海绵城市理念在市政给排水设计中的应用

海绵城市理念在市政给排水设计中的应用

王胜辉

四川省食品发酵工业研究设计院有限公司

摘要：随着城市化进程的加速，城市水问题日益凸显，尤其是城市排水系统面临的压力和挑战愈发严峻。传统的城市排水模式往往以快排为主，这不仅导致了水资源的浪费，还加剧了城市内涝、水污染等问题的出现。为此，海绵城市理念应运而生，为城市水问题提供了全新的解决方案。

关键词：海绵城市理念；市政给排水设计；应用

传统的城市水系统因混乱而易导致暴雨时的洪灾和干旱时的水资源短缺，而海绵城市理念则通过收集、储存、净化雨水，并在需要时释放，实现了城市水资源的动态调节和循环利用。这一理念对于优化水系统结构、提升水资源利用率具有重要意义。

1、海绵城市理念在市政给排水设计中的应用必然性

1.1可以提升雨水利用率

在市政给排水设计中，这意味着要更多地利用自然排水系统，比如湿地、湖泊、河流和植被覆盖区等，而不是仅依赖传统的管道排水系统，自然排水系统可以有效地减缓雨水径流的速度，增加雨水在地表的停留时间，从而有利于雨水的自然渗透和地下水的补充。海绵城市理念注重源头减排。在市政给排水设计中，这通常意味着要采用低影响开发技术，这些设施可以有效地减少地表径流，同时过滤和净化雨水，将其中的污染物质截留在地面以下，从而提高雨水的质量。通过源头减排，可以大大降低市政排水系统的压力，提高整个城市的水环境质量。另外，收集到的雨水可以用于城市绿化、道路清洗、车辆冲洗等多种用途，从而减少对自来水的依赖，提高水资源的利用效率，雨水资源化利用还可以在一定程度上缓解城市内涝问题，提高城市的抗洪排涝能力，对于促进城市的可持续发展具有重要意义。

1.2弱化气候对排水的影响

海绵城市的设计以自然生态系统为蓝图，通过模拟自然过程来构建具有调蓄、净化和利用水资源功能的城市生态系统，该项设计使得城市排水系统能够更好地适应气候变化带来的降雨模式变化，比如极端降雨事件频发等。海绵城市理念下的排水系统采用多种设施，这些设施能够存储和调节雨水，减少雨水径流峰值，进而降低气候变化对城市排水系统的冲击。通过在市政道路、公园、广场等区域采用透水铺装、绿色屋顶等低影响开发技术，可以显著增加雨水的自然积存和渗透。这些措施有助于减少径流量，同时补充地下水，增加土壤湿度，改善微气候。

研究表明，采用海绵城市理念设计的排水系统，相比传统排水系统，能够降低约30%的径流峰值，有效减少城市内涝的风险。在水资源紧张的城市中，利用雨水资源可以显著缓解城市供水压力，提高城市的抗旱能力，有效地弱化了气候对排水的影响，提高了城市的排水能力和水资源利用效率。

2、海绵城市理念在市政给排水设计中的应用难点

2.1设备老旧、维护差以及改造难的问题

其一，设施老旧是海绵城市建设中面临的首要问题。随着城市化进程的加快，原有的市政给排水设施往往无法满足新的需求和标准，导致设施老化、损坏严重。特别是在一些老旧城区，排水管道等设施的建设年代久远，存在严重的结构问题和功能缺陷。这些老旧设施不仅无法有效应对极端天气带来的大量降雨，还可能导致内涝、洪水等灾害的频发。

其二，海绵城市设施的维护同样是一个挑战。由于这些设施往往分布在城市的各个角落，包括道路、公园、绿地等区域，维护起来难度较大。加上一些城市对海绵城市设施的维护重视不足，缺乏专门的维护人员和维护资金，导致设施得不到及时有效的维护，缺乏定期维护的海绵城市设施可能会逐渐失去其功能，甚至成为城市环境的负担。例如，雨水花园、湿地等设施如果得不到及时维护，可能会变成滋生蚊虫、污染水源的地方。

