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基于海绵城市建设需求的给排水设计分析

发表时间：2020/9/28 来源：《基层建设》2020年第17期作者：刘瑛

[导读] 摘要：随着城市设计规划水平不断提高，海绵城市设计理念快速发展。

        四川恒筑工程设计有限公司 610000
        摘要：随着城市设计规划水平不断提高，海绵城市设计理念快速发展。海绵城市主要就是指城市能够如同海绵一样，在雨季时，能够快速吸收储蓄积水，对雨水净化。在旱季时则能够利用净化过的雨水实现循环再利用提高水资源的利用效率。城市排水工程能够有效解决雨水聚积的问题，减少城市洪涝灾害，确保城市可持续发展。通过海绵城市的建设能够实现生态保护与修复，以水作为主要载体，保证水资源实现可循环，提高水资源的整体利用效果。
        关键词：海绵城市；给排水设计；顶层设计
        引言
        由于受到全球气候变暖以及城市热岛效应的影响，导致大部分城市极端天气数量显著增加，使得很多城市内涝问题严重。在我国城市建设发展的过程中，许多市政工程对自然生态环境造成严重破坏，使得城市原有的生态系统无法发挥应有的效果。地面硬化、城市水系不断萎缩等因素，都导致城市内涝无法及时排除，使城市地表径流增加，严重影响人民群众的生命财产安全。通过建设海绵城市能够提高城市排水系统存储效率，保证城市排水工程设计更加科学合理，提高给排水基础工程的渗透性能。
        1海绵城市理念
        所谓的海绵城市，就是在城市建设规划时充分利用绿化带、道路和建筑物，加强对雨水的吸收、释放和渗透，对地表雨水径流进行合理控制，改善多雨季节对城市交通所造成的各种不良影响。海绵城市的设计理念可以为城市给排水工程设计提供重要的指导思想，保证城市内资源实现循环再利用。在海绵城市设计的过程中，必须要将水生态、水资源、水环境、水安全融为一体，保证城市水的综合利用效率大幅度提高。
        2城市给排水设计的主要问题
        2.1基础设施建设不完全
        在我国城市化开展的过程中，必须要有完善的基础配套设施，确保整个城市规模化运转。但从目前来看，很多城市的排水系统存在管线老化、地下排水管道规划不科学、城市排水能力无法适应新时期发展需求的问题。地下排水设施出现故障也无法及时有效进行处理，导致城市排水系统无法应对恶劣天气而引发洪涝灾害，给人民群众的生命财产安全造成严重威胁。
        2.2雨水资源无法充分利用
        目前很多城市为了提高道路通行质量，往往采用沥青混凝土路面修建，导致路面硬化问题不断加剧，使得城市内部水循环系统受到极大阻碍。很多雨水无法渗透进地下就直接通过排水系统排出，使得地下水资源不断匮乏，给排水系统造成巨大压力。在我国南方地区，由于受到地理环境和气候条件的影响，城市内部雨水排放存在比较大的困难，排水系统老化严重，很多城市雨水排放与城市污水排放共用一个系统，导致水资源被极大浪费。
        2.3地下水位过高
        我国不同区域降雨量存在显著差异，尤其是东南多西北少等问题，在夏季由于降水量比较丰沛，地下水位非常高。在海绵城市修建时，必须确保排水系统的渗透效果。如果区域地下水位偏高，则渗透能力不足，容易导致路面积水等问题。地下水下渗又会造成水位升高，影响建筑结构的安全性与稳定性。
        3基于海绵城市建设的排水系统设计
        3.1与其他部门及专业紧密协作
        在海绵城市建设规划涉及到财政部门、规划部门、建设部门、园林部门和水利部门等，所以必须确保多个部门之间的通力合作，共同为海绵城市建设规划提供重要帮助。在海绵城市施工建设时，只有加强各学科之间的专业协调配合，为排水工程设计提供重要方向，才能够有效提高排水系统建设的质量与水平，确保海绵城市发挥应有的作用。

