海綿城市在給排水設計中應用

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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計中存在的問題，并提出了相應的解決對策。

關鍵詞：海綿城市；市政給排水；給排水設計

0引言

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，許多新的設計理念被應用到了市政給排水設計工作中，并取得了較好的應用效果。其中海綿城市理念最具代表性，這種理念主要是以傳統(tǒng)的給排水設計與規(guī)劃為基礎，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計中的應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，降低洪澇災害對城市的影響，成為當前我國城市化建設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對各類突發(fā)自然災害，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海綿城市理念的應用原則

將海綿城市理念應用到市政給排水設計中，既可以提升工程建設質(zhì)量，又能保證給排水發(fā)揮其在城市建設中的重要作用。海綿城市理念的應用應遵循以下幾個原則：（1）防澇原則。當前部分城市在建設與發(fā)展過程中，由于許多給排水設施設計不合理或者設施老化，導致其無法正常發(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計中的應用也應該遵循節(jié)約原則，要保證相關設計的系統(tǒng)性與靈活性，基于現(xiàn)有的管路進行優(yōu)化設計，注重水資源回收系統(tǒng)的設計，這樣既可以保證設計質(zhì)量，也可以提升資源的利用率。（3）尊重自然原則。城市化建設中要想實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，在設計過程中必須踐行尊重自然原則，這不僅關系到城市未來的發(fā)展，還決定著城市建設與自然環(huán)境之間能否協(xié)調(diào)的問題。因此，在應用海綿城市理念對城市給排水系統(tǒng)進行設計時，要深入分析與掌握自然規(guī)律，既要合理地設計與優(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，結(jié)合規(guī)劃控制單元布局城市次干路網(wǎng)絡，構(gòu)建窄路密網(wǎng)、秩序規(guī)整的支路網(wǎng)系統(tǒng)。本次設計包含雄東片區(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)海綿城市建設中，年徑流總量控制率是關鍵指標，依據(jù)《海綿城市建設技術指南》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市政給排水設計中存在的問題

3.1城市環(huán)境條件較為復雜

雄東片區(qū)市政給排水系統(tǒng)的設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。隨著城市化建設步伐的加快以及自然環(huán)境的越加復雜，市政給排水設計以及建設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，進而導致城市發(fā)生洪澇災害，對市民的正常生活和城市運行造成重大的影響。此外，部分設計人員在給排水設計中仍然堅持應用傳統(tǒng)的設計思維與理念，沒有做好充分的前期準備，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前市政給排水系統(tǒng)設計的重要內(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)等觀念融入設計中，造成水資源的嚴重浪費。所以，必須要引起相關管理部門的高度重視，積極探索與創(chuàng)新工作思維及方法，科學合理地將海綿城市理念應用到市政給排水設計工作中。

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計與建設提出了更高的要求。但是，當前市政給排水系統(tǒng)設計中所使用的技術以及材料已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代城市建設發(fā)展的要求。這就導致市政給排水設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)，導致給排水系統(tǒng)缺乏科學的養(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計中的應用

4.1城市道路設計中的應用

在本次設計過程，受市場經(jīng)濟與傳統(tǒng)觀念的影響，雄東片區(qū)市政道路設計與規(guī)劃工作缺乏長遠規(guī)劃，部分設計以及建設單位為了有效控制建設成本，提升自身經(jīng)濟收益，在城市道路設計與建設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?；诤＞d城市理念下的市政道路設計要求路面的設計與建設使用透水性較高的材料，并且在適當路段設計科學的橫縱坡，以此提升路面積水的排放率［3-4］。同時，在市政道路設計中，可以將非透水性材料設計在車道底部，并且在其表面鋪設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)設計中的應用

本次設計的排水系統(tǒng)主要負責處理雄東片區(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用到城市排水系統(tǒng)設計中，實現(xiàn)城市排水系統(tǒng)設計的優(yōu)化與完善，不僅可以實現(xiàn)污水的科學處理，改善城市環(huán)境，而且可以提升城市整體形象。其應用主要包括以下幾個方面［5-7］：一是設計過程中要注重雨水與污水的分流排放設計，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用，可以切實提升污水處理的效率；三是排水系統(tǒng)的設計需要加強水凈化系統(tǒng)的設計，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城市附屬設施設計中的應用

附屬設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，在應用海綿城市理念對城市給排水附屬設施進行設計時，必須對城市的基本情況進行深入調(diào)查與全面掌握，為相關設計提供更加精準的參考依據(jù)，同時在設計過程中，必須將海綿城市理念滲透到設計的各個環(huán)節(jié)中，選擇符合標準的施工材料，將海綿城市理念落到實處，確保附屬設施的設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步伐的不斷加快，只有將海綿城市理念全面應用到市政給排水設計中，才能更好地發(fā)揮市政給排水系統(tǒng)在城市建設中的作用，從而實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，這就需要相關設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前市政給排水設計中存在的問題與不足，更好地將海綿城市理念應用到市政給排水設計工作中，確保相關設計更加符合城市建設與發(fā)展的實際需求。

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