何雷

（中冶南方工程技術(shù)有限公司 湖北武漢 430223）

前言

綜合管廊是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，一般指城市地下管道的綜合走廊，通信、電力、供熱、燃?xì)庖约敖o排水等各種工程管線被集中在一起，共同進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、管理。在海綿城市中，綜合管廊的重要性更為突出，海綿城市不僅是一個(gè)理念，也要求能夠?qū)嶋H解決市內(nèi)積水問(wèn)題，這對(duì)城市綜合管廊的性能提出了較高要求。分析當(dāng)前海綿城市綜合管廊給排水系統(tǒng)的問(wèn)題、探討可行建議十分必要。

1 海綿城市概述

海綿城市也被稱為“水彈性城市”，其突出特色是能夠有效應(yīng)對(duì)雨水帶來(lái)的城區(qū)積水問(wèn)題，可以看做是城市雨洪管理理念的具體實(shí)踐。出現(xiàn)降水時(shí)，海綿城市可以吸收儲(chǔ)存雨水，存在用水需求時(shí)，又可以將存儲(chǔ)的水資源集中釋放，高效利用水資源。根據(jù)我國(guó)已經(jīng)建成的海綿城市狀況，進(jìn)行綜合分析，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論依然存在些許問(wèn)題，考慮海綿城市建設(shè)的長(zhǎng)期性、復(fù)雜性以及較大的資金成本，應(yīng)在后續(xù)工作中統(tǒng)籌管理地表水、自然降水，并了解地下水情況，協(xié)調(diào)給排水工作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。海綿城市被看做是城市發(fā)展理念和建設(shè)方式轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志之一，我國(guó)已經(jīng)規(guī)劃出超過(guò)100座“海綿城市”，對(duì)現(xiàn)有不足和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)有一定的實(shí)際意義，海綿城市示意圖如圖1所示。

圖1 海綿城市示意圖

2 當(dāng)前海綿城市綜合管廊給排水系統(tǒng)的問(wèn)題

2.1 現(xiàn)有給排水設(shè)施較為滯后

海綿城市建設(shè)是在普通城市建設(shè)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)原有城市設(shè)施進(jìn)行必要的改變，而非完全的推倒重建，這對(duì)城市原有設(shè)施有一定的要求。近些年來(lái)，我國(guó)城市建設(shè)速度不斷加快，城區(qū)面積一再擴(kuò)大，城市原本的給排水系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了很多問(wèn)題，老城區(qū)的給排水工程管線由于老化問(wèn)題而性能不佳，如2017年沈陽(yáng)市普降大雨導(dǎo)致市區(qū)內(nèi)嚴(yán)重積水，水深一度超過(guò)40cm，這一情況突出體現(xiàn)了現(xiàn)有城市給排水系統(tǒng)功能方面的滯后性。也有部分地區(qū)地下管線縱橫交錯(cuò)，難以進(jìn)行集中管理和簡(jiǎn)單的拆解合并，對(duì)海綿城市建設(shè)實(shí)際工作帶來(lái)相當(dāng)?shù)牟焕绊憽３鞘械叵戮C合管廊的三維模型如圖2所示。

圖2 城市地下綜合管廊的三維模型

2.2 應(yīng)對(duì)極端天氣的能力不足

就海綿城市而言，極端天氣也即大雨天氣。我國(guó)城市給排水建設(shè)普遍采用“雨污同流”模式，部分完成規(guī)劃和初步建設(shè)的海綿城市同樣采用“雨污同流”模式，該模式的特點(diǎn)是將排水（雨、雪等）井和排污井連為一體，有效節(jié)省了地下空間，由于我國(guó)相當(dāng)數(shù)目的大城市人口在百萬(wàn)以上，“雨污同流”模式降低了市政工作的壓力，但當(dāng)城市在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)降雨時(shí)，很可能由于排水能力不足導(dǎo)致積水問(wèn)題，出現(xiàn)道路擁堵、城市內(nèi)澇、公共設(shè)施、人民經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)受損等一系列情況，海綿城市的出現(xiàn)能夠應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，但目前來(lái)看，還沒(méi)有達(dá)到盡善盡美的程度，依然需要在后續(xù)工作中設(shè)法加強(qiáng)。

