解朝強(qiáng) 關(guān) 震 杜志鋒

1 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司青島分公司 山東 青島 266000

2 上海城市空間建筑設(shè)計(jì)有限公司青島分公司 山東 青島 266000

海綿城市理論與水吸收、儲存、滲流和水凈化作為其主要功能,在解決城市內(nèi)澇及雨水排水的隱患積累的問題上發(fā)揮了積極作用，并能提高市政基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，使海綿城市的設(shè)施在使用過程中得到最好的價(jià)值性能。海綿城市建設(shè)的目的主要是加強(qiáng)城市的市政建設(shè)，有效的解決城市的雨水和洪澇災(zāi)害的問題，使內(nèi)澇問題在現(xiàn)代城市中不會發(fā)生。

1 海綿城市和給排水技術(shù)的概述

1.1 海綿城市

海綿城市的意義是指在現(xiàn)代城市的建設(shè)過程中，使現(xiàn)代城市能夠防止內(nèi)澇，起到海綿體的作用，以及吸收大量水的能力。海綿城市的可吸收性功能，可以使城市在雨季吸收大量的雨水，使城市的雨水能夠被吸收、滲透和儲存在市政工程中，使道路上的水大大減少，使海綿城市能夠保持區(qū)域水資源的平衡。因此，要加強(qiáng)對海綿城市發(fā)展的重視，大力支持海綿城市建設(shè)。城市化進(jìn)程使得現(xiàn)有的城市排水系統(tǒng)難以完善，阻礙了排水能力；且目前存在地下排水設(shè)施管理不當(dāng)，維護(hù)困難、不及時(shí)，洪澇災(zāi)害等也會造成經(jīng)濟(jì)損失。排水設(shè)施應(yīng)對極端天氣的能力不高，雨水流失大多影響水資源利用不足，污水再處理研究不足，水資源短缺問題突出。我國地區(qū)跨度很大，南北各個(gè)城市差異大，但存在的問題都比較大，特別是城市內(nèi)澇及防洪問題。海綿城市建設(shè)可以有利于節(jié)水減排，改善城市的洪水內(nèi)澇問題[1]。

1.2 給排水技術(shù)

由于現(xiàn)有的許多城市給排水系統(tǒng)不能有效治理城市，導(dǎo)致在快速發(fā)展的過程中出現(xiàn)污染問題，海綿城市的概念不僅實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段改善城市水環(huán)境的目的，也減少了水污染的影響。海綿城市建設(shè)可以提高水循環(huán)利用的效率和用量，保證城市用水的科學(xué)合理利用。海綿城市技術(shù)中的過程控制是指通過滲透、蒸發(fā)、截留、調(diào)節(jié)、儲存等方式，對超過水源頭控制范圍和能力的雨水進(jìn)行排放和處理的過程。整體的控制過程包括降解污染物的生物過程，以及處理污染物的化學(xué)和物理過程。海綿城市技術(shù)中的過程控制能夠利用雨水調(diào)蓄罐及其處理回收利用、草渠、滲水渠等技術(shù)措施。要依據(jù)每個(gè)地方的自然城市地理環(huán)境特點(diǎn)，降雨降水條件規(guī)律，水資源保護(hù)環(huán)境，防治內(nèi)澇的要求等等，進(jìn)行整體合理的設(shè)計(jì)統(tǒng)籌和規(guī)劃方案。

2 海綿城市概念在給排水設(shè)計(jì)中的問題

2.1 易受氣候影響

隨著全球氣候變暖，局部氣候變得更加不穩(wěn)定，依靠目前的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)有時(shí)難以應(yīng)對多變的天氣變化，再加上我國大多數(shù)城市的給排水系統(tǒng)不完善，這就造成了這個(gè)城市每次下大雨都會有雨水堆積的現(xiàn)象。有時(shí)天氣異常現(xiàn)象是突發(fā)而不可確定的,許多問題不能充分考慮在城市設(shè)計(jì)中。這時(shí)我們就要考慮到氣候這一因素的影響，認(rèn)真研究氣候變化規(guī)律，來更好的解決氣候影響的問題。