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        3.2重视顶层设计
        由于海绵城市建设需要耗费大量的资金，建设周期比较长，所以必须要适当借鉴国外的先进经验，加强顶层设计。只有转变城市发展模式，制定具有特效的海绵城市规划设计方案，才能够进一步确保城市雨洪管理系统发展水平全面提升，促进海绵城市的持续发展。
        3.3加强试点工作
        在海绵城市规划设计的过程中，必须根据城市现有资源，确保各个方面的安全有效运行，在实际建设中要根据经验，积极引入雨洪资源管理技术，并且重视先进设备的研究与开发，促进海绵城市的有序发展。例如：在人行道设计时要避免出现路面湿滑等问题。通过在选材上选择透水性能比较高的混凝土材料，并且加强原材料的渗透效果，保证雨水快速渗入地下，从而有效减少路面积水等问题。通过这种施工材料与路面处理也可以提高人行横道的舒适度保障行人出行安全。在多功能蓄水池设计时，应该积极借鉴日本海绵城市的理念，通过建设能够调节雨水。同时具有景观绿化功能的多功能蓄水池，结合城市的实际特征，制定符合城市需求的蓄水池，确保排水管道及时将雨水排放到蓄水池中。通过一定的净化方案，使蓄水池的水快速转化为城市用水。在绿化带设计时，应该采用沉淀的形式对海绵城市中市政道路收集的雨水进行储蓄。保持绿化带旺盛的生命力，还能够对雨水进行合理调蓄。在车行道设计中，如果采用硬化不透水路面，很容易产生热岛效应，造成路面积水问题严重，地下水无法充足补给。为此必须要积极改变车行路面的施工材料，在行车路面上方可以选用透水性比较强的沥青混凝土材料，而在中层路面中应该采用透水性胶乳，在路面底部采用非透水性构造材料，可以有效抵御大量降水对路基路面造成的破坏，也能够保证路面积水沿着斜坡，快速流入到盲沟。通过绿化带对雨水净化直接排入到地下，可以有效解决路面积水的问题。
        3.4雨水控制系统的利用
        在海绵城市建设规划时，由于具有一定的复杂性特点，还存在系统衔接的问题，所以可以通过制定雨水控制利用系统，加强对道路交通绿地等专项设计的编制，根据新旧城区改造要求，对城市雨水体系进行修建与完善，保证雨水控制利用的整体效果。在我国建筑行业快速发展的过程中，人们对建筑物的整体质量要求也在不断提升，无论从外部轮廓还是内部构成都非常复杂，传统的二维设计，如果遇到不规则抽象的建筑形体会感到比较困难。BIM技术设计可以确保抽象空间构建，更加直观生动，有效降低建筑设计的难度，也可以确保业主方能够更加清楚准确地了解设计方案。通过BIM技术不仅能够构建具有可视化效果的建筑模型，还能够对整个工程项目实现全生命周期管理。例如前期的方案构建和多媒体效果展示以及设计中期的仿真模拟交互。后期的施工管理也能够进行三维展示，从而确保整个给排水设计更加精细化。在进入开发场地后，由勘测方提供统一的三维测绘成果，设计人员还需要根据此三维模型进行深入探究，最终保证设计成果得到科学转换，为施工人员的施工提供重要的参考与信息。在施工完成之后，能够利用该三维模型加强后期管理，每一个生产环节的信息都可以直接作为下一个环节信息交接，确保不同阶段之间的信息衔接，避免出现工作脱节的问题。
        结语
        海绵城市是城市建设最重要的发展趋势，能够促进城市化建设的质量与水平，在市政排水工作设计时，引入海绵城市的设计理念，不仅可以快速消除雨水堆积的问题，同时还能够保证水资源的循环再利用。促使国家现代化建设的质量与水平全面提高，有效减少城市内涝，保障水生态安全。在海绵城市理念应用的过程中，还应该与其他管线相协调，坚持科学建设的原则，重视顶层设计，把握关键重点环节。充分意识到海绵城市建设的内涵，加强对雨水的控制再利用效果，全面提高城市排水系统的建设水平。
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