于冰

(山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司)

1 海綿城市的概念和應(yīng)用原則

1.1 海綿城市的概念

海綿城市是對(duì)城市的一個(gè)比喻，指的是該城市在應(yīng)對(duì)城市生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，尤其是在處理城市內(nèi)澇問(wèn)題和雨水徑流污染等問(wèn)題過(guò)程中具有一定的靈活性和良好的彈性。當(dāng)發(fā)生降雨時(shí)，位移及時(shí)同吸水、蓄水和凈化水的方式及時(shí)清除路表面積水，這樣就能避免因?yàn)榉e水過(guò)多而產(chǎn)生洪澇災(zāi)害，或者造成水污染。另外，通過(guò)存儲(chǔ)水的方式可以提高雨水資源的利用率，在需要的時(shí)候?qū)⑺鎯?chǔ)的雨水釋放出來(lái)利用。

1.2 海綿城市的應(yīng)用原則

海綿城市在其設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中，主要是進(jìn)行城市給排水系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)施工。在具體實(shí)施過(guò)程中，首先應(yīng)該遵循城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)的原則，將自然應(yīng)用和人工處理措施結(jié)合起來(lái)。此外，需要在保證城市用水安全，城市排水防澇的基礎(chǔ)上，對(duì)雨水資源進(jìn)行合理存儲(chǔ)。在應(yīng)用設(shè)計(jì)中值得注意的是，海綿城市建設(shè)應(yīng)用不是對(duì)原有傳統(tǒng)的排水建設(shè)系統(tǒng)進(jìn)行替換，而是在傳統(tǒng)給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)充或刪減，目的是為了能夠充分發(fā)揮城市防內(nèi)澇和存儲(chǔ)水資源的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的合理配置，提高雨水資源的利用率。

2 城市給排水工程系統(tǒng)中存在的問(wèn)題

2.1 設(shè)施老舊、改造周期長(zhǎng)

城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市用地量在不斷增加，尤其是在工程建筑技術(shù)快速發(fā)展之后，城市中高層建筑物的數(shù)量越來(lái)越多，這就導(dǎo)致地下構(gòu)筑物空間大規(guī)?？s小，尤其是地下給排水管道安裝鋪設(shè)的規(guī)模減小，原有的輸配水管道老化嚴(yán)重，管線鋪設(shè)和構(gòu)造無(wú)法滿足實(shí)際功能要求。另一方面人們生活生產(chǎn)對(duì)用水需求量增多，城市排水量需求增加，這和城市給排水工程建設(shè)之間形成了矛盾?，F(xiàn)階段，在工程建設(shè)中注重的是地面建筑物的施工，對(duì)地下空間的建設(shè)缺乏合理性布局，重視程度不夠，所以使得地上和地下建設(shè)出現(xiàn)了兩極分化不平衡的現(xiàn)象。在工程施工管理和后期維護(hù)管理中，對(duì)于地下管線缺乏檢查和維修保養(yǎng)，注重新管道的鋪設(shè)安裝，而忽視了周期性的管線維護(hù)，使得城市地下管網(wǎng)改造進(jìn)程較慢。

2.2 沒(méi)有充分利用雨水資源

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，許多新的施工材料、新工藝被應(yīng)用到了工程建設(shè)中，尤其是城市道路建設(shè)中，許多新材料的運(yùn)用提高了城市道路的施工質(zhì)量，但同時(shí)也提高了道路的硬化比例，對(duì)徑流水循環(huán)造成一定影響，導(dǎo)致大量雨水徑流被排走，從而使城市地下水補(bǔ)給不充分。另外，由于我國(guó)水資源本來(lái)就短缺，加上雨水資源的循環(huán)利用還處于發(fā)展探索階段，技術(shù)水平還有較大的發(fā)展空間，如果城市給排水管道設(shè)計(jì)施工不完善，比如雨水和污水使用相同的管道，就不能充分利用雨水資源。

2.3 對(duì)短歷時(shí)強(qiáng)降雨天氣的承受能力較差

因?yàn)闇厥倚?yīng)的存在，所以我國(guó)許多地區(qū)氣溫極其不穩(wěn)定，頻繁發(fā)生地域性的極端氣候，短歷時(shí)強(qiáng)降雨天氣時(shí)有發(fā)生。短歷時(shí)強(qiáng)降雨具有發(fā)生隨機(jī)性大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，在發(fā)生之后便會(huì)引起地區(qū)大面積的地表徑流，如果沒(méi)有及時(shí)建設(shè)好成熟的給排水系統(tǒng)，就無(wú)法承受強(qiáng)降雨帶來(lái)的壓力。當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣后，也無(wú)法及時(shí)排出積水，導(dǎo)致城市內(nèi)澇的產(chǎn)生，同時(shí)會(huì)污染水資源，甚至對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅。

