基于海绵城市理念的城市给排水管道系统构建分析

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年2月第4期   作者:张炯 程林丽 番成有
[导读] 畅通的城市给排水管道系统是影响城市发展的重要因素
        摘要:畅通的城市给排水管道系统是影响城市发展的重要因素,逐年升高的环境温度,逐年递增的极端天气现象,特别是短时强降雨现象的频繁发生给城市蓄水、储水能力,排水管道系统都带来的严峻的考验。人们通过海绵的特性想到,是否可以将城市给排水管网、蓄水系统接合起来,以解决城市暴雨内涝,雨水收集以及景观美化等问题。基于此,本文对海绵城市理念的城市给排水管道系统构建存在的问题进行分析,并提出相应的城市给排水管道系统构建的策略。
        关键词: 海绵城市理念;给排水系统;构建分析
        引言
        随着人们生活水平的不断提高,海绵城市理念逐渐在人们生活中兴起,并广泛应用于人们的日常生活中。海绵城市理念主要是提高城市对雨水收集与管理,从而避免暴雨水给城市造成内涝现象,促使城市能够像海绵一样,在应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”和“韧性”,重点解决城市涝灾与城市水环境恶化等问题,实现饮用水水源、污水、生态用水、自然降水、地表水、地下水等统筹管理、保护与利用,充分考虑水资源、水环境、水安全、水文化,缓解热岛效应,确保社会水循环能够与自然水循环相互贯通。

图1  海绵城市理念建构图
        一、城市给排水管道系统构建存在的问题
        (一)雨水利用率提升空间大
        根据我国的城市给排水管道系统构建的情况来看,我国的城市给排水管道系统构建还存在提升空间。随着我国近几年加大城市建设管控力度,各个城市对城市道路建设的重视度也在逐步提高,城市积水现象得到了很大改善。但是正因为如此,大多数雨水通过市政排水、雨水管网排至河流而流出城市,这样大大降低了城市对雨水的利用率,遇到干旱年份,在保证居民用水的同时城市绿化用水就成了很大负担,若能将涝时雨水收集蓄水,旱时就可大大缓解城市的缺水问题。但是根据其他发达国家的市政给排水系统构建的情况来看,他们既解决了劣质天气雨水给城市带来的问题,也充分利用雨水解决了城市缺水问题,着眼于提高城市水资源与水环境综合利用能力。所以与其他发达国家相比,我国的城市给排水系统建构还有较大提升空间。
        (二)无法承受强降雨天气(不矛盾,不同城市出现的状况不同)
        根据全球天气情况来看,全球各地都产生了一定的温室效应,所以一些城市经常会出现一些恶劣的天气现象,强降雨天气也是恶劣天气之一。这种天气不会在固定的时间出现,而且雨水降水量也特别强。但是很多城市都没有健全的城市给排水管道系统,所以无法承受这样的强降雨天气[1]。当出现强降雨天气时,如果不能及时将这些雨水排流到城市之外,就会给城市造成严重的涝灾现象,并会在一定程度上给城市带来水污染现象。强降雨天气不仅会给城市带来了涝灾,而且会给城市居民带来一定的财产损失,甚至威胁到城市居民的生命安全。
        (三)没有合理设计给排水管网
        城市建设中应合理提高给排水管网的建设程度,合理设计城市给排水管网布局,从而促进城市的快速发展。在城市居民居住区,城市居民的用水量应该都相差不大,所以应该均匀的布局城市给排水管网。而在一些重工业地区,就应该侧重对用水需求量大的地方的给排水管网的设计。根据目前我国城市给排水管网设计情况来看,城市给排水管网的设计存在一定的局限性。
        二、建设“海绵城市”理念的意义
        根据我国城市给排水管道系统构建存在的问题来看,我国很多城市还是依旧使用传统的城市给排水管道系统,这种传统的城市给排水管道系统具有一定的局限性,不利于城市解决恶劣天气给城市带来的影响,从而严重阻碍城市的发展。
海绵城市就是以长远的规划城市给排水系统,能够有效解决恶劣天气对城市带来的影响,同时也能让城市提高对雨水资源的利用率,从而合理的解决城市缺水问题。首先,城市给排水管道系统要具有吸纳能力。当城市出现强降雨天气时,城市给排水管网系统及时将雨水输排至蓄水地点,使城市不易发生内涝破坏城市环境。其次,城市海绵体系应具有净水功和一定的蓄水功能。因为只有城市海绵体系具有了蓄水功能和净水功能加之畅通、有效的给排水管系统,才能有效地解决城市缺水问题,从而为城市发展与生活提供保障[2]。最后,城市海绵体系应具有释放水源的功能。当城市遇到干旱的情况,城市海绵体系之前积蓄的水源通过市政给排水系统去有了释放水源就能够有效地解决干旱给城市带来不良影响。总而言之,海绵城市理念能够有效的解决恶劣天气给城市带来的影响,同时能够合理的利用水资源,能够为城市居民生活提供保障,促进城市的快速发展。