2.2 雨水利用率不足

在過去很長一段時(shí)間里，城市無法很好地利用降水資源進(jìn)行發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料顯示，降雨落到地面后，使得城市降水難以滲透到地下，大部分降水都流走。就我國城市建設(shè)而言，我國城市降水再利用不到位，難以適應(yīng)城市建設(shè)的發(fā)展。目前使用的城市給排水管網(wǎng)系統(tǒng)大部分是上個(gè)世紀(jì)建成的。當(dāng)時(shí)的施工系統(tǒng)沒有將排水管和污水管分開，管道的規(guī)格也不符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候情況。這些都是導(dǎo)致城市降水資源難以得到有效利用的原因。從當(dāng)年的實(shí)際情況來看，當(dāng)時(shí)對管網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)要求相對較低。這時(shí)，相關(guān)工作人員就要根據(jù)天氣變化，在雨水來臨時(shí)，有效的利用和整合雨水，通過滯、蓄、滲等海綿里面留住雨水，利用雨水，這在給排水的設(shè)計(jì)過程中也是相當(dāng)重要的一環(huán)[2]。

2.3 缺乏維護(hù)和施工

常用的市場上常見的建筑材料已經(jīng)很難滿足城市排水的要求，排水結(jié)合城市周邊地區(qū)不斷擴(kuò)張，在相關(guān)行業(yè)的建設(shè)中，很多從業(yè)者的思想是保守的，大多數(shù)人都把重點(diǎn)放在地標(biāo)性建筑的建設(shè)上，而忽略了給排水工程的設(shè)計(jì)建設(shè)，而我國相關(guān)方面的技術(shù)發(fā)展還很不成熟，這最終導(dǎo)致了城市地表的不平衡，不能滿足現(xiàn)代城市發(fā)展的要求，在后續(xù)的維護(hù)不到位。因此，施工人員就要發(fā)散思路，重點(diǎn)關(guān)注城市的給排水工程項(xiàng)目，努力研究城市給排水建設(shè)的方法，加大這方面的研究力度，讓城市建設(shè)變的更美好。

3 海綿城市建設(shè)在市政給排水中的體現(xiàn)

3.1 海綿城市概念應(yīng)用的原理和作用

海綿城市就是利用海綿的原理，通過各種相關(guān)的設(shè)施建設(shè)，城市的雨水和可以聯(lián)系到城市的水資源，合理的儲存在城市的各種渠道上，這就是海綿城市的原理建設(shè)，也是水資源利用的主要方法之一。在當(dāng)前海綿城市的建設(shè),合理使用相關(guān)功能及其概念實(shí)現(xiàn)整體資源合理利用,同時(shí)在其使用的過程中,使用它作為改善生態(tài)環(huán)境的主要目標(biāo)之一,以其合理的規(guī)劃城市供水和排水系統(tǒng)。在海綿城市建設(shè)中，對海綿城市進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，可以保證給水排水系統(tǒng)的整體建設(shè)效果，在目前的開發(fā)過程中，通過對實(shí)際情況的有效分析，可以保證整個(gè)排水工程的有效管理，并且在整個(gè)管理過程中，包括設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)和項(xiàng)目概率預(yù)算，還要合理確定所需信息和材料的價(jià)格[3]。

3.2 海綿城市概念對市政給排水的優(yōu)勢

城市市政道路給排水系統(tǒng)有幾個(gè)優(yōu)勢。如何提高雨水的利用率，需要通過雨水的綜合回收利用來有效緩解城市缺水的問題。然后我們應(yīng)該減少城市人均道路面積，或增加人均綠地公園面積。解決城市的雨水問題，可以為城市的抗旱性做出貢獻(xiàn)。通過市政工程的建設(shè)，有效緩解雨水對城市的影響。增加城市的區(qū)域綠地面積，城市區(qū)域綠地面積的增加不僅可以增強(qiáng)海綿城市的容量，還可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，海綿城市的保護(hù)能力是巨大的。雨水花園不僅能吸收雨水，還能起到景觀效果。要堅(jiān)持自然環(huán)境原則，適應(yīng)自然環(huán)境要求，確保城市防洪內(nèi)澇作為城市市政道路給排水的核心內(nèi)容，并在海綿城市建設(shè)過程中堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)原則，在海綿城市的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者必須加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，從而增強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的影響。在海綿城市市政工程中，設(shè)計(jì)中要做好雨水的收集、儲存和利用的設(shè)計(jì)，以達(dá)到設(shè)計(jì)目的，減少海綿城市內(nèi)澇的發(fā)生。

