海绵城市排水系统设计要点研究

海绵城市排水系统设计要点研究

郭强

中国城市建设研究院有限公司湖北分院湖北武汉430000

摘要：近几年来，城市发展速度持续加快，城市排水问题日渐加重，海绵城市排水系统设计已成为现代化城市建设中一大热点。设计人员要将海绵城市设计理念巧妙贯穿到城市排水系统设计中，明确设计要求、要点与原则，科学设计基于海绵城市理念的排水系统，具有较高的安全性、稳定性与经济性。

关键词：海绵城市；排水系统；设计要点

在各方面因素作用下，城市综合径流系数明显增大，城市道路排水压力持续增加，汛期极易出现洪涝风险，道路存在安全隐患问题。同时，城市道路表面受到多种物质污染，在雨水作用下，污染物不断被淋洗、冲刷，经排水系统排出之后，对地下与地表水环境造成了严重的污染，急需要深化城市排水系统设计。设计人员要准确把握海绵城市排水系统设计要点，进行规范化设计，提高排水系统自然积存、渗透与净化能力，促使经排水系统排出的水质量达标，确保城市水环境处于稳定运行中。

一、案例

以某地区城市为例，为了更好地贯彻落实海绵城市与节能减排理念，政府部门决定在该城市某区域主干道设计海绵城市排水系统，有效解决区域内存在的内涝问题。设计人员根据该地区城市建设区域水文、地质等方面情况，科学设计了两个排水路径，并在排水路径中合理设计生态边沟、绿地调蓄池、雨水智能板等，充分发挥排水路径作用，真正排净道路雨水。同时，设计人员规范化设计了雨水过滤净化回收装置，实现城市路面雨水的循环利用，避免雨水资源严重被浪费，合理设计净化装置，以用水点为媒介，明确水质具体要求，科学处理蓄水箱中的水，促使海绵城市排水系统排放的水资源具有较高的质量。

二、海绵城市排水系统设计要点

1、生态边沟设计

简单来说，生态边沟属于下凹式绿化带、集水井二者相互作用下的雨水收集方式之一，沟面上为草坪，下面铺的滤料。在海绵城市排水系统设计中，生态边沟优势较多，集水口雨水手机能力明显提高，高效过滤道路路面污染物，防止雨水口堵塞等。在海绵城市排水系统设计中，设计人员根据该城市区域具体情况，将生态边沟科学设计在路边，不需要将雨水口设计在道路车行道边侧石边，雨水可以直接流入到沟内，在铺的滤料作用下，顺利渗透到地下。如果降雨量比较大，部分雨水会流入到集水井中，集水井附近没有及时渗透的雨水可以在设计的生态边沟作用下，顺利流入对应的平入式雨水口中，再流入设计的雨水管道中。

2、调蓄池设计

简单来说，雨水调蓄就是在洪峰之后慢慢排出积存的雨水。雨水调蓄可以分为三类，即水体调蓄、水池调蓄和管道调蓄，可以设置在城市广场、停车场、绿地等多个位置，管道调蓄大都设置在地下，可以在一定程度上提高城市空间利用程度，也能降低对城市路面环境的污染程度，具有较好的环保性、经济性。在海绵城市排水系统设计中，设计人员要根据该城市区域设计的生态边沟，明确雨水调蓄类型，规范化设计调蓄池，能够有效汇集道路横坡缓慢排到生态边沟的雨水，部分渗透到地下，部分在设计的雨水横支管作用下，顺利流入设计的雨水蓄水模块箱中，灵活应用蓄留、下渗和限流手段，动态控制雨季洪峰流量，防止该城市区域道路表面大量雨水集聚，实时调节区域地下水体，确保其处于平稳状态。同时，设计人员要注重绿地调蓄池净化功能设计，在沉淀、过滤的基础上，彻底滞留雨水中携带的泥沙、污染物等，有效净化城市道路雨水。设计人员要借助排水系统设计附近绿地等，科学设计调蓄设施，确保设计的绿地调蓄池具有较好的绿化功能。相应地，下面便是该地区城市区域海绵城市理念作用下绿地调蓄池结构示意图（图1）。

3、雨水智能板与雨水过滤净化装置设计

3.1雨水智能板设计

在海绵城市排水系统设计中，雨水智能板设计是不可忽视的重要方面。设计人员要根据该城市区域排水系统设计要求，结合设计的生态边沟、绿地调蓄池，科学设计雨水智能板，将其合理设计在区域道路上面层、中面层二者之间，能够随时感应道路路面雨水，强力吸收道路上面层渗透下的雨水，而在晴天，设计的雨水智能板也能感应阳光，结合道路路面车辆重力、荷载作用下，其中的浓缩水会借助PVC管道，顺利进入到道路上面层下方的雨水蓄水模块箱中。设计人员需要将光感应器科学设计在改进的PVC管道中，确保其在感知光的基础上可以实时产生较大的压力。设计的雨水智能板吸水性要高，能够避免汛期道路基层存在大量雨水，确保该城市区域排水系统运行中道路有着较高的稳定性。设计的雨水智能板要具有较好的抗压性，能够有效抵抗来自道路面的车辆荷载，较高的吸水性、环保性、耐久性等，在感应系统作用下，实时收集来自道路路面的水资源，在净水装置作用下，科学净化路面水资源，实现循环利用，加快道路路面排水速度，促使汛期该城市区域内涝得到很好地缓解。

3.2雨水过滤净化装置设计

在设计海绵城市排水设计中，设计人员也需要科学设计雨水过滤净化装置，将其合理设置在该城市区域地底深处，和其中的蓄水模块箱相互作用，和其中的PVC管有机融合。由于道路路面雨水中的杂质大都属于悬浮颗粒物，设计人员要以此为基点，合理设计雨水过滤净化装置，对道路路面雨水中的杂质进行必要的物理处理，可以对污染物进行化学处理，净化达标之后才能将其排放。该城市区域道路路面雨水在筛网过滤的基础上，借助旋流分离器作用下的电力、离心力，彻底分离道路路面的雨水和其中的颗粒，实时净化过滤的道路路面雨水，最大化提高道路路面雨水质量，可以应用到该城市多方面建设中，比如，工业、绿化、灌溉，甚至可以借助城市自来水厂，对海绵城市排水系统作用下的雨水进行系统化处理，使其各方面达标，成为城市居民生活用水，有效缓解该地区城市现代化建设中日益加重的水资源压力。

三、结语

总而言之，在设计海绵城市排水系统，设计人员要深入把握海绵城市设计理念，明确海绵城市排水系统设计重点、难点，在合理化设计理念、方案、内容、方法等相互作用下，实现高层次海绵城市排水系统设计，确保投入到现代化城市建设中的海绵城市排水系统各方面功能作用顺利发挥。以此，在改善城市水环境的基础上，促使城市生态、经济二者协调统一，落实新时期生态文明建设理念。

参考文献

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