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摘要:随着城市化进程不断加快,解决城市内部水资源利用率问题、改善城市内部生态环境已经成为城市进步发展的核心内容之一。海绵城市理念作为一种新型的雨洪管理模式,在城市规划设计中有着极高的应用价值。本文将以此为背景,结合市政给排水设计现状,探讨市政给排水设计中运用海绵城市理念的具体策略,希望能够为市政给排水设计工作提供支持。
关键词:市政给排水;海绵城市;设计策略
我国城市人口数量较多,人均水资源占有率相对较低,加之水资源分配不均,导致在多个城市地区都存在水资源紧张现状。结合这一情况,在城市给排水过程中,提高污水、废水、雨水的收集、利用率是解决城市水资源利用现状的有效途径之一。所以,在市政给排水设计中,要深入探讨海绵城市里面的运用策略。
1市政给排水设计困境
1.1城市环境复杂
首先,随着城市化进程不断加快,城市内部土地资源的使用率越来越高,地下通道、车库以及地铁项目越来越多。而这些项目在实际使用过程中,会挤压雨水吸纳空间,使雨水净流量和峰值流量快速增加[2]。其次,在生态环境逐渐恶化的背景下,极端天气出现的概率越来越高。城市内原有的给排水系统已经无法满足极端天气的现实需求。原有城市内部的给排水系统在雨季经常会出现超负荷工作问题,导致雨季城市内部内涝问题严重,对市政给排水人员开展设计工作造成了诸多干扰。
1.2雨水利用率低
由于大部分城市内部的雨水回收利用系统都是公共性质的,普遍存在投资金额大、回报周期长的特点,短时间内无法为投资人带来高额的经济利润。所以,在城市建设发展过程中,投资人对于雨水回收利用系统的投资积极性不高。
1.3市政给排水建设及与养护脱节
首先,城市在持续性进步发展过程中,人口数量不断增加,城市面积不断扩大,导致市政给排水系统建设面临着巨大的压力。为了满足日益增长的城市需求,市政给排水系统需要不断扩建和更新,但是,在建设和养护方面却存在明显的脱节现象。其次,市政给排水系统的建设往往只关注短期效益,而忽视了长期的运行和维护问题。一些新建的给排水设施在投入使用后,由于缺乏有效的养护和管理,导致设施损坏、堵塞等问题频发,严重影响了城市给排水系统的正常运行。
2市政给排水设计中运用海绵城市理念的策略
2.1地下管网设计要点
首先,给水系统以及饮水系统是城市给排水系统的重要组成内容,也是满足城市生活用水以及工业生产用水的关键管线。在实际使用过程中,为了避免这类地下管线遭到人为破坏以及外力影响,需要使用HTP等保护性材料,提高管线的保护水平。在这类管线埋入地下之后,施工人员需要在管线上方填压实土体,且土体的强度标准至少要达到95%以上,确保给水管线在持续性使用过程中,不会受到地面荷载压力的影响出现破损问题。其次,基于城市消防监控的现实需求,在消防管线设计过程中,设计人员需要将其设计为一个闭环系统,由各区消防栓作为网络节点,不断提高城市范围内整体的防火水平。在设计消防管线的过程中,设计人员需要将消防管线与地下蓄水箱相互连接,并且确保消防管线内水压达到既定的标准。在这一过程中,设计人员可以使用水泵组来满足压力需求。第三,结合海绵城市的设计理念,在对生活污水下水道进行设计过程中,设计人员可以采用PID设计模式,应用独立系统运行方式使生活排污下水道与其他排水系统相互分离[5]。设计人员也需要在地上建立相应的排污点以及废水收集点,确保城市污水可以直接由地下排污管网进入密封漏斗结构,最终排向地下废水井。第四,应用海绵城市理念开展设计过程中,设计人员也可以以原有城市污水处理厂为基础,通过扩建、升级等方式进一步提高城市内部的污水处理水平。
2.2加强绿化设施建设