4 海綿城市概念在給排水中的應(yīng)用

眾所周知，氣候變化是難以預(yù)測的，城市對氣候的突變抵御并不像即將到來的城市那么嚴(yán)重，并能使城市在面對內(nèi)澇時(shí)將各方面的損失降到最低。海綿城市的建立將為城市帶來完善的城市給排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（如圖1所示）。

圖1 給排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對雨水的利用

地球上大量的水是由降水形成的，所以如果我國城市很好地利用降雨資源，更有利于城市的建設(shè)和發(fā)展，經(jīng)過一定技術(shù)處理后的降水可以再次用于生活，同時(shí)還可以減少地表水，建設(shè)這種類型的城市，可以起到保護(hù)城市的作用?？梢赃B接城市現(xiàn)有的排水系統(tǒng)。這就要求在建設(shè)這類城市之前要做好建設(shè)規(guī)劃，盡量做好每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作，從中國城市發(fā)展的現(xiàn)狀來看，這類城市在中國還沒有得到廣泛的發(fā)展，也缺乏相關(guān)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。因此，城市建設(shè)在這方面應(yīng)該學(xué)習(xí)更加成熟的經(jīng)驗(yàn)。鑒于目前我國相關(guān)技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟，可以先選擇相對發(fā)達(dá)的城市地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，從這些實(shí)踐中獲得更多相關(guān)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

海綿城市的概念可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)降水資源的充分利用，減少城市內(nèi)澇的發(fā)生，完善我國城市給排水系統(tǒng)。要加強(qiáng)城市綠帶設(shè)計(jì)，充分利用這些城市綠帶吸收沉淀，此外，要利用綠帶過濾沉淀的作用，科學(xué)合理設(shè)置城市綠帶，將有利于雨水的吸收沉淀。要做好城市的排水設(shè)計(jì)。舉例，可以將原完全硬化的路面改為部分透水路面，以充分利用降水，并在綠化帶附近設(shè)置雨水出口收集地表徑流。在做這些工作時(shí)要注意掌握排水管之間的間隔。雨水出水口不應(yīng)置于綠化帶土壤以下，也不應(yīng)置于地表以上。除以上幾點(diǎn)外，還要注意對雨水的過濾和清洗，使雨水滲透到地下水中更好的補(bǔ)給。在此期間必須注意合理的規(guī)劃。在實(shí)際的城市建設(shè)中，海綿城市的概念可以在暴雨期間減少城市地表徑流，延遲洪峰時(shí)間，利用它更好的吸收降水，幫助城市更好的排水，同時(shí)還利用雨水灌溉在綠化帶上，實(shí)現(xiàn)一舉兩得。

海綿城市理念融入城市建設(shè)中，可以更加有效的提升對于城市水資源方面的調(diào)蓄能力，并且一些蓄水設(shè)施設(shè)備中的水資源，還能夠在以后的城市發(fā)展建設(shè)中發(fā)揮一定的作用，所以城市建設(shè)中的蓄水相關(guān)的能力也應(yīng)該被重點(diǎn)關(guān)注。對于相關(guān)的海綿城市，以及它的調(diào)配和儲蓄等設(shè)施建設(shè)中關(guān)于水資源方面的應(yīng)用，應(yīng)該給予一定配套設(shè)施建設(shè)，以及相對應(yīng)的相關(guān)管道網(wǎng)絡(luò)（如圖2所示），從而可以把相關(guān)的水資源不斷的輸送到各個(gè)需要它的位置和地方。

圖2 蓄水設(shè)計(jì)和設(shè)施對水資源的利用

尤其是一些對水的質(zhì)量沒有特別高要求的地方，更需要強(qiáng)化水資源的存儲率和使用率。比如，對于某一城市園林和草坪等相關(guān)綠化的澆灌和噴灑，以及生活中人們使用的清潔用水等，這些都可以很好的使用這些相關(guān)的水資源。用海綿城市理念設(shè)計(jì)為城市給排水發(fā)展背景，可以很好的減輕因?yàn)樗Y源不足而產(chǎn)生的城市建設(shè)用水壓力，并且還可以減少對一些可再生的水資源的浪費(fèi)[4]。