图2  基于海绵城市理念的城市给排水管道系统构建图
       
        三、基于海绵城市理念的城市给排水管道系统建构策略
        (一)改变传统的城市给排水管道系统建构理念
        “海绵城市”简单的来说就是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”和“韧性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”或加以利用,大大减缓城市缺水问题,同时在降雨时能及时处理城市蓄积的污水,提高城市居民用水的安全性等。海绵城市理念能够有效使社会水循环与自然水循环形成相互贯通的形势,从而提高城市给排水管道系统构建的系统性、科学性、合理性、协调性,使城市给排水管网系统发挥最佳的效果。通过对汇水流域雨水径流量、面源污染等数值模拟,提出新开区规划或老城区整改措施与对策,采用BIM、GIS、物联网传感等新兴技术搭建智慧工作平台,使海绵城市给排水管网具有实操性。









图3  某城市给排水管道系统建构图
        (二)根据城市具体情况设计合理的城市给排水管道系统
        在设计城市给排水管道系统时,系统规划者必须要拥有瞻前顾后的意识,不能只根据城市的目前发展状况进行城市给排水管道系统的设计,同时也要对城市未来的发展有一定的规划,因为城市的可持续发展才是城市给排水管道系统的发展方向以及理论依据。所以,系统规划者在设计城市给排水管道系统的时候,要对城市的用水情况做一个具体分析,从而设计科学合理的城市给排水管道系统,让城市能够有效地解决恶劣天气带来的影响,同时也能够有效地提高水资源的利用率。在设计城市给排水管道系统的时候,根据城市的具体情况出发,从而更好地满足城市居民的心理需求以及精神需求,并使城市走向可持续发展道路。
        (三)强化城市给排水管道系统建构的研究
        城市给排水管道系统是影响城市发展的一大因素,只有不断地改革和完善城市给排水管道系统,才能更好地提高城市的质量水平。城市给排水管道系统构建是一项复杂而艰巨的工程,需要花费大量的人力资源、物力资源以及经济资源,所以城市给排水管道系统构建的各方面要求都特别高,实行一城一策、一地一策、因地制宜。城市给排水管道系统的建构,有利于增强城市公民的环保意识,能够为城市未来的发展站打下坚实的铺垫。除此之外,各个城市对城市给排水管道系统建构的投资力度不够,严重阻碍了城市给排水管道系统的建构。所以,强化城市给排水管道系统建构的研究,注重系统结构的每一个环节,从而促进城市给排水管道系统建构的科学性、实用性、可持续发展性,通过完善每一个细节,从而提高城市给排水管道系统的使用效果[3]。

       
       
       
       
       
       
       
       
        图4  城市给排水管道系统建构的研究
四、结束语
        城市给排水管道系统建构是影响城市发展的重要因素。虽然目前我国的城市给排水管道系统建构还存在很多的问题,但可以通过改变传统的城市给排水管道系统建构理念、根据城市的具体情况设计合理的城市给排水管道系统、强化城市给排水管道系统建构的研究等方法,逐步提高我国的城市给排水管道系统建构水平,从而促进我国的海绵城市理念落实到实处。
        参考文献:
        [1]倪嘉雯,胡亚杰,江思倩,丁大钧,杨静.城市排水系统与海绵城市建设实践[J].合作经济与科技,2020(09):23-25.
        [2]石春艳.北方地区海绵城市雨水渗透技术设施研究[J].北方建筑,2020,5(02):49-53.
        [3]陈虎,赵迪,田宇荃.海绵城市理念下的生态海绵体建设——以常德市海绵城市示范区为例[J].智能建筑与智慧城市,2020(04):111-113.
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