(shè)計中應(yīng)用

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摘要：文中結(jié)合雄東片區(qū)道路系統(tǒng)工程，分析了基于海綿城市理念給排水設(shè)計中存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決對策。

關(guān)鍵詞：海綿城市；市政給排水；給排水設(shè)計

0引言

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新的設(shè)計理念被應(yīng)用到了市政給排水設(shè)計工作中，并取得了較好的應(yīng)用效果。其中海綿城市理念最具代表性，這種理念主要是以傳統(tǒng)的給排水設(shè)計與規(guī)劃為基礎(chǔ)，通過對現(xiàn)有水資源的合理規(guī)劃，提升水資源利用率，解決城市傳統(tǒng)給排水設(shè)計中存在的問題，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。由此可見，海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1海綿城市理念的概述及應(yīng)用原則

1.1海綿城市理念概述

近年來，隨著我國人口數(shù)量的不斷增長以及水污染問題的日益嚴(yán)重，我國面臨著水資源緊缺的困境。因此，如何有效提升水資源的利用率，降低洪澇災(zāi)害對城市的影響，成為當(dāng)前我國城市化建設(shè)過程中所面臨的重要問題之一。運用海綿城市理念，不僅可以使城市給排水設(shè)計得到全面的優(yōu)化，還可通過對水資源的收集、利用等措施來提升水資源的利用率，緩解用水緊缺的問題。海綿城市理念又被稱為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)”，該理念的提出可以幫助城市有效應(yīng)對各類突發(fā)自然災(zāi)害，同時可以通過收集雨水來達到城市蓄水的目的，既能降低洪澇災(zāi)害對城市的不良影響，又能實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用［1-2］。

1.2海綿城市理念的應(yīng)用原則

將海綿城市理念應(yīng)用到市政給排水設(shè)計中，既可以提升工程建設(shè)質(zhì)量，又能保證給排水發(fā)揮其在城市建設(shè)中的重要作用。海綿城市理念的應(yīng)用應(yīng)遵循以下幾個原則：（1）防澇原則。當(dāng)前部分城市在建設(shè)與發(fā)展過程中，由于許多給排水設(shè)施設(shè)計不合理或者設(shè)施老化，導(dǎo)致其無法正常發(fā)揮作用，引發(fā)諸多積水以及洪澇問題。這不僅會影響給排水系統(tǒng)的正常運行，而且會影響城市的整體形象。（2）節(jié)約原則。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，資源日益匱乏，因此，海綿城市理念在城市給排水設(shè)計中的應(yīng)用也應(yīng)該遵循節(jié)約原則，要保證相關(guān)設(shè)計的系統(tǒng)性與靈活性，基于現(xiàn)有的管路進行優(yōu)化設(shè)計，注重水資源回收系統(tǒng)的設(shè)計，這樣既可以保證設(shè)計質(zhì)量，也可以提升資源的利用率。（3）尊重自然原則。城市化建設(shè)中要想實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，在設(shè)計過程中必須踐行尊重自然原則，這不僅關(guān)系到城市未來的發(fā)展，還決定著城市建設(shè)與自然環(huán)境之間能否協(xié)調(diào)的問題。因此，在應(yīng)用海綿城市理念對城市給排水系統(tǒng)進行設(shè)計時，要深入分析與掌握自然規(guī)律，既要合理地設(shè)計與優(yōu)化給排水系統(tǒng)，也要注重對自然環(huán)境、自然資源的保護，實現(xiàn)城市建設(shè)與自然環(huán)境、人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，進而實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。2工程概況雄東片區(qū)道路系統(tǒng)由城市主干路、次干路和支路組成。規(guī)劃“六橫四縱”城市主干路網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合規(guī)劃控制單元布局城市次干路網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建窄路密網(wǎng)、秩序規(guī)整的支路網(wǎng)系統(tǒng)。本次設(shè)計包含雄東片區(qū)B社區(qū)內(nèi)主干路網(wǎng)“六橫四縱”中的“兩橫”，“兩橫”指E3、E4及城市次干路N5、N6、E10。雄安新區(qū)海綿城市建設(shè)中，年徑流總量控制率是關(guān)鍵指標(biāo)，依據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中的要求，雄安新區(qū)主要分布在處于我國年徑流總量控制的Ⅰ、Ⅱ及少量Ⅲ區(qū)，年徑流總量控制率在75%~90%之間。

3市政給排水設(shè)計中存在的問題

3.1城市環(huán)境條件較為復(fù)雜

雄東片區(qū)市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計不僅對道路能否發(fā)揮其重要的作用與價值有著重要的影響，同時也影響著城市道路的使用壽命。隨著城市化建設(shè)步伐的加快以及自然環(huán)境的越加復(fù)雜，市政給排水設(shè)計以及建設(shè)過程中面臨較多的問題與難題，如極端暴雨天氣下，部分城市的降雨量已經(jīng)完全超過了給排水系統(tǒng)所能承受的負荷，進而導(dǎo)致城市發(fā)生洪澇災(zāi)害，對市民的正常生活和城市運行造成重大的影響。此外，部分設(shè)計人員在給排水設(shè)計中仍然堅持應(yīng)用傳統(tǒng)的設(shè)計思維與理念，沒有做好充分的前期準(zhǔn)備，如對城市周圍環(huán)境的實地勘察，沒有認真分析城市的氣候及環(huán)境因素。

