基于海绵城市建设理念的市政给排水建设研究

基于海绵城市建设理念的市政给排水建设研究

徐瑞

吴忠市市政建设管理中心  宁夏 751100

摘要：

市政给排水建设在城市可持续发展中，不仅关系到城市居民的生活质量，还涉及到生态环境的保护以及城市的发展前景。然而，传统的市政给排水系统在面临快速城市化、气候变化和资源有限性等多重挑战时，正因如此海绵城市概念的引入成为一项具有革命性意义的举措，为改善城市给排水系统的可持续性提供了新的思路。本文通过将探讨海绵城市建设中市政给排水系统的关键方面，包括技术、政策、社会参与和案例研究，以揭示其在城市可持续发展中的作用和解决现实挑战的方法。

关键词：海绵城市；建设理念；市政；给排水

引言：

海绵城市作为一种创新的城市规划理念，强调在给排水系统中融入生态学原则，将雨水视为宝贵资源而非废物，实现资源循环利用、降低洪涝风险、改善城市环境和提高生活质量。其核心理念在于通过自然的方式来管理雨水，包括雨水收集、渗透、净化、再利用和自然过程的引入，从而实现更加智能和可持续的城市给排水系统。

一、海绵城市与市政给排水的关系

（一）传统市政给排水系统存在的问题

传统市政给排水系统存在着一系列严重问题，这些问题影响了城市的可持续性和环境健康。传统系统通常采用集中式设计，将雨水和污水分开排放，导致浪费和不必要的资源投入，系统在强降雨时容易引发洪水，因为它们无法有效储存和处理大量降雨水，这导致城市洪水风险的增加，对城市居民和财产构成威胁[1]。另一个问题是传统污水处理方式对水体产生负面影响，常见的污水处理方法产生废水和废渣，这些废物可能含有有害物质，对周围的生态系统造成危害，大部分城市在雨水排放方面也存在问题，雨水中的污染物被排入河流、湖泊和海洋，导致水质恶化。此外，传统市政给排水系统在城市发展中的空间需求也是一个挑战，大型污水处理厂和暗管道需要占用大片土地，限制了城市土地的多功能利用，同时增加了城市的维护成本。

（二）海绵城市理念与市政给排水建设的关联

海绵城市理念与市政给排水建设密切相关，它代表了一种创新的、可持续的方法，旨在优化城市水资源管理和防洪措施，解决了传统市政给排水系统所面临的问题。海绵城市理念鼓励综合性的水资源管理，将雨水和污水视为有价值的资源而非废物，这种综合管理有助于减少水资源浪费，通过雨水的收集、再利用和渗透，可以满足城市用水需求，减轻对地下水的依赖[2]。海绵城市还强调雨水管理的关键性，它鼓励采用低影响开发（LID）策略，包括建设雨水花园、绿色屋顶、蓄水池和渗透设施，以有效处理降雨水，减少洪水风险，改善城市排水系统的性能，这不仅有助于保护城市免受洪水威胁，还提高了城市景观的质量。此外，海绵城市倡导自然基础设施的建设，如湿地、湖泊和河流修复，有助于改善城市生态系统的健康，净化水源，提供野生动植物栖息地，以及改善空气质量，这与市政给排水建设的目标相互支持，为城市创造了更宜居、更可持续的环境。

二、海绵城市建设的市政给排水要点

（一）雨水管理

海绵城市建设强调雨水管理的关键性，其中雨水被视为一种可再利用的宝贵资源，而不是废物。在雨水管理方面，海绵城市通过采用雨水收集系统，将降雨水储存并用于灌溉、景观设计、甚至城市用水，这减轻了城市对传统供水资源的依赖，有助于水资源的可持续管理。例如近年我市进行的海绵型城市道路改造项目，一方面将雨水与废水分开收集，将雨水用于绿化带植被灌溉，成功实现了资源的循环利用。另一方面改造同时对原有旧人行道进行美化改造，大大提升了居民生活环境。海绵城市还注重雨水渗透，通过绿色屋顶、透水铺装等措施，让雨水渗入土壤，减少了雨水径流，降低了洪水风险，并改善了地下水质。这些要点强调了雨水作为可再利用资源的重要性，以及通过采用创新技术和设计来降低雨水对城市环境的不利影响，这些做法在各地得到广泛采用，有助于改善城市的可持续性和适应能力。