3 城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

海綿城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是為了使城市能迅速適應(yīng)環(huán)境的變化，靈活應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害，在下雨時(shí)能夠通過(guò)吸水、蓄水、滲水和凈水的方式，緩解城市內(nèi)澇壓力，使水資源得以循環(huán)利用。在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要適當(dāng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)海綿城市的特點(diǎn)和城市未來(lái)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

3.1 基于城市規(guī)劃體系設(shè)計(jì)

在城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先必須要全面了解該城市未來(lái)發(fā)展規(guī)劃，并將城市規(guī)劃發(fā)展作為城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。比如考慮城市發(fā)展的進(jìn)度和未來(lái)發(fā)展趨向，通過(guò)近幾年來(lái)用水情況的分析，設(shè)立平衡用水模式，設(shè)計(jì)出合理的供水方案。這樣，不僅可以滿足城市排水需求，而且也能在最大程度上提高水資源的利用率。由于海綿城市是一種新型的城市管理模式，在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候必須要考慮到在該管理模式下的排水系統(tǒng)具有系統(tǒng)性強(qiáng)、復(fù)雜多變的特點(diǎn)，所以應(yīng)該將供水、防洪防澇以及城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)等考慮在內(nèi)，通過(guò)綜合統(tǒng)籌規(guī)劃，使得設(shè)計(jì)方案能滿足城市發(fā)展要求，并且通過(guò)分階段的設(shè)計(jì)來(lái)完善城市給排水系統(tǒng)。

3.2 專業(yè)性專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

一方面給排水系統(tǒng)工程建設(shè)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，該系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量關(guān)系著城市未來(lái)的綜合發(fā)展水平。但是給排水系統(tǒng)工程建設(shè)周期較長(zhǎng)、所需要的資金量較大，對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)施工的要求較高?？紤]到我國(guó)海綿城市管理模式還處于不斷探索發(fā)展階段，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中能夠參考的依據(jù)較少，加上城市給排水系統(tǒng)工程是公益項(xiàng)目，所以資金和其他資源來(lái)源并不廣泛。鑒于此，想要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)海綿城市給排水系統(tǒng)，就必須要加強(qiáng)專業(yè)性研究，加強(qiáng)城市專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，并對(duì)專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行合理有效的執(zhí)行。

城市專線規(guī)劃設(shè)計(jì)包括城市給排水系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)和綠地系統(tǒng)，在城市給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)系到的水工程眾多，如果能通過(guò)技術(shù)手段凈化綠地區(qū)域雨水，實(shí)現(xiàn)雨水管渠系統(tǒng)和超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)和相互連接，這樣一方面可以解決城市內(nèi)澇問(wèn)題，另一方面還能使收集的雨水用于城市各項(xiàng)目的用水計(jì)劃中，提高水資源利用率。此外，在設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，明確劃分城市整體設(shè)計(jì)相關(guān)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，并通過(guò)指標(biāo)細(xì)化和控制，可優(yōu)化海綿城市建設(shè)內(nèi)容。比如根據(jù)海綿城市發(fā)展總設(shè)計(jì)目標(biāo)確定建設(shè)分項(xiàng)目目標(biāo)為制度建設(shè)、水生態(tài)恢復(fù)、用水安全保障、水資源合理利用和水環(huán)境改善等，通過(guò)這樣一系列的給排水設(shè)計(jì)，使海綿城市快速排出積水，有利于城市建設(shè)和未來(lái)發(fā)展。

3.3 落實(shí)體系建設(shè)責(zé)任

規(guī)范系統(tǒng)建設(shè)和有效落實(shí)體系建設(shè)責(zé)任，是保證海綿城市給排水系統(tǒng)和城市其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行的基礎(chǔ)。所以在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將已有的基礎(chǔ)設(shè)施作為基礎(chǔ)，然后結(jié)合實(shí)際城市規(guī)劃建設(shè)情況，對(duì)符合海綿城市規(guī)劃建設(shè)的區(qū)域進(jìn)行改造，通過(guò)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)可提高基礎(chǔ)設(shè)施的安全穩(wěn)定性，使得基礎(chǔ)設(shè)施可以和給排水系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)。比如在進(jìn)行某公園廣場(chǎng)用水工程建設(shè)中，從生態(tài)治理、循環(huán)用水的理念出發(fā)，在廣場(chǎng)中心區(qū)域和機(jī)動(dòng)車道路上設(shè)置透水裝置，設(shè)置下凹式綠地和滲透性樹池，從而將多余的雨水收集到管道，進(jìn)入蓄水池。這樣不僅可以使積水快速排出，而且蓄水池中的水可以用于城市其他建設(shè)項(xiàng)目中。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，城市給排水工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工是城市建筑工程設(shè)計(jì)的重要組成，同時(shí)也是城市規(guī)劃建設(shè)的重要內(nèi)容。為了促進(jìn)城市建設(shè)有序發(fā)展，在進(jìn)行城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)城市給排水建設(shè)的能力和質(zhì)量，通過(guò)生態(tài)城市環(huán)境的打造，推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。