3.2水資源利用率低

當(dāng)前，水資源稀缺成為全人類共同面臨的難題，如何有效提升水資源利用率，合理存儲與利用雨水成為當(dāng)前市政給排水系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容之一。但是，受多種因素的影響，部分專業(yè)設(shè)計人員并沒有將提升水資源利用率、構(gòu)建良好的水資源循環(huán)利用系統(tǒng)等觀念融入設(shè)計中，造成水資源的嚴(yán)重浪費。所以，必須要引起相關(guān)管理部門的高度重視，積極探索與創(chuàng)新工作思維及方法，科學(xué)合理地將海綿城市理念應(yīng)用到市政給排水設(shè)計工作中。

3.3缺乏合理的管理與維護

隨著我國城市化建設(shè)步伐的不斷加快，城市人口數(shù)量激增，高層建筑物如雨后春筍般涌現(xiàn)，這就對市政給排水的設(shè)計與建設(shè)提出了更高的要求。但是，當(dāng)前市政給排水系統(tǒng)設(shè)計中所使用的技術(shù)以及材料已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展的要求。這就導(dǎo)致市政給排水設(shè)計中的滯后性日益明顯，由于在日常工作中，給排水系統(tǒng)的管理與維護人員缺乏專業(yè)素質(zhì)，導(dǎo)致給排水系統(tǒng)缺乏科學(xué)的養(yǎng)護與管理，這不僅會影響給排水系統(tǒng)的正常工作，而且也會降低給排水系統(tǒng)的使用壽命，如何利用人工智能或者優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)市政給排水系統(tǒng)的自我維護與管理，降低人為因素的影響與干擾值得研究。

4海綿城市理念在市政給排水設(shè)計中的應(yīng)用

4.1城市道路設(shè)計中的應(yīng)用

在本次設(shè)計過程，受市場經(jīng)濟與傳統(tǒng)觀念的影響，雄東片區(qū)市政道路設(shè)計與規(guī)劃工作缺乏長遠規(guī)劃，部分設(shè)計以及建設(shè)單位為了有效控制建設(shè)成本，提升自身經(jīng)濟收益，在城市道路設(shè)計與建設(shè)中采用透水性能差的材料，這種情況下，城市一旦遇到極端的降雨天氣，就會出現(xiàn)大量積水，對城市造成很大的安全隱患。基于海綿城市理念下的市政道路設(shè)計要求路面的設(shè)計與建設(shè)使用透水性較高的材料，并且在適當(dāng)路段設(shè)計科學(xué)的橫縱坡，以此提升路面積水的排放率［3-4］。同時，在市政道路設(shè)計中，可以將非透水性材料設(shè)計在車道底部，并且在其表面鋪設(shè)一層加強透水性的材料，如透水混凝土、瀝青等材料，這樣既可以保證在路面出現(xiàn)積水時，會沿著城市的地形流入到城市排水系統(tǒng)或者地下儲水系統(tǒng)中，進而解決積水問題，同時提升水資源的利用率，防止積水對路面的侵蝕，有效延長城市道路的使用壽命。

4.2城市排水系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

本次設(shè)計的排水系統(tǒng)主要負責(zé)處理雄東片區(qū)中的生活污水、工業(yè)污水以及雨水的排放等，其無論是對于城市環(huán)境，還是對于城市的可持續(xù)發(fā)展，都具有較大影響。所以，通過將海綿城市理念應(yīng)用到城市排水系統(tǒng)設(shè)計中，實現(xiàn)城市排水系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化與完善，不僅可以實現(xiàn)污水的科學(xué)處理，改善城市環(huán)境，而且可以提升城市整體形象。其應(yīng)用主要包括以下幾個方面［5-7］：一是設(shè)計過程中要注重雨水與污水的分流排放設(shè)計，進而有效處理污水，加強雨水資源的綜合利用，同時避免由于污水的隨意排放而造成其他水資源污染問題的發(fā)生；二是注重城市景觀河道、河涌以及內(nèi)澇的治理，通過海綿城市理念的應(yīng)用，可以切實提升污水處理的效率；三是排水系統(tǒng)的設(shè)計需要加強水凈化系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)污水處理與治理的深度融合，提升城市水資源的利用率，對于城市的可持續(xù)發(fā)展有著積極影響。

4.3城市附屬設(shè)施設(shè)計中的應(yīng)用

附屬設(shè)施作為市政給排水系統(tǒng)中的重要組成部分，其對于市政給排水系統(tǒng)能否正常運轉(zhuǎn)以及有效發(fā)揮其重要作用有極其重要的影響。所以，在應(yīng)用海綿城市理念對城市給排水附屬設(shè)施進行設(shè)計時，必須對城市的基本情況進行深入調(diào)查與全面掌握，為相關(guān)設(shè)計提供更加精準(zhǔn)的參考依據(jù)，同時在設(shè)計過程中，必須將海綿城市理念滲透到設(shè)計的各個環(huán)節(jié)中，選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的施工材料，將海綿城市理念落到實處，確保附屬設(shè)施的設(shè)計能夠滿足城市給排水系統(tǒng)的實際需求，進而為城市的建設(shè)以及可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐［8-9］。

5結(jié)語

綜上所述，隨著我國城市化建設(shè)步伐的不斷加快，只有將海綿城市理念全面應(yīng)用到市政給排水設(shè)計中，才能更好地發(fā)揮市政給排水系統(tǒng)在城市建設(shè)中的作用，從而實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，這就需要相關(guān)設(shè)計人員對海綿城市理念有全面且深入地認識，進而深入研究與分析當(dāng)前市政給排水設(shè)計中存在的問題與不足，更好地將海綿城市理念應(yīng)用到市政給排水設(shè)計工作中，確保相關(guān)設(shè)計更加符合城市建設(shè)與發(fā)展的實際需求。

作者:趙福迪 單位:中交城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司