市政给排水设计中海绵城市理念的应用

市政给排水设计中海绵城市理念的应用

武文清

陕西逐创项目管理咨询有限公司  陕西省西安市 710001

摘要：随着城市化加速与极端气候频发，传统市政给排水系统面临严峻挑战。海绵城市理念，以模拟自然水文循环为核心，通过增强城市雨水的吸收、存蓄、渗透及净化能力，有效缓解城市内涝，提升水资源利用效率。本研究聚焦于海绵城市理念在市政给排水设计中的应用，旨在为构建生态、安全、可持续的城市水环境提供理论支撑与实践参考。

关键词：市政给排水设计；海绵城市理念；有效应用

1 海绵城市理念的起源与发展

海绵城市理念的起源可追溯至20世纪末期，随着城市化进程的加速，城市洪涝灾害频发，传统的排水系统已难以满足城市可持续发展的需求。在此背景下，海绵城市理念应运而生，旨在通过模拟自然水循环过程，使城市像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。海绵城市理念的发展经历了多个阶段。初期，人们开始关注雨水资源的利用和排水系统的优化，通过建设雨水花园、透水铺装等措施，提高城市地表的渗水能力。随着研究的深入，海绵城市理念逐渐扩展到城市水系统的整体规划和设计，包括给水、排水、水环境等多个方面。近年来，随着大数据、物联网等技术的应用，海绵城市理念进一步得到丰富和完善，形成了更加科学、系统的理论体系和实践模式。海绵城市理念的发展不仅体现在实践层面，还得到了学术界的广泛关注和深入研究。众多学者通过构建分析模型、开展实证研究等方式，对海绵城市理念的理论基础、实施效果等方面进行了深入探讨。这些研究不仅为海绵城市理念的推广和应用提供了理论支持，也为城市水系统的可持续发展提供了有益的探索和启示。

2 市政给排水设计现状描述

当前，市政给排水设计面临着诸多挑战。随着城市化进程的加速，城市规模不断扩大，人口数量急剧增长，给市政给排水系统带来了前所未有的压力。传统的给排水设计往往只关注排水效率，而忽视了雨水资源的利用和生态环境的保护，导致城市内涝、水资源浪费等问题日益严重。

此外，市政给排水设计还存在一些技术上的不足。例如，部分地区的排水管道设计不合理，导致排水不畅，容易引发积水问题；同时，给排水系统的智能化水平不高，难以实现精准控制和高效管理。这些问题不仅影响了给排水系统的正常运行，也制约了城市的可持续发展。因此，市政给排水设计亟需引入新的理念和技术，以应对当前面临的挑战。海绵城市理念作为一种先进的城市设计理念，强调通过自然和人工手段相结合的方式，提高城市的雨水吸纳、蓄渗和净化能力，实现雨水资源的有效利用和生态环境的改善。将海绵城市理念应用于市政给排水设计中，不仅可以解决当前存在的问题，还可以推动城市的可持续发展。

3 市政给排水设计中应用海绵城市理念的策略

3.1 优化绿化布局，采取滞蓄设计

在现代城市中，绿化带不仅能美化城市环境，还可以发挥重要的滞蓄作用。在基于海绵城市理念的给排水系统设计中，可以科学合理地规划和设计绿色空间，达到雨水收集、减缓径流速度、提高土壤保水能力等目的，进而有效降低积水洪涝风险。具体来讲，首先在优化绿化布局时需要考虑不同区域的地形条件、植被种类和土壤质量等因素。根据当地气候和降雨特点，合理布置雨水花园、湿地公园或其他景观元素来分散并吸收大量的雨水，并将其转变为自然循环系统所需。

3.2 雨水储存与回用技术

雨水储存与回用技术通过构建雨水蓄水池、调蓄池等储存设施，将经过收集与净化处理的雨水安全、高效地储存起来，以备后续之需。在设计上，这些储存设施充分考虑了雨水的季节性变化和水质特性，采用了防渗漏、防腐蚀等材料和技术，确保了雨水存储的安全性和长期性。雨水回用系统则根据城市用水的实际需求，将储存的雨水通过进一步处理，达到相应的水质标准后，用于城市绿化、道路清洗、景观补水等非饮用水领域，实现了雨水资源的最大化利用。这一技术的应用，不仅有效缓解了城市水资源短缺的问题，还促进了水资源的循环利用，为城市的可持续发展提供了有力支持。

