淺談海綿城市設計技術要點

熊 博 汪 健 楊泉鑫

1.中國市政工程中南設計研究總院有限公司2.武漢地產集團市政建設管理有限公司3.武漢市給排水工程設計院有限公司

淺談海綿城市設計技術要點

熊 博1汪 健2楊泉鑫3

1.中國市政工程中南設計研究總院有限公司2.武漢地產集團市政建設管理有限公司3.武漢市給排水工程設計院有限公司

隨著城市化進程的加快，我國城市相關管理部門從預防城市內澇和山洪的角度提出了建設“海綿城市”的治理理念，海綿城市有利于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實，不僅能夠減少因大量降雨造成洪澇災害現(xiàn)象的發(fā)生，而且有利于改善城市生態(tài)的發(fā)展，文章主要分析了建設海綿城市的原則和在實際設計中建設海綿城市的方案細則。

海綿城市；給排水設計；技術要點

1 引言

新時代的發(fā)展背景下，我國的國民經濟發(fā)展速度得到了前所未有的發(fā)展進步，城市化的進程不斷加快。但是，我們也應該清晰的認識到在城市發(fā)展的過程中，常常會因為天氣的原因特別是雨季的到來，引發(fā)城市發(fā)生洪澇災害、雨水徑流污染的問題，造成城市排水系統(tǒng)因為超負荷而崩潰，不利于人們的生產生活。所謂海綿城市，是指城市在適應環(huán)境變化以及應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，因此可以理解為“水彈性城市”，是一種具有創(chuàng)新意義的雨洪管理方式。目前，由于人類無節(jié)制的開發(fā)自然資源，因此我國面臨的環(huán)境問題十分嚴峻，而水資源是人類生活中不可或缺的，所以為了保護水資源，相關機構及專家提出建設海綿城市，使城市能夠適應環(huán)境的變化（下雨時可以自動進行吸水、蓄水、滲水、凈水；城市對水資源需要時，可以將蓄存的水“釋放”并加以利用），由此減少水資源浪費。

2 城市排水系統(tǒng)中存在的問題

2.1 設施老舊、改造周期長

城市化發(fā)展的腳步從未停歇，一批有一批的人群涌向城市，高樓大廈的興建占用了大面積的土地。由于發(fā)展過程中出現(xiàn)的多種因素造成排水系統(tǒng)的數(shù)量和規(guī)模在不斷的降低減小，出現(xiàn)管道老化嚴重、管路的埋設位置與構筑物的基本結構不一致等情況的出現(xiàn)，最主要的矛盾要屬排水工程落后于人類大量的需求。因為很多地區(qū)的住建部沒有對城市的地下空間做好合理規(guī)劃，利用不當，埋設在地下的管線沒有做好定期的檢查維護，導致城市地下管網(wǎng)的改造速度較緩慢。

2.2 雨水資源沒有被充分利用

工業(yè)革命以來，我國的工業(yè)發(fā)展速度不斷提升，規(guī)模也在不斷被擴大，為了順應時代發(fā)展的需求，人們也開始關注更多的新型材料，同時，也造成城市道路的硬化程度不斷加劇，給水循環(huán)系統(tǒng)帶來不利影響，通常會排出大量雨水徑流，造成地下水位嚴重下降。我國本來就屬于缺水國家，而且對于雨水循環(huán)利用方面的開發(fā)技術還不夠成熟，造成我國大多數(shù)的城市排水管道缺乏完善性，雨污合流造成雨水資源無法被充分利用。

2.3 對強降雨天氣承受力差

我國經濟的發(fā)展大多數(shù)靠犧牲環(huán)境為代價換來的，特別是近些年來，溫室效應帶來的影響遍布全球每個角落。溫室效應造成溫度失衡，地域性極端氣候出現(xiàn)的頻率不斷增加。在我國主要表現(xiàn)為短歷時強降雨天氣的發(fā)生機率逐年增加，這種天氣變化會引發(fā)局部地區(qū)大面積的地面徑流。因為傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)本身帶有的多種弊病，自身穩(wěn)定性較差，當極端天氣來臨，無法及時排走雨水，就會導致城市發(fā)生內澇和水體污染，嚴重威脅人類健康。

