“海綿城市”理念在市政排水設(shè)計中的運用分析

尤 宏 亮

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030000)

“海綿城市”理念在市政排水設(shè)計中的運用分析

尤 宏 亮

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030000)

從介紹“海綿城市”理念入手，結(jié)合具體案例，著重圍繞“海綿城市”理念在市政排水設(shè)計當(dāng)中的實際運用進行簡要分析研究，提出建設(shè)多功能蓄水池、優(yōu)化排水方案等方式，希望能夠為提升城市排水能力，解決雨水資源浪費和徑流污染等問題提供必要幫助。

海綿城市,市政排水工程,雨水收集

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價發(fā)展城市經(jīng)濟所帶來的嚴(yán)重后果正在慢慢顯現(xiàn)，國內(nèi)眾多省份和地區(qū)都面臨著包括洪澇災(zāi)害、雨水徑流污染等在內(nèi)的一系列問題，嚴(yán)重影響了城市居民的正常生活，同時對我國社會經(jīng)濟的長久穩(wěn)定發(fā)展也產(chǎn)生了阻礙作用?；诖?，本文將立足于“海綿城市”這一可持續(xù)發(fā)展理念，對我國市政排水設(shè)計進行探究，希望能夠通過這一理念運用在市政排水設(shè)計中，以有效實現(xiàn)優(yōu)化市政排水工程的目的。

1 “海綿城市”理念的具體內(nèi)涵

“海綿城市”是當(dāng)前國際上提出的一種全新的城市發(fā)展理念?！昂＞d城市”顧名思義就是將海綿比喻成城市建設(shè)，希望在面對暴雨等強降水氣候的情況下，城市能夠化身為一大塊具有極強吸水能力的“海綿”，充分收集和利用大量的雨水資源，此后通過運用一系列現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段實現(xiàn)對雨水資源的凈化和“二次處理”，為城市綠化、道路清掃等提供必要用水[1]。因此將“海綿城市”理念運用在市政排水設(shè)計當(dāng)中，能夠在有效回收利用天然雨水資源，緩解我國水資源緊缺問題的情況下，大大提升城市排水系統(tǒng)的排水能力，進而有效防止其在面對強降水時而出現(xiàn)的城市內(nèi)澇以及污染雨水徑流等問題，為廣大城市居民打造一個更加舒適和諧、綠色生態(tài)的居住環(huán)境，推動城市化建設(shè)的進一步發(fā)展[1]。

2 “海綿城市”理念在市政排水設(shè)計中的運用

2.1 充分利用雨水資源

將“海綿城市”理念運用在市政排水設(shè)計當(dāng)中首先可以有效實現(xiàn)雨水資源的充分利用，作為面臨著水資源短缺的國家，我國通過在市政排水設(shè)計當(dāng)中運用“海綿城市”理念，能夠從主動回收處理雨水資源入手，使得水資源能夠在城市環(huán)境當(dāng)中擁有更長的滯留時間，在有效提升城市儲水能力的基礎(chǔ)之上，對雨水資源進行凈化處理使之可以得到充分利用。譬如德國將“海綿城市”運用在自身市政排水設(shè)計中最為成功的案例便是德國柏林波茨坦廣場水環(huán)境設(shè)計，在廣場周圍的建筑屋頂之上，其建立了簡單的雨水收集系統(tǒng)，雨水資源經(jīng)由屋面上的引水管道進入到由濾網(wǎng)、活性炭等共同組合而成的簡易凈化裝置當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對雨水資源的初步過濾處理，此時簡單處理后的雨水資源將流入二次用水水箱當(dāng)中，為建筑內(nèi)部提供非飲用水。而在廣場上則設(shè)計了一個面積較大且極具設(shè)計感的蓄水池，用以實現(xiàn)雨水截污和滲透。在波茨坦廣場當(dāng)中，降水從周圍大量的下水管道進入到周圍的蓄水池當(dāng)中，與此同時德國市政排水工程還在廣場周圍沿排水管道修建了大量具有良好滲透性能的淺溝，并在其上種植了綠色植被，當(dāng)雨水徑流滲透至地下水當(dāng)中之后，一部分可以進入到蓄水池當(dāng)中被存儲起來等待過濾使用，另一部分則可以作為草皮植被的灌溉用水，在城市當(dāng)中形成一個人工濕地，用以涵養(yǎng)水源、優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境[2]。

