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海绵城市建设及其排水设计的分析

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：陈宁

[导读] 摘要：海绵城市的合理建设可以有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境，并且科学合理的城市排水设计可以促进城市建设的可持续发展。

        滨州市住房和城乡建设局山东滨州 256600
        摘要：海绵城市的合理建设可以有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境，并且科学合理的城市排水设计可以促进城市建设的可持续发展。本文阐述了海绵城市的主要特征及其建设意义与要求，对海绵城市建设的排水设计要点进行了探讨分析。
        关键词：海绵城市；特征；建设；意义；要求；排水设计；要点
        2012低碳城市与区域发展科技论坛中，“海绵城市”概念首次提出，狭义的海绵城市是指能够对雨水径流总量、峰值流量和径流污染进行控制的管理系统，特别是针对分散、小规模的源头初期雨水控制系统，也就是指LID。广义的海绵城市是指山、水、林、田、湖、城这一生命共同体具有良好的生态机能，能够实现城市的自然循环、自然平衡和有序发展。因此为了充分发挥其作用，以下就海绵城市建设及其排水设计进行了探讨分析。
        一、海绵城市的主要特征
        海绵城市的特征主要包括：（1）城镇建设和生态环境关系的协调性特征。在城市开展地下水、自来水收集存储和排放过程中，不会单纯地凭借地下管道，相对应地是配合城市自然环境综合系统，完成各类水资源包括大气降水和地下水的吸收、存储任务，进一步令既有的城市洪涝隐患得以克制。（2）确保城市能够针对各类环境变化和自然灾害加以弹性适应的特征。海绵城市构建的理念，不仅在于城市内部水系统的恢复与维持，同时对于自然生态系统维护工作亦非常重视，即强调城市系统的自我调节可靠性。（3）转换传统排水防涝模式的特征。海绵城市主张将以往快排式等排水方法予以摒弃，并且将渗、滞、蓄、净、用、排等方针贯穿于城市排涝工程始终。另外，就是竭尽全力地令开发前后的水文特征保持不变，加快城市内部良性水循环系统的构建进程。
        二、海绵城市建设的重要意义
        海绵城市建设的重要意义主要体现在：（1）生态意义。海绵城市建设调整了城市中生态系统，提高环境质量，海绵城市建设中，种植的树木增多，硬化的路面减少，合理的处理雨水，甚至将雨水回用于工业的生产，不但带来增加经济利润，还改善了环境。（2）社会意义。第一、海绵城市建设的理念为城市老旧城区海绵城市建设提供了新思路。相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案，改造设置一些城市“海绵体”是一个更加可行的思路。在整个设计过程中，可通过原有的老旧建筑雨水管断接技术，将雨水管线接入周边公园、水体、集中绿地等，集中贮存雨水，也可以利用小区内部的花坛、绿地等建筑设施空间布置雨水花园、下沉式绿地；城市道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间，布置生态树池、植草沟等低影响开发设施，有效地对地表径流加以蓄、滞、渗、排等。第二、海绵城市建设可以减少城市内涝的发生。通过海绵城市的建设，将防、排、蓄、渗、滞等策略合理地结合起来，大大减轻城市防洪排涝的压力，有利于减少城市洪涝灾害的发生，维护城市居民安定的生活环境。（3）经济意义。海绵城市建设需要开展与城市相适应的水利工程建设，同时水利工程的建设要与城市中的园林结合，从而保护水资源，节省治理水污染的费用。
        三、海绵城市建设要求的分析
        海绵城市建设要求主要体现在：（1）海绵城市建设必须保护生态环境。第一、保护生态系统，海绵城市的建设不能在破坏城市生态系统的基础上建设，相反，是对生态系统进行合理的保护；第二、对生态系统损坏的地方进行恢复，在以往的城市建设中，不可避免的对城市的生态系统破坏，但是在破坏后，并没有及时的采取策略解决问题。而海绵城市建设的一个主要工作就是对被破坏的系统进行必要的修复；第三、将开发中的影响降到最低，城市建设中不可能完全不破坏城市，海绵城市建设也不例外，但是海绵城市的建设是希望能将破坏的影响降到最低，希望用低影响换来高收益。