3 海綿城市設計要點

3.1 注重設計的系統(tǒng)性

在海綿城市建設中，需要對水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)做出全面分析，其中包括城市現(xiàn)有水設施、水資源開采程度等，然后科學的根據(jù)該城市的發(fā)展要求做出系統(tǒng)性的設計，在這一點上，英國做的非常好，如該國的排水系統(tǒng)通過全面綜合的規(guī)劃，形成了一個排水系統(tǒng)有機體系，與整個城市環(huán)境相協(xié)調。

3.2 海綿城市設計的技術方法

3.2.1 自然排水系統(tǒng)

自然排水系統(tǒng)由多部分共同組成，如植物、地表洼地、滲透空間、人工改良土壤、本地土壤和排水管道等都是其組成部分，其中，植物能夠對雨水進行有效的過濾與滲透；地表洼地也儲存水資源起到了重大作用。自然排水系統(tǒng)的工作原理是建立在現(xiàn)有的排水系統(tǒng)的工作原理之上的，在地下水補充浸潤過濾后保存水分，這種方式相較于傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)成本更低。

3.2.2 雨水花園

所謂“雨中花園”，是指在一個凹陷區(qū)種植灌木、花草等植物，其原理是利用過濾器、土壤和植物，提高雨水滲透能力，從而達到降低徑流的效果，雨中花園將雨水管理的技術與景觀相結合，在解決雨水問題的同時對環(huán)境也起到了美化作用，目前，相關部門著重于研究如何減少雨水污染元素。

3.3 綠色建筑設計

海綿城市的合理設計不僅對地面起到重要作用，同樣適用于建筑頂端和屋面。在建造好的屋面頂部打造綠色屋頂，有助于輔助屋面進行對雨水的減排和凈化。對于普通的屋面，可以選擇通過排水溝和雨水鏈等措施引導雨水合理排放。

3.4 保證規(guī)劃的引領性，并保證實際建設的科學性

目前，我們國家想要建設科學合理的給排水系統(tǒng)，就要立足整體，綜合分析每一個細節(jié)的設計要點，形成一個整體的規(guī)劃流程。需要注意的是，在實行具體計劃的過程中，要做到不被外界相關因素所影響，有針對性的避開帶有危險性的影響，就城市的具體情況加以考慮，細致的確定規(guī)劃目標。經過細致入微的對城市水源的流向和旱澇問題進行觀察，找到設計要點，可以從源頭上避免城市的水資源出現(xiàn)污染的問題，而且還能夠有效提升水資源的利用效率，促使城市環(huán)境向著好的方向發(fā)展，形成可持續(xù)性強、可以循環(huán)使用的水系統(tǒng)環(huán)境。對于創(chuàng)建海綿城市系統(tǒng)的具體流程而言，需要大量的資源和相對復雜的工序，因為本身工程量很大，所以要有步驟、有計劃的進行。進行設計的過程中，要充分考慮整個城市的多方面影響因素，實地考察，有效結合城市總體規(guī)劃、專項規(guī)劃，針對該城市的特點進行設計。

4 結束語

海綿城市理論的應用不僅能夠減少污染、利用水資源，而且促使城市水循環(huán)良性發(fā)展，更加廣泛、合理，有序的進行蓄水、排水，在未來的發(fā)展道路上，海綿城市在建設生態(tài)型城市中將發(fā)揮出越來越重要的作用。

[1]余池明.海綿城市建設要堅持生態(tài)優(yōu)先原則[J].中國環(huán)境報電子報,2015(10).

[2]王一川．“海綿城市”應作為城市給排水建設的重要內容[J].江西建材,2015(5):43～44.

[3]田闖.發(fā)達國家海綿城市建設經驗及啟示[J].黃河科技大學學報,2015(5):64～70.

[4]楊林霞.國內外海綿型城市建設比較研究[J].黃河科技大學學報,2015(5):71～75.