其三，改造老旧市政给排水设施是建设海绵城市的关键一步，但这往往面临着诸多困难。首先，改造难度大，需要投入大量的人力、物力和财力。在一些老旧城区，由于地下管线错综复杂，改造起来更加困难。其次，改造成本高，对于一些经济相对落后的城市来说，可能难以承担，由于改造过程中需要占用一定的城市空间和资源，可能会对城市的正常运行造成一定影响。改造过程中还需要考虑到与周边环境的协调问题。如何在不破坏城市环境的前提下进行改造，是建设海绵城市时需要认真考虑的问题。为了有效解决这些问题，需要政府、企业和社会各界共同努力，加大对海绵城市建设的投入和支持力度，加强设施的维护和管理，推动老旧市政给排水设施的改造和升级。

2.2城市水文条件没有得到充分利用的问题

在海绵城市给排水设计中，给排水施工企业往往没有充分考虑城市自身的水文条件，如雨季时间的变化、降雨量的统计以及多水地段的改造等。这种忽视导致了给排水设计方案与实际情况不符，造成了大量的人力、物力资源的浪费，影响了城市给排水系统功能的发挥。由于中国的气候和环境问题，许多城市的排水系统面临排水困难的挑战。传统上，排水管道不完善，雨水、污水合流的排水管道系统较多。在老城区，由于建设历史悠久、管网布局复杂，雨水、污水分流系统改造的难度大、成本高，这使得市政给排水设计中，无法有效地根据城市的水文条件来制定相应的策略。随着城市化进程的不断加快，城市内的各类建筑和公路设施不断增多，导致了城市的渗水能力降低。给排水设计如果没有考虑到这一点，就可能加剧城市的排水压力，使得在暴雨等极端天气下，城市容易出现内涝等严重问题。

3、海绵城市理念在市政给排水设计中的应用策略

3.1需要突出规划重点，满足城市日益增长的给排水需求

海绵城市的核心思想在于通过模拟自然水循环，使城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性。因此，在给排水设计中，需要充分利用城市的地形地貌和植被覆盖等自然条件，规划出雨水花园、绿色屋顶、下沉式绿地等生态设施，使雨水能够就地消纳和吸收利用。海绵城市的建设需要综合考虑城市的自然环境、社会经济、历史文化等因素，使给排水系统与城市总体规划相协调。在规划过程中，要充分考虑城市的地形、气候、水文等自然条件，以及城市的产业布局、人口规模、交通状况等社会经济因素，确保给排水系统的规划既满足当前需求，又能够适应未来的发展变化。随着科技的不断发展，智能化和信息化技术已经成为推动城市发展的重要力量。在海绵城市建设中，要充分利用这些先进技术，提高给排水系统的运行效率和管理水平。例如，可以通过建立城市雨洪管理模型，对雨水径流进行模拟和预测，为给排水系统的规划和设计提供科学依据，利用物联网、大数据等技术手段，对给排水系统进行实时监测和数据分析，及时发现和解决问题，确保系统的安全稳定运行。

3.2对雨洪资源合理应用

首先，在市政给排水设计中，应根据城市地形、气候和排水现状，合理规划雨水收集系统，具体包括设置雨水花园、绿色屋顶、下沉式绿地等雨水滞留设施以及建设雨水收集管网和蓄水池。通过这些设施，可以有效地收集和储存雨水，减少径流污染，并为后续的雨洪利用提供基础。其次，建立雨水排放与利用系统。在收集到雨水后，建立有效的排放与利用系统。对于超过城市排水能力的雨水，应设置合理的排放通道，避免城市内涝。同时，对于可利用的雨水资源，应建立雨水利用系统，实现雨水的资源化利用。最后，应加强对雨水径流的管理。通过优化道路设计、增加植被覆盖、建设生态廊道等措施，减少雨水径流量，降低径流峰值，减轻城市排水系统的压力，改善城市水环境，提高城市生态系统的稳定性。

4、结语：

总之，海绵城市理念在市政给排水设计中对雨洪资源的合理应用具有重要意义。通过合理规划雨水收集系统，可以有效地利用雨洪资源，提高城市排水系统的效率和水资源利用率，促进城市的可持续发展。

参考文献：

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[2]任永刚.梁鹤濮.海绵城市理念在市政排水设计中的运用[J].工程技术研究，2020，4（04）：199-200.
[3]张俊红.论“海绵城市”在市政道路排水设计中的应用[J].住宅与房地产，2022（05）：73.