海绵城市理念在市政给排水设计中的运用

海绵城市理念在市政给排水设计中的运用

张涵昊

摘要：现如今，城市化进程不断加快，市政工程的建设数量逐步增多，在城市建设中大量的人工结构物得到建造，道路、桥梁、建筑物等极大地改变了原有的地形地貌，也改变了城区的地表集水排水条件。相比于天然的土壤、植被等地表，硬化的道路和钢筋混凝土建筑物等使得城市地表的不透水面积显著增加，地表水下渗能力和雨水损失量大大地减小，加大了地表径流和市政给排水管网的排水负荷。在遭遇暴雨条件时，连续且长时间的降雨极易引发城市内涝，大规模的积水给居民的生活和出行带来严重影响。由于地表植被和土壤不透水构造物，如混凝土、砖块、花岗岩等覆盖，破坏了天然的雨水调蓄体系，原有的水文地质特征在很大程度上被改变，降雨不能够被重复再利用。

关键词：海绵城市；市政设计；给排水

引言

我国城市化进场持续推进，基础设施建设规模也日益扩大，然而作为城市道路工程重要一环的排水系统却发展较滞后。排水系统不合理容易导致城市在雨季出现内涝灾害，造成一定的经济损失或人员伤亡，如某城市道路因雨水管道排水能力不满足设计流量要求，在连续强降雨作用下出现城市内涝现象，造成较大的经济损失。近年来，随着海绵城市建设理念的提出，各地开始编制相关的建设图集和规范，国内外很多学者和工程技术人员也针对海绵城市开展了一系列研究。但是海绵城市在建设时也暴露出很多问题，如建设标准不统一，相关图集或规范指导建议缺乏条理性和系统性。因此，海绵城市理念在市政给排水设计中的应用具有十分重要的工程意义。

1海绵城市理念

近年来，我国城市的暴雨、内涝灾害频繁发生，对农业、工业、交通等社会经济产生了巨大的影响。根据调查结果，70%以上的城市在暴雨和泄洪的双重作用下，内涝的发生频率逐年增加，城市的内涝也在逐年增加，这是一个刻不容缓的问题。在我国的城市给排水管网历史建设中，由于传统的设计理念一直以排除地下水为主，对于雨水的重复利用和防洪调蓄没有相应地考虑，因此导致既有的给排水管网尺寸较小、排水量不足、排水标准低、敷设错综复杂，远远不能满足现代城市建设中由于城区硬化面积增大导致排水量增加的要求。海绵城市理念正是我国城市在长期遭受频繁的洪涝灾害背景下提出来的，它借鉴了国外成熟的城市发展经验，通过对市政给排水管网的建设，在长时间连续性的强降雨发生时，不仅考虑了传统市政给排水管网对雨水的排泄，还通过有力的措施加大雨水停留时间和雨水的下渗量以削弱径流峰值。依赖雨水调蓄系统对降雨进行吸收、存储、沉淀和净化，当水资源短缺时，可将净化的雨水进行释放、回水再利用以达到补充城市用水、保护环境的目的。

2民用建筑给排水设计中应用海绵城市理念的阻碍

2.1海绵城市理念应用缺少科学性分析

对于现阶段的民用建筑设计而言，海绵城市理念的应用思路大多数是由当地政府单位提出的，然而此类单位中的工作人员对海绵城市理念的认知水平并不高，不具有科学分析、应用的经验，并且难以在实际应用海绵城市理念的过程中发现问题、总结问题、解决问题，从而出现各种隐患，诱发各种问题。海绵城市理念主要的服务对象是城市内部。因此，在设计的过程中应结合当地城市的经济发展状况、所处的环境条件、地理位置、生态环境等，只有充分掌握这些城市特征才能更好地应用海绵城市理念，提出科学、合理的给排水设计方案。另外，以往城市居民建筑的给排水布置、设计方案等也是海绵城市理念应用在民用建筑给排水设计中的重要参考依据，将上述内容进行充分融合后，才能保证海绵城市理念与城市建设有机结合，为后续的城市给排水运行打下良好的基础。

2.2各专业配合度不高

城市给排水工程是一项复杂且有序的系统工程，包括城市总体规划、排水专项规划、各市政道路排水方案设计、工程建设等流程。市政道路排水设计需要多个专业间相互协同合作，并建立高效率的专业配合体系。但是在开展市政给排水设计时，往往会出现各专业沟通不畅，尤其给排水专业和道路专业之间，导致设计方案与现场实际情况不符。

3海绵城市理念在市政给排水设计中的应用要点

3.1道路人行道的设计方法

针对城市道路的人行道，应根据路面承载能力的要求，在具体的设计中，应考虑路面承载能力不强的问题，采取可渗透路面的路面铺设。在施工中，可采用透水性混凝土铺筑基层，采用碎石层作垫层。可以在接近道路的一边设置隔离层，从而进一步减小对路基作业区域的影响。在此基础上，要在路面上铺设一定的碎石沟，其深度要视路基作业区域的深度而定。在具体的设计中，还需要将路面下的碎石渗透层与路面区域的雨水联系在一起，从而为雨水的治理提供极大的方便。针对人行道一侧的绿地，可以采取雨水收集的方法，并在下层设置渗水层，达到雨水的渗透、滞、蓄的目的。此外，考虑到路面的透水性，在具体的设计中，对地基的渗透能力有一定的要求；渗透率和渗层与地下水位之间的距离应符合有关规定。

3.2城市绿地衔接位置的设计

对于城市道路周边区域而言，需要结合城市发展现状进行绿化位置的衔接，确保设计出切实可行的设计方案，从而在提升城市建筑给排水设计系统水平的基础上，不断提升雨水储存能力，实现雨水利用率的合理提升。此外，对于雨水径流量也可以发挥出更为显著的缓解作用，在有效降低城市整体排水系统压力的同时，切实发挥雨水分流作用，避免城市道路出现大量积水的问题。若遇到降水量较大的季节，更需要合理进行城市绿地衔接未知的设计，在保证道路运行通畅的背景下正确应用源头渗透技术，从而在结合下沉式绿地、雨水花园等形式过程中，实现对雨水的有效排放，精准体现海绵城市建设的内涵与价值。

3.3雨水口的运用

雨水口能对路面雨水进行收集，一般将其设计在机动车道以及非机动道的边缘部位。在应用“海绵城市”理念进行雨水口设计时，应当在传统雨水口设计基础上增设截污装置，以降低和防止污染物对水体产生影响。另外，在设计过程还应利用路缘石有效连接雨水口。可以设计与市政道路高度相同的路缘石，面对大量降雨时可以顺利向周边绿化带排放雨水，为后续雨水收集创造有利条件。另外，也可以设计高于路面设计标高大约15cm的路缘石，确保雨水可以顺着排放位置输送至雨水口内，对雨水堆积问题进行有效缓解。在实际设计过程中，可以根据具体排水要求，合理设计结构方案，对雨水径流效果进行充分考虑。

结语

海绵城市作为一种符合时代发展需求的设计理论,应用于城市道路设计中,加强对道路雨水径流的截留和利用,不仅可以有效的缓解城市道路排水压力、减小城市洪水内涝,还能够提高雨水资源利用、改善城市生态环境、净化城市水资源、减少水污染。随着海绵城市理念的迅速推广,城市道路海绵城市设计也从观念和理念上逐步向工程落地方面发展。

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