3.3 增强城市应对极端天气的能力

随着全球气候变化的影响日益显著，极端天气事件频发，对城市的给排水系统提出了更高的要求。海绵城市理念的应用，能够显著增强城市应对极端天气的能力。通过构建具有弹性的城市水文基础设施，如透水铺装、雨水收集池等，海绵城市能够在暴雨来临时迅速吸纳和储存雨水，减轻排水系统的压力，防止城市内涝的发生。同时，海绵城市的建设还包括了对现有排水系统的改造升级，提高其承载能力和排水效率，确保在极端天气条件下城市运行的稳定性和安全性。

3.4 人行道的设计

在城市扩张和现代化的旅程中，人行道成为了一个关键的组成部分，它不仅方便了市民的出行，也展示了城市的功能和形象。而在针对人行道进行设计的实际过程中，也要在其中合理地引入海绵城市理念，以此为基础来逐步强化城市内部各类建设的整体质量，并逐步提高公共基础设施的建设力度。而在以往的人行道建设阶段中，其内部所采用的仍旧为各类不透水材料，这样也会导致雨季中，人行道很容易出现积水等问题，不仅路面较为湿滑，还会影响到群众出行的安全性。而在充分结合海绵城市理念的基础上，就可以采用透水性更好的材料来建造人行道，保证雨水能够沿着道路逐步渗入到地下环境中，这样能够避免积水影响到群众的正常出行。

3.5 雨水排放与防洪排涝

海绵城市理念在雨水排放与防洪排涝方面也发挥了重要作用。传统的市政排水系统往往难以应对极端天气带来的大量雨水，容易导致城市内涝。而海绵城市理念则强调通过源头减排、过程控制、末端治理等多种手段，提高城市的排水能力。在源头减排方面，市政给排水设计通过增加城市绿地面积、建设雨水花园等措施，提高地表的雨水渗透能力，从而减少雨水径流。在过程控制方面，市政给排水设计采用透水铺装、雨水管道等设施，确保雨水能够顺畅地排入雨水调蓄池或雨水排放管网中。在末端治理方面，市政给排水设计还引入了雨水调蓄池等设施，对雨水进行调蓄和处理，确保在极端天气下城市排水系统的正常运行。

3.6 植物的选择与应用

通过合理选择绿植，可以进一步增强城市的海绵属性，提升水资源利用率的同时，更好地防范内涝问题出现，具体要求如下。（1）设计人员要尽可能选择深根性的植物，其可以利用发达的根系来固定水土，避免出现水土流失问题。（2）在选择植物时，需要考虑植物的过滤与净水功能，同时要具备可以长时间被水浸泡的能力。（3）为了保证植物的存活率，可以从本土寻找合适的植物，并且也可使地域特色显现出来，降低运输成本的同时，也可降低后期管理难度。

4 结束语

综上所述，应用“海绵城市理念”于市政给排水系统的设计中，有利于促进水资源的循环再利用，修复城市生态环境，缓解城市热岛和雨岛效应，构建绿色、和谐、生态、安全的城市居住环境。此理念在实际设计中，主要通过在城市道路、绿化区域及雨水收集利用系统等方面进行创新应用，进而实现对城市水资源的有效管理和优化分配。在进行此类设计时，应着重考虑采用对环境影响小、资源消耗低的施工技术，以此提升设计的生态效益和实用效能。

参考文献：

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[2]刘洪涛. 市政给排水设计中海绵城市理念的应用 [J]. 四川水泥, 2024, (06): 103-105.

[3]严梦姣. 基于海绵城市理念的市政给排水设计 [J]. 低碳世界, 2024, 14 (03): 109-111. DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2024.03.008.