不僅如此，德國市政排水工程設(shè)計為了能夠充分體現(xiàn)出“海綿城市”這一理念，還對城市內(nèi)已經(jīng)建設(shè)完成的排水系統(tǒng)進行全方面的升級改造，將原本市政排水系統(tǒng)當(dāng)中陳舊的排水管道進行統(tǒng)一換新，而對于使用年限比較短的市政排水管道，出于節(jié)約成本的角度則只對其進行防水涂料刷涂和清除內(nèi)外銹斑的操作，通過上述途徑可以使得德國的市政排水系統(tǒng)能夠擁有更長的使用周期。而作為當(dāng)前科學(xué)技術(shù)含量比較高的國家，德國在對市政排水工程控制方面也基本實現(xiàn)了現(xiàn)代化、信息化、智能化處理，其通過采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機技術(shù)，在重要的市政排水管道位置處安裝智能監(jiān)控裝置與遙感定位裝置，并將其統(tǒng)一連接至市政排水工程管理網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，工作人員通過運用可視化技術(shù)能夠在電子屏幕當(dāng)中準(zhǔn)確監(jiān)控市政排水情況，以此完成對市政排水工程日常排水和雨水回收處理等工作的監(jiān)督與管控。一旦出現(xiàn)問題或是其他特殊情況時，市政排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將根據(jù)監(jiān)控裝置所傳遞的信息內(nèi)容迅速發(fā)出警報，提醒工作人員對其盡快處理。

2.2 建設(shè)多功能蓄水池

市政排水設(shè)計當(dāng)中運用“海綿城市”理念，雨水資源的高效管理是其中極為重要的一大部分。日本將“海綿城市”理念運用在市政排水設(shè)計當(dāng)中時，選擇構(gòu)建了一種可以集調(diào)節(jié)雨水、景觀綠化等功能于一身的多功能蓄水池。當(dāng)出現(xiàn)大量降雨的情況下，要求市政排水工程能夠利用水槽或排水管道迅速排出道路表面積水，此時雨水將從下水道入水口進入到過濾器當(dāng)中，最終流入大型的雨水貯存池內(nèi)。而如果在非雨季或是降水量較少的情況下，日本建設(shè)的多功能蓄水池還可以為城市景觀建設(shè)等提供必要用水，當(dāng)?shù)卦S多城市都選擇在城市多功能蓄水池旁建設(shè)運動場、公園等，人工建設(shè)的多功能雨水調(diào)節(jié)池與周圍的綠色植被等形成了一個小型的生態(tài)系統(tǒng)，因此人們經(jīng)?？梢钥吹剿鷦又参锏摹吧碜恕保@里也成為當(dāng)?shù)厥忻裥蓍e集會的最佳場所。在降雨量比較小的情況下，該多功能蓄水池的閘門將處于緊閉狀態(tài)，從而蓄水池可以有效收集雨水資源。但如果在降雨量比較大的情況下，為避免出現(xiàn)城市內(nèi)澇災(zāi)害，除市政排水管道負(fù)責(zé)完成雨水徑流排出工作之外，工作人員同時還會開啟多功能蓄水池的閘門，啟動排水泵，此時過量的雨水將會直接排入到海洋當(dāng)中，進而有效防止蓄水池和整體城市因強降水而受到不良影響[3]。

