海绵城市理念在市政给排水设计中的应用探讨

海绵城市理念在市政给排水设计中的应用探讨

蔡昕柏

中国市政工程东北设计研究总院有限公司 130000

摘要：传统的给排水系统往往存在着一定的问题，导致给排水系统不通畅，给城市发展带来了一定的压力，目前，海绵城市概念为城市给排水设计提供了一定思路。海绵城市通过构建多功能绿地、雨水收集利用系统、生态湿地等措施，将城市转变为一个具有自净能力、自我调节能力和自我修复能力的生态系统。因此，研究海绵城市理念运用于市政给排水设计具有重要的积极意义。

关键词：海绵城市；市政给排水

引言

海绵城市理念是一种以自然系统为蓝本，通过模拟自然水循环过程，实现城市水资源的高效利用和生态环境的改善的城市规划理念。通过对海绵城市相关概念的研究，旨在解决城市面临的水资源短缺、洪涝灾害和水污染等问题。在市政给排水设计中，海绵城市理念通过合理收集、储存和利用雨水，实现水资源的可持续利用。本文提出了一些具体的解决措施，包括加强科研和技术创新、规划和设计阶段充分考虑海绵城市理念、关注经济可行性和运维管理等。海绵城市的建设需要政府、企业和居民的共同努力，政府应加大投资力度，制定激励政策，企业和居民应积极参与。通过科学规划、创新技术和全社会的共同努力，海绵城市将成为城市发展的重要方向。

一、海绵城市理念及案例分析

    海绵城市的核心思想是将城市转变为一个具有自净能力、自我调节能力和自我修复能力的生态系统，通过合理规划和设计，使城市能够更好地应对极端天气事件、减少洪涝灾害风险、提高水资源利用效率，并改善城市的生态环境质量。

第一，新加坡。新加坡的滨海湾花园是一个集雨水收集、处理和利用于灌溉的系统，通过绿色屋顶和垂直绿化等手段，将雨水纳入城市生态系统中，减少了雨水径流和洪涝风险[1]。

第二，中国深圳。深圳作为中国的先行者，积极推进海绵城市建设。深圳在城市规划中注重雨水的收集和利用，通过建设雨水花园、雨水湿地等设施，将雨水纳入城市绿地系统，提高了城市的自然保水能力。此外，深圳还通过建设海绵道路、雨水花园等措施，减少了城市的洪涝风险。

第三，美国芝加哥。该城市通过建设绿色屋顶、雨水花园、生态湿地等设施，将雨水纳入城市生态系统中，减少了雨水径流和污染物的排放。此外，芝加哥还通过改造河道和湖泊等水体，提高了城市的自然保水能力。

这些案例表明，通过合理规划和设计，将自然系统与城市系统有机结合，可以有效地改善城市的水环境质量，提高水资源利用效率，并减少洪涝灾害风险。这些经验和教训对其他城市的海绵城市建设具有重要的借鉴意义，为构建可持续发展的城市提供了新的思路和解决方案。

二、海绵城市理念在市政给排水系统中运用存在的问题

第一，技术难题。海绵城市的建设需要涉及多个领域的技术，如雨水收集、储存和利用技术、雨水渗透和过滤技术、生态湿地建设和管理技术等。这些技术在实践中还存在一些问题，如设备成本高、运维难度大、技术标准不统一等，需要进一步研究和解决。

第二，规划和设计问题。海绵城市的规划和设计需要考虑多个因素，如地形地貌、降雨情况、土壤条件等。然而，在实际操作中，由于缺乏全面的数据和准确的模型，规划和设计往往存在一定的不确定性。此外，海绵城市的规划和设计需要跨部门协调，涉及到城市规划、水务、环保等多个部门，协调难度较大。

第三，经济可行性问题。虽然海绵城市可以带来一系列的环境和社会效益，如减少洪涝灾害风险、提高水资源利用效率等，但在短期内往往难以实现经济回报。因此，如何解决海绵城市建设的经济可行性问题，是一个需要认真思考的问题[2]。

三、海绵城市理念在市政给排水系统中的应用路径

（一）解决技术难题

针对上述海绵城市理念在市政给排水系统中的技术难题，以下是一些详细具体的解决措施：针对雨水收集和利用难题可以建设雨水收集设施，如雨水花园、雨水收集池等，以捕捉和储存雨水，并且提供补贴和激励措施，鼓励居民和企业安装和使用雨水收集设施，除此之外还可以提供技术支持和指导，包括雨水的收集、处理和利用方法；针对雨水渗透和净化难题可以建设雨水渗透设施，如生物滞留池、雨水渗透井等，以促进雨水的渗透，建设雨水净化设施，如植被滞留池、湿地过滤等，以提高雨水的净化效果，加强环境监测和管理，确保雨水的净化达标；针对水资源管理难题，可以建立水资源管理机制，跨部门协调，推动水资源的综合管理和利用，提供多元化的供水方式，包括雨水利用、中水回用等，确保水资源的可持续利用，加强水资源的监测和评估，提供科学指导和决策支持。