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主要的策略是，在海绵城市建设中，保护湿地、河流，对其保护不开发。避免造成破坏。而已经被破坏的就可以利用物理手段进行恢复，使当地的水能够正常的循环，对于一些严重缺水的地区，可以利用人工调蓄，使地下水的水位提高。（2）海绵城市建设必须创新观念。传统的建设理念，在建设路面时基本以硬化的路面为主，硬化的路面可以承受更大压力。而城市中的排水建设仅仅依靠排水管道，在管理排水管道时，将管道中的水快速排出，而且集中管理排水管道中的末端，虽然在建设的初期取得一定的效果，但是长期使用会造成洪涝现象，而且不但有洪涝还会造成干旱，并且这种情况完全没有任何的缓解迹象，相反旱涝情况都比较严重。因此海绵城市必须改变建设理念，在注重现代化的同时，也加入自然的因素。利用雨水花园、植被等策略，控制雨水的排放量。这种策略主要是在源头控制雨水，将原本雨量集中的源头变为分散，通过调节源头对雨水进行净化，甚至是回收一部分的雨水再重新的利用，最终使雨水排放的效果能够安全。
        四、海绵城市建设中的排水设计要点分析
        1、科学规划排水工程。海绵城市建设需要结合城市区域特点，加强排水工程的规划，严格控制城市雨水的径流系数，并且合理的规划建设还能够从雨水径流源头控制水污染，使水资源能够被得到充分利用，同时有效改善我国城市景观。
        2、初期雨水弃流排水设计。初期雨水弃流可以通过一定方法或装置将存在初期冲刷效应的降雨过程中的初期径流予以弃除，减少径流污染、提高雨水资源的利用率。常见的初期雨水弃流包括容积法弃流、小管弃流（水流切换法）等，弃流形式包括自控弃流、渗透弃流、弃流池、雨落管弃流等。是否采用初期弃流，采用何种弃流控制策略及如何合理确定初期弃流量应该根据项目现场条件、汇水面特性、管渠系统大小、污染状况、控制目的及设计的工艺系统等综合分析而定。
        3、严格透水铺装排水设计。大面积不透水的硬质铺装在暴雨来临时会导致雨水的径流，排水管道超负荷后便会导致内涝的发生。采用缝隙透水的混凝土路面砖以及多孔的嵌草砖、碎石地面铺设的透水性路面，尽量让雨水渗透进入土壤；当雨水通过路面的渗透速率大于土壤渗透速率时，多余的雨水再进入市政排水管道，或者让多余的雨水排入附近的池塘、蓄水池，留住雨水，让其逐步渗入地表，制造会呼吸的地表。
        4、合理实施生物排水设计。生物排水是指设置较浅的洼地并种植当地的耐旱及短时耐淹植物，通过植物、土壤及微生物作用滞蓄及屋面、路面等硬化下垫面的径流雨水，通常分为简易型生物滞留设施和换土型生物滞留设施；生物滞留设施按应用位置不同分为雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池和下沉式绿地。生物滞留设施一般主要由蓄水层、覆盖层、种植土壤层、砂滤层、排水层、溢流口等部分组成。
        5、加强城市生态系统保护。海绵城市建设要确保生态系统的保护工作，有效维持原有生态系统对水问题的处理能力，有效保护城市原有河流、湿地等生态系统，在此基础上，在进行城市水系统规划过程中融入海绵城市理念，避免新开发系统对原有系统的破坏。
        结束语
        综上所述，海绵城市建设需要结合自身实际，做到因地制宜。随着城市化建设的不断推进以及工业化程度的提高，使得环境日渐恶化，越来越多的城市开始建造海绵工程，提升城市应对雨水能力，因此必须加强对海绵城市建设及其排水设计进行分析。
        参考文献：
        [1]姜洋.浅谈海绵城市理念在市政排水设计中的应用[J].房地产导刊，2018（33）
        [2]沙进.海绵城市理念在市政排水设计中的应用实践[J].建筑工程技术与设计，2018（27）
        [3]叶顺根.城市给排水建设中海绵城市理念的应用研究[J].水电水利，2019，3（10）：63-64.