（二）污水处理

海绵城市建设中市政给排水污水处理是一个重要领域，它涉及处理城市产生的污水，减少对自然水体的污染，并最大限度地减少资源浪费。海绵城市鼓励采用分布式污水处理系统，将污水近源地进行处理，这减少了长距离的污水输送，降低了输水损耗和维护成本，分布式处理通常采用生物滤池、人工湿地、蓄水池等方法，通过自然的生物过程来净化污水。植物处理系统是海绵城市中常见的污水处理技术，它利用植物的生物吸附和分解能力来净化废水。我市张家滩生物氧化塘的植物净水系统，经过多级湿地处理，通过植物的根系和微生物的共同作用，将废水中的有机物和污染物去除，最终实现水质净化。此外，海绵城市强调污水资源化利用，把城市雨水作为中水回用系统的辅助水源。收集的雨水通过雨水管道直接送到污水处理厂，净化为生活用水，用来消防、洗车、冲厕、基建、浇灌草坪等，将饮用水和其它用水分开，做到水尽其用。城市雨水利用将缓解城市水资源短缺的压力，有效节约城市水资源，增加城市水资源可利用量，提高城市水资源承载能力。如我市新华桥人工湿地项目就通过高级污水处理工艺将污水转化为景观灌溉水，提供了可再生的水资源。

（三）河流和湖泊修复

海绵城市建设中河流和湖泊修复是市政给排水建设的关键环节，旨在提高城市水体生态健康，改善水资源管理和减轻洪水风险。例如我市建设的清水沟生态综合治理项目，通过对城市河流的生态修复，恢复了水体的自然状态，这包括重建自然岸线、增加水生植被，以及改善水质，河流生态修复有助于提高水体的自净能力，减少污染物排放，以及增加城市水体的生态景观价值。项目还着重关注城市湖泊的水质改善，通过采用生物修复和水生植被引入，湖泊水质得到提高，这有助于减少富营养化，改善水生生物栖息地，以及提高湖泊的景观质量。项目中的河流和湖泊修复不仅改善了生态，有效控制城市雨水径流污染和防治城市水土资源流失。还有助于洪水控制，通过修复湿地、扩大河道和引入绿色基础设施，提高了水体的洪水储存和吸收能力，减轻了洪水风险。通过这一案例，可以看到市政给排水的河流和湖泊修复在海绵城市建设中，有助于改善城市环境、水质和生态系统，提高城市水体的可持续性，减轻洪水风险，并增加城市居民的生活质量。

（四）绿基础设施与自然过滤

海绵城市建设强调市政给排水中的绿基础设施和自然过滤，以促进雨水的管理和污水的净化，同时提高城市生态质量。以我市新建的文欣苑、文翠苑等诸多小区开发项目为例，项目中引入了多种绿基础设施，如屋顶花园、雨水花园、蓄水池和湿地，这些设施通过吸收和存储雨水，减少了城市的雨水径流，降低了洪水风险。其中，雨水花园是一个显著的特点，通过植被和土壤的组合，能够有效地净化雨水并提供生态服务。项目中的湿地和绿地还充当自然过滤系统，通过植物和土壤的作用，净化雨水和污水，这有助于去除污染物、减少水体富营养化，提高水质，同时湿地和绿地还提供了生态系统服务，如野生动植物栖息地和景观改善。此外，项目将绿基础设施巧妙地融入城市规划，创造了宜居的城市环境，屋顶花园提供了社交和休闲空间，雨水花园成为城市绿化的一部分，湿地和水体景观提升了城市的生态价值，这种景观规划不仅改善了城市环境，还提高了市民的生活质量。通过海绵城市建设的融入，可以看到绿基础设施和自然过滤在海绵城市建设中的重要性，它们有助于提高水资源管理、减轻洪水风险，同时改善城市生态环境，这种综合性方法为可持续城市发展提供了重要的范例。