2.3 水資源利用率

海綿城市給排水建設(shè)與普通城市不同，在海綿城市本身的建設(shè)理念中，自然降水等資源需要被存儲(chǔ)、二次利用，而不是簡(jiǎn)單的“排出”。20世紀(jì)后期以來(lái)，我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展速度明顯加快，城市常住人口和流動(dòng)人口數(shù)目激增，對(duì)水資源的需求加大，高效利用水資源迫在眉睫。就海綿城市而言，雖然雨水的存儲(chǔ)、利用被提上日程，但在建設(shè)過(guò)程中，往往需要大量資金作為支撐，產(chǎn)出卻略顯不足，而且部分完成改造的海綿城市，在實(shí)際工作中也發(fā)現(xiàn)“自然降水-存儲(chǔ)-二次利用”這一模式存在很多難以完善的細(xì)節(jié)，比如滲水控制、地下機(jī)械運(yùn)維等，這也影響了水資源的利用率。

3 海綿城市綜合管廊給排水建設(shè)相關(guān)建議

3.1 科學(xué)進(jìn)行規(guī)劃

前文中，曾論及海綿城市建設(shè)應(yīng)考慮長(zhǎng)期性、復(fù)雜性，由于海綿城市一經(jīng)建成，如無(wú)必要不可能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行重建或者大規(guī)模的改造，而且較大的投資額也要求相關(guān)部門在施工前做好規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在施工前，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)算，了解投資總額，并請(qǐng)專業(yè)的建設(shè)、施工方進(jìn)行分析。施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)重點(diǎn)考慮施工方案的投入產(chǎn)出比、安全性、可行性，反復(fù)進(jìn)行評(píng)估，降低施工影響，結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)確定相應(yīng)目標(biāo)。在條件允許的情況下，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)期建立涵蓋城市范圍的水循環(huán)系統(tǒng)，首先明確水資源利用的方式，之后再分析技術(shù)方面的可行性。地下設(shè)施方面，除去基本的沙土、砂土結(jié)構(gòu)外，水循環(huán)系統(tǒng)工作還需要來(lái)自機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力支持，由于地下環(huán)境濕度高，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮機(jī)械設(shè)備的耐腐蝕性，并確立可行的運(yùn)維方案、檢修制度。此外，海綿城市建設(shè)的工程量較大，涉及到的內(nèi)容也復(fù)雜多變，還要注意與其他管線管道的協(xié)調(diào)，尤其是一些老城區(qū)[1]。常見(jiàn)地下管線管道包括燃?xì)?、通訊、電力、監(jiān)控、電信等，可應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行模擬分析，遵循“新讓舊”、“小讓大”等基本建設(shè)原則，設(shè)計(jì)合理的管廊施工方案，將施工的不利影響降至較低水平。

3.2 優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)

頂層設(shè)計(jì)可以看做是海綿城市在我國(guó)發(fā)展前景的基本保障，總體來(lái)看，我國(guó)建設(shè)海綿城市的經(jīng)驗(yàn)較為匱乏，實(shí)踐時(shí)間也較短，面對(duì)一些常見(jiàn)問(wèn)題缺乏處理經(jīng)驗(yàn)，這也是導(dǎo)致當(dāng)前海綿城市綜合管廊給排水系統(tǒng)各類問(wèn)題的原因之一。后續(xù)工作中，頂層設(shè)計(jì)的優(yōu)化可以就兩個(gè)方面入手：①總結(jié)國(guó)內(nèi)海綿城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行匯總分析和推廣；②借鑒國(guó)外海綿城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，并分析對(duì)象與我國(guó)城市的相似性，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣[2]。以國(guó)外海綿城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)為例，英國(guó)布里斯托爾是較為典型的海綿城市，其排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)出色。降水發(fā)生時(shí)，通過(guò)設(shè)備將其引導(dǎo)至地表進(jìn)行集中，通過(guò)一系列自然溪流、管道、渠道等將集中的水資源用于農(nóng)業(yè)灌溉、種植，使用價(jià)值不高、雜質(zhì)較多的水資源則用于城市綠地灌溉，保持宜居、綠色的城市環(huán)境，我國(guó)可以借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化國(guó)內(nèi)海綿城市的頂層設(shè)計(jì)。