在城市规划设计过程中,要对绿化设施进行重点关注,通过公园、广场、绿地等设施,不断提高城市内部的吸尘降噪水平,不仅可以满足美化城市的需求,也可以满足雨水吸纳、蓄渗透需求。随着物质生活水平不断提高,人们对于城市内部公园、绿地广场的要求也越来越高。城市内部公园、绿地广场不仅是休闲娱乐空间,也是改善生态环境的重要内容。但是,传统公园、绿地、广场在维护过程中会消耗大量的水资源,对市政给水系统依赖程度较高。在应用海绵城市理念开展市政给排水系统设计过程中,需要以提高城市的水资源利用率为基础,合理设计绿地、公园、广场的给排水系统,满足城市的可持续性发展需求。首先,以海绵城市理念开展城市内部绿化设施规划建设过程中,设计人员需要多应用透水铺装材料、雨水花园等设施,在公园、绿地、广场中增加池塘、雨水调节池和人工湿地等。在雨季,可以充分发挥城市内部绿化设施的净化、吸纳功能,也可以减轻城市排水系统雨季排水压力。其次,在城市绿化设施规划建设过程中,设计人员需要着重关注湿塘以及人工湿地、调蓄水池等,通过这些设施,可以在旱季满足城市内绿化景观的灌溉需求。
2.3建立回收净化系统
海绵城市理念要求,在市政给排水设计过程中,要着重关注回收净化系统,这里所说的回收净化系统不仅仅是指雨水回收净化系统,也指生活污水以及工业污水的回收利用系统。首先,设计人员在开展市政给排水设施设计过程中,要充分了解城市内不同区域的水质情况、水量情况以及排出方向,结合城市生活污水、工业废水以及雨水的收集需求,实行城市内给排水系统分步改造。设计人员需要先改造城市内干旱、内涝严重区域的市政级排水系统,确保改造后的区域不会出现雨水堆积问题,也可以为后续改造工作积累丰富的经验[10]。然后设计人员需要将不同区域内的雨水再生管网连成一个统一的整体,实现城市内部所有污水及雨水回收净化利用的目的。其次,随着城市化进程不断加快,越来越多的城市新区规划建设,在开展市政及排水系统设计过程中,设计人员需要充分利用海绵城市理念,合理布置污水处理厂、废水处理厂、雨水蓄水池的位置,通过配置再生水处理回收利用系统,提高城市内部水资源回收净化水平。第三,城市水资源回收利用系统对于城市的可持续性发展有着重要的价值。但是,由于该系统的投资性价比相对较低,大部分投资人不愿意将资金投入到这项工作内容之中。在城市进步发展过程中,政府也要给予投资方一定的政策支持,通过贷款优惠、减免税收等方式鼓励更多的投资方加入到城市雨水回收利用系统施工建设中,快速完善城市内部水资源回收利用系统。最后,城市水资源回收利用系对于城市进步发展有着重要的意义,也与城市内部每一个居民息息相关。所以,在建设城市水资源回收利用系统过程中,政府要加大宣传力度,提高城市居民的节水意识,将水资源回收利用理念深入到每个居民的内心中。
3结论
在市政给排水设计中运用海绵城市设计理念,可以有效提高水资源利用率、缓解城市内涝干旱、改善城市环境。但是,在市政洗排水设计过程中却普遍面临城市环境复杂、雨水利用率低以及市政给排水建设与养护脱节的困境。结合海绵城市理念在开展市政及排水设计过程中,要提高对地下管网设计的重视水平、改善改造透水铺装地块、加强绿化设施建设,同时建立回收净化系统,不断提高城市内水资源利用效率。
参考文献:
[1]郭雪梅.海绵城市理念在市政给排水设计中的渗透式设计[J].建筑结构,2023,53(08):187.
[2]宋孙强.基于海绵城市的市政给排水设计研究[J].建设科技,2023(05):31-33.
[3]陈伟.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].工程建设与设计,2023(05):95-97.