2.3 優(yōu)化排水設(shè)計方案

“海綿城市”理念傳入我國已有一段時間，由于其與我國提出的可持續(xù)發(fā)展理念不謀而合，因此一經(jīng)出現(xiàn)便迅速得到眾多省份和城市的大力支持，并積極將其運用在市政排水設(shè)計當(dāng)中。在以往的市政排水工程設(shè)計中通常會按照1年～2年的標(biāo)準(zhǔn)進行雨水流量的計算，但縱觀當(dāng)前我國的城市發(fā)展水平，此種計算標(biāo)準(zhǔn)顯然已經(jīng)無法有效滿足城市發(fā)展建設(shè)的最新要求。因此在“海綿城市”理念之下，市政排水工程需要從以往的快速排水、就近排水轉(zhuǎn)變?yōu)榧瘽B透功能、蓄水功能、凈化功能、用水功能和排水功能等于一身的綜合排水工程，使得城市在面對強降雨等天氣情況下，能夠迅速展現(xiàn)出自身的“海綿”功能，進而有效防止城市出現(xiàn)內(nèi)澇和雨水徑流污染等問題。譬如在我國西寧市便在市政排水工程當(dāng)中運用“海綿城市”的理念，采用帶孔透水磚的鋪裝方式，在人行道兩側(cè)位置處鋪設(shè)大量帶有孔隙，具有良好排水性能的施工用磚，當(dāng)遇到雨水情況時，大量雨水將會通過鋪裝的帶孔透水磚迅速下滲至地下，為地下水進行充分補給。而其中一部分雨水將會進入到蓄水系統(tǒng)當(dāng)中，經(jīng)由過濾與凈化裝置的處理之后，轉(zhuǎn)而成為路面沖洗和城市綠化用水。此外，當(dāng)?shù)氐墓珗@以及景觀綠化等位置處則采用了“下凹式”的設(shè)計方式，在綠地當(dāng)中隨機鋪設(shè)了大量的鵝卵石，在遇到強降水的情況時，鋪設(shè)在綠地中的鵝卵石便可以起到緩沖雨水的作用，而下滲至地下的雨水將經(jīng)過一系列的凈化和過濾處理，最終進入到蓄水池中等待重新使用。針對位置較高的綠化帶，則通過設(shè)計導(dǎo)流槽的方式，使得綠化植物在充分吸收雨水之后，能夠通過鋪設(shè)在地下的溢流口以及輸配水管道，將收集得到的雨水資源運輸至蓄水池當(dāng)中。在“海綿城市”理念的幫助下，不僅能夠有效幫助當(dāng)?shù)爻鞘行迯?fù)水生態(tài)環(huán)境，同時對于減少熱島效應(yīng)，優(yōu)化人們的生存和居住環(huán)境也起到了積極作用。

3 結(jié)語

通過將“海綿城市”這一理念運用到城市市政排水設(shè)計當(dāng)中，可以通過搭建多功能的蓄水池、構(gòu)建雨水收集處理系統(tǒng)等各種方式有效實現(xiàn)雨水資源的充分利用，在此基礎(chǔ)之上通過對排水設(shè)計方案進行優(yōu)化，能夠有效提升城市的排水能力，防止其因遭遇強降水等極端惡劣天氣時因排水不利而造成內(nèi)澇、雨水徑流污染等問題的出現(xiàn)，進而推動城市的和諧、生態(tài)建設(shè)之路。

[1] 張富敏，王卓誠.海綿城市在市政道路給排水設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2017(9):266-267.

[2] 謝海瑞.市政工程設(shè)計工作進行的過程中應(yīng)用到的海綿城市理念[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2017(8):18-19.

[3] 浦華友，方延勇.“海綿城市”在市政道路給排水設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].智能城市，2016(11):15-16.

The drainage design of “the sponge city”

You Hongliang

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesManagementOffice，Taiyuan030000,China)

This pasaage mainly aims at the concept of “the sponge city”. And it focus on how to design the drainage system of the city by making the “sponge city” concept practicable. At the same time it combines with some special cases before. It provides some details. In order to improve the drainage ability of the city, we can build more flexible functional water storage pond and improve the ways of drainaging. At the same time, we can save more rainy water and forbid polluting the river by so many efficient ways.

sponge city, drainage system of the city, rainwater storage

1009-6825(2017)22-0144-02

2017-05-23

尤宏亮(1980- )，男，工程師

TU992

A