三、海绵城市建设的挑战与解决方案

（一）建设和运维成本

海绵城市建设理念在市政给排水领域引入了新的理念和技术，但它也面临着建设和运维成本的挑战。建设方面可以采用适度的规划和技术创新，以降低初始建设成本，如选择低成本的绿色基础设施，如雨水花园和生态湿地，以替代传统的硬性工程。政府还可以提供激励措施，如税收减免或财政支持，以鼓励私人和公共部门投资海绵城市基础设施的建设。在运维方面，市政当局可以采用监控技术来实时跟踪系统性能，以及快速检测和修复问题，还可以教育和培训城市工作人员和社区居民，提高他们对系统的认识和参与度，以确保设施的长期可持续性。而建立公私合作伙伴关系也是降低运维成本的有效方式，私营部门可以承担一部分运维责任，从而降低政府的负担。最重要的是，海绵城市的长期经济效益可以抵消初期投资成本，通过减少洪水风险、改善水质、提高生态系统服务和提升城市吸引力，城市可以实现可持续发展，吸引更多的投资和居民[3]。

（二）技术与政策障碍

海绵城市建设中新技术的采用需要更新和升级现有的市政给排水设施，这会带来高昂的投资成本，政府应采取多种措施来解决这一挑战，包括提供研发资金、税收激励和补贴，以鼓励技术创新和推广。另一方面，政策障碍涉及到法规的复杂性和不一致性，这可能会妨碍海绵城市建设的进程，政府可以通过制定明确的政策框架，协调相关部门和法规，以确保一致性和可预测性[4]。此外，政府还可以采用奖励性政策，鼓励城市规划和建设符合海绵城市原则的项目，如提供土地利用许可的激励。国际合作和知识共享也可以帮助克服技术与政策障碍，城市可以从其他已经成功实施海绵城市理念的地方汲取经验教训，学习最佳实践，并避免重复犯同样的错误。

（三）公众参与与社区教育

海绵城市建设理念的成功实施需要有效的公众参与和社区教育，公众通常需要更多的信息和教育，以理解海绵城市的价值和实施方法，通过开展广泛的社区教育活动，如研讨会、培训和宣传活动，可以提高公众对海绵城市概念的认识，政府和非营利组织发挥着关键作用，提供相关信息和资源，以帮助公众更好地了解和参与。另一个挑战是确保有效的公众参与，以确保市民的需求和意见得到充分考虑，这需要建立有效的沟通渠道和决策机制，以让社区成员参与规划和决策过程。公众参与的解决方案包括设立社区咨询委员会、开展社区会议和座谈会，以便市民能够就项目的具体细节和实施计划提出意见和建议。同时，公众参与也需要考虑社区的多样性和不同需求。这可能需要制定个性化的教育和参与计划，以满足不同社区的特定需求。

总结：

海绵城市概念的引入，为人们开辟了一条通向更智能、更环保、更韧性的城市发展之路。通过将生态学原则融入给排水系统，能够实现雨水的资源化利用，减轻洪水风险，提高水资源管理效率，同时改善城市环境质量。但实现海绵城市并非易事，需要综合考虑技术、政策、社会参与等多重因素，并鼓励创新、加强合作，以建设更加宜居、可持续的城市，从而满足不断增长的城市人口的需求，减轻环境负担。

参考文献：

[1]李文锦.海绵城市在公共建筑给排水设计中的应用研究[J].江西建材,2022(06):124-125+130.

[2]代长生.海绵城市排水系统设计关键[J].智能城市,2022,8(05):36-38.

[3]胡涛涛,李玲丽.市政排水设计中海绵城市理念的渗透[J].中国建筑装饰装修,2022(09):66-68.

[4]汪诗博,徐锐.基于海绵城市理念的市政道路给排水设计分析[J].中国建筑装饰装修,2022(08):134-136.