（二）解决规划和设计问题

针对海绵城市理念在市政给排水系统中的规划和设计问题，以下是一些详细具体的解决措施：首先，综合规划和整体设计，制定海绵城市的综合规划和设计准则，确保各个城市功能区域（如住宅区、商业区等）统一遵循海绵城市建设标准，进行城市排水容量评估和需求预测，以确保设计合理、满足城市的长期发展需求。综合考虑不同降水条件下的海绵城市功能区域排水方案，包括雨水收集、渗透、利用和排放等。其次，构建雨水收集系统，根据具体市区的土地利用状况和降雨特点，规划和设计雨水收集系统的位置和规模。考虑不同类型建筑物的雨水收集设施，如屋顶雨水收集系统、道路雨水收集设施等。整合各个雨水收集设施，建立统一的雨水收集和储存系统，用于城市景观绿化、灌溉和其他非饮用水用途。再次，促进雨水渗透和净化，根据地下水位和土壤渗透性等条件，设计和建设适合地区的雨水渗透设施，如生态河道、湿地过滤等。利用植物、土壤和滞留池等自然过程，对雨水进行净化和自然处理。结合雨水收集和渗透系统，建立起良好的雨水循环和自然过滤系统。最后，强化管网设计和管理，优化市政给排水管网的设计和布局，确保管网的覆盖范围和承载能力适应城市的需求，采用先进的监测和维护技术，及时发现和修复管网中的漏损和破坏，整合市政给排水系统和雨污分流系统，实现雨水和污水分流管网的协调和互补。

（三）解决经济可行性问题

解决海绵城市理念在市政给排水系统中的经济可行性问题需要综合考虑资金投入和回报，同时减少运营成本。以下是针对该问题的具体解决措施。

首先，资金筹措多元化，为了支持海绵城市的给排水系统建设，可以通过多元化的资金筹措方式来提供经济支持。政府可以通过与私人部门合作，引入私人投资和合作模式，以减轻财政压力。此外，可以探索创新的金融机制，如绿色债券、绿色基金等，吸引更多的资金投入。

其次，社区参与和共建共享，海绵城市给排水系统的建设和运营应促进社区的参与和共建共享。可以通过建立社区合作组织，鼓励居民和企业参与项目的决策和管理。在现有设施的周边，可以创建雨水花园、滞洪池等公共设施，利用市政给排水系统的多功能性，为居民提供社区休闲和教育等服务，从而提高其共享价值。

再次，创新技术的应用，采用创新技术可以提高给排水系统的效率和可持续性，减少运营成本。例如，利用物联网技术和大数据分析，可以实时监测和控制给排水系统的运行，以提高能源利用效率和减少维护成本。另外，利用适宜的生态技术，如湿地过滤和植物过滤，可以净化雨水并降低水质处理成本。

最后，数据共享和知识传播，为了充分发挥海绵城市给排水系统的效益，需要在实践中不断总结经验并进行数据共享。政府和相关机构可以建立平台，将案例和技术经验进行整理和分享，鼓励学术界、从业者和公众之间的交流与合作，提高整个行业的知识水平和技术能力[3]。

四、结语

    海绵城市不仅仅是一种城市规划理念，更是一种可持续发展的路径。在应对全球气候变化和环境恶化的背景下，通过在市政给排水系统中应用海绵城市理念，将能够创造更加宜居、安全和环保的城市生活环境。只有通过共同努力，才能建设出更加具有韧性和可持续性的海绵城市，为未来的城市发展铺平道路。总的来说，海绵城市理念在市政给排水设计中的应用具有巨大的潜力和优势。通过创新性的设计和综合性的管理，海绵城市可以实现雨水的收集、存储、利用和排放，从而减轻城市的洪涝和水资源短缺问题，同时改善城市生态环境。总之，海绵城市理念在市政给排水设计中的应用将对城市的可持续发展产生深远的影响。通过构建可持续的水循环系统，实现雨水的收集、存储和利用，可以减轻洪涝风险、改善水资源利用效率、提高生态环境质量，为城市的可持续发展和居民的生活质量带来巨大的改善。因此，应积极探索海绵城市理念在市政给排水设计中的应用，并努力将之落地实施，共同创造宜居、可持续的海绵城市。

参考文献

[1]王飞.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2023(18):202-204.

[2]胡晓惠,刘艳涛,史成波等.海绵城市理念在市政道路给排水设计中的应用[J].中国住宅设施,2023(05):103-105.

[3]敖华军.试论海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].门窗,2019(12):149+151.