5 海綿城市中市政給排水的對策

5.1 海綿城市主干道設(shè)計(jì)

在海綿城市主干道設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意海綿城市道路和人行道的設(shè)計(jì)。在選擇創(chuàng)新材料時(shí)，應(yīng)選擇新的滲水混凝土材料進(jìn)行鋪設(shè)，從而建設(shè)海綿城市。同時(shí)，道路坡度的設(shè)置可以在海綿城市中遇到更多的雨水時(shí)，將大量的雨水沿坡向綠地排放，可以避免路面積水，讓人們在道路上行走時(shí)感到舒適。舉例，海綿城市道路選材時(shí)，應(yīng)選用一些滲水性能好的瀝青混凝土，以防止路基被雨水侵蝕而損壞。還能有效排出雨水，防止城市內(nèi)澇。海綿在城市建設(shè)中，首先需要合理有效的建設(shè)設(shè)施，在城市建設(shè)中，首先設(shè)計(jì)的是有效的鋪裝布置，它是城市鋪裝的重要基礎(chǔ)，它可以給工作人員帶來方便，對于整個(gè)市政城市建設(shè)有很大的發(fā)展意義。在傳統(tǒng)的城市建設(shè)中，人行道無法進(jìn)行相關(guān)的雨水入滲，但在海綿城市建設(shè)中，利用人行道完成各種雨水入滲設(shè)計(jì)，可以保證雨水的合理有效排放。

比如某城市交通車道設(shè)計(jì)安排要合理有效，讓每一個(gè)車道可以有良好的滲漏設(shè)計(jì)，讓雨水下滲，不積水是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,然后在整個(gè)道路的設(shè)計(jì)上，還要合理安排邊坡的設(shè)計(jì)，確保每個(gè)邊坡都能完成對水資源的有效處理，有利于雨水的排放和收集，達(dá)到綠色環(huán)保節(jié)能的效果。

5.2 海綿城市綠地設(shè)計(jì)

海綿城市的綠地設(shè)計(jì)主要是指城市道路兩側(cè)的綠地設(shè)計(jì)。海綿城市的建設(shè)應(yīng)針對特定的雨水收集、凈化、儲存和排放（如圖3所示）。

圖3 城市綠地綠色街道設(shè)計(jì)

只有采取有效措施，才能使海綿城市為人們服務(wù)。比如，在某個(gè)海綿試點(diǎn)城市建設(shè)中可以種植一些樹木和植物，但要保證海綿城市中樹木和植物的均勻分布，同時(shí)在設(shè)施帶內(nèi)設(shè)置下凹式綠化帶或滯留帶等設(shè)施，有效的提高雨水的滲透及收集效率。海綿的城市建設(shè)，要注意鋪設(shè)礫石過濾，確保雨水的純度，讓海綿城市可以對雨水有沉淀和凈化的作用，要在明溝兩邊構(gòu)建水溝渠，水溝渠可以有效地調(diào)節(jié)雨水的分布。城市給排水設(shè)計(jì)中,第一步是完成一個(gè)雨水收集工作,雨水對城市建設(shè)有重要的影響,在完整的城市的建設(shè)中,可以有效地收集排放雨水,讓雨水能得到充分利用,在當(dāng)前城市建設(shè)中要布置雨水管道，整體雨水通過管道流入水庫，與綠化建設(shè)相結(jié)合。海綿城市設(shè)計(jì)施工完成后，到了雨季可以使多余的水溢流入調(diào)蓄池或低洼的地方進(jìn)行存儲，方便后續(xù)利用[5]。

6 結(jié)束語

海綿城市的概念適應(yīng)了現(xiàn)代城市的發(fā)展，該概念進(jìn)一步推動了城市給排水系統(tǒng)的發(fā)展。要合理有效地安排整體質(zhì)量的滲透性材料的使用。要使干旱和內(nèi)澇情況在城市作為一個(gè)整體處理和控制。同時(shí)，為了建設(shè)海綿城市，要堅(jiān)持節(jié)約成本。在設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)各個(gè)海綿城市的實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而建設(shè)一個(gè)好的海綿城市。