3.3 進(jìn)行試點(diǎn)研究

試點(diǎn)研究有利于豐富海綿城市建設(shè)理論，針對(duì)性的解決各類實(shí)際問(wèn)題，應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加大試點(diǎn)力度，以現(xiàn)有海綿城市為基礎(chǔ)，在保證各項(xiàng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)下，進(jìn)行科學(xué)的建設(shè)研究。建設(shè)實(shí)踐中，要積極引進(jìn)建設(shè)海綿城市的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，尤其是雨洪水資源利用技術(shù)，使該項(xiàng)工作規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步促進(jìn)海綿城市的推廣。以上文所述英國(guó)布里斯托爾的成功經(jīng)驗(yàn)為例，該城與我國(guó)大部分海綿城市的區(qū)別在于人口較少，僅有440000人，相當(dāng)于我國(guó)一個(gè)中等城市的水平，因此該城可以進(jìn)行大規(guī)模地面設(shè)施建設(shè)，我國(guó)大城市“寸土寸金”，為保證土地利用效率，大規(guī)模地面設(shè)施建設(shè)似乎并不可行。后續(xù)工作中，可以考慮城市空間的立體化應(yīng)用，比如居民小區(qū)樓頂、小區(qū)內(nèi)綠地的利用。對(duì)居民樓樓頂進(jìn)行綠化，并使其與地面綠化帶共同發(fā)揮作用，存儲(chǔ)雨水，直接滲透到地面、集中進(jìn)行利用，如綠地灌溉作業(yè)，提升自然降水的利用率。城市空間的立體化應(yīng)用模式如圖3所示。

圖3 城市空間的立體化應(yīng)用模式

3.4 海綿城市綜合管廊給排水建設(shè)需注意的問(wèn)題

在上述工作的基礎(chǔ)上，綜合管廊給排水建設(shè)可以具體進(jìn)行，但結(jié)合過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，依然需要注意一些實(shí)際問(wèn)題，包括地下管廊管道進(jìn)出開(kāi)孔設(shè)置、設(shè)備運(yùn)維管理等。地下管廊管道進(jìn)出開(kāi)孔設(shè)置需要參考施工地點(diǎn)具體情況，如果管道較多，一般采用豎井，應(yīng)用機(jī)械方式進(jìn)行通風(fēng)作業(yè)；如果管道數(shù)目不多，可以使用防水套管來(lái)進(jìn)行穿管，并根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》等文件確定通風(fēng)次數(shù)。吊裝孔的安裝位置通常參考管廊長(zhǎng)度、總彎曲程度確定，兩個(gè)彎段之間至少安裝一個(gè)。管廊和其他設(shè)施的運(yùn)維，要求能夠方便進(jìn)行，在每根管道的最低點(diǎn)設(shè)置空管道的排水設(shè)施，并通過(guò)設(shè)置集水溝的方式應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的滲水、漏水問(wèn)題[3]。集水溝深度可以控制在50～120cm之間，具體深度則參考當(dāng)?shù)亟邓繘Q定。地下設(shè)備最好采用金屬結(jié)構(gòu)，并保證外表絕緣性和防水性能良好，維護(hù)周期不宜超過(guò)1個(gè)月，可考慮以2周為間隔進(jìn)行一次全面檢查，并在大規(guī)模降水前進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

4 總結(jié)

通過(guò)分析海綿城市綜合管廊給排水建設(shè)，了解了相關(guān)基本內(nèi)容。海綿城市建設(shè)有利于應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇問(wèn)題，提升水資源的利用率。目前海綿城市給排水系統(tǒng)存在設(shè)施滯后、水資源利用率不足等問(wèn)題，可行建議則包括科學(xué)建設(shè)綜合管廊、注重頂層設(shè)計(jì)、進(jìn)行試點(diǎn)研究等。在建設(shè)過(guò)程中也應(yīng)注意結(jié)合施工地點(diǎn)的實(shí)際情況，確保管廊能夠發(fā)揮作用、滿足需求。后續(xù)工作中，應(yīng)用上述理論有助于提升海綿城市綜合管廊給排水建設(shè)的總體水平。

[1]劉彥濤，王彥洋.基于海綿城市理念的城市排水防澇綜合規(guī)劃探討——以天津新八大里地區(qū)為例[J].城市，2016（04）：54～59.

[2]樊國(guó)正.“海綿城市”概念在城市排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（02）：91～92.

[3]榮冰凌.海綿城市建設(shè)背景下的濱海地區(qū)排水防澇對(duì)策探討——以廈門市海滄北片區(qū)為例[J].江西建材，2016（12）：18+21.