李齐全
北京市市政工程设计研究总院有限公司西南分院 重庆 巴南区 401320
摘要：近年来，我国的城市发展水平显著提升，从世界范围来看，也处于世界前列，快速的城市化进程也使得人们对城市发展提出了新的要求，尤其是市政给排水设计中，应积极将海绵城市理念应用于其中，彻底发挥海绵城市设计理念的优势，避免城市内涝和地下水源补充不及时的问题。因此，从本质来看，海绵城市概念在市政给排水设计中的应用，有效对城市功能负载过重起到了一定的缓解作用。基于此，本文详细探析了市政给排水设计中的海绵城市理念应用，对提升城市给排水系统设计的科学性、实用性有着重要的意义。
关键词：海绵城市理念；市政给排水设计；应用
我国各个城市在几十年的发展探索过程中，逐步形成了一种新型的发展理念，各个城市的发展水平显著提升，高层大厦、市政工程在城市内的兴起虽然给人们的生产生活带来了很大的便捷，但与此同时也使得很多城市面临着空间利用和水资源方面的问题，直接的地下水抽取极易造成城市内的地下水位降低和建筑物沉降。从可持续发展的角度来看，这种方式显然是不可取的，而海绵城市理念的提出恰好可以解决这方面的问题，通过大自然的力量来实现给排水设计的优化，对城市的长远发展有着极其深远的意义。
1.海绵城市建设内涵和常用铺装材料
1.1海绵城市建设内涵
伴随着各个城市都在探索生态文明建设的道路，海绵城市理念已然在越来越多的城市得到了应用与推广，这一理念符合生态可持续发展的要求，经由自然途径和人工措施的有效结合，在满足城市排水防涝安全性的基础上，最大程序上通过雨水的渗透、积存和净化等多种处理方式，保持雨水在城市给排水系统内的良性循环状态[1]。事实上，在城市给排水设计中的海绵城市理念应用，并不是要完全摒弃原先给排水设计的相关理念，而在传统给排水系统的良性减负与补充，给城市人们创造了更为安全有序的生活条件。为提升城市给排水中的海绵城市设计水平，需要有关设计人员全面统筹各方面的知识，替换传统的排水系统，使得给排水设计更符合城市现代化的要求。
1.2海绵城市常用材料
1.2.1透水性水泥混凝土
城市给排水设计中的海绵城市理念应用，所使用的材料与常规材料有所不同，一般选用的是透水性相对较好的材料，比如，透水性水泥混凝土，这种材料的胶凝材料是水泥，采用的是1个或者几个不同的特殊级配，少用或者完全不用细骨料所配制的透水空隙混凝土。水泥作为透水性水泥混凝土的主要材料，经由薄层水泥浆包裹、相互粘贴于粗骨料的表面，也就在材料内部形成了孔穴均匀分布的蜂窝结。
1.2.2透水砖
透水砖在城市给排水设计中的应用非常广，在公园、小区内不行驶车辆的地方，透水砖的使用较广。与一般的透水性材料相比，用透水砖所铺装的透水面层，耐磨性好，可以克服不利环境因素所造成的干扰，材料的装饰性和透水性极佳。但为了发挥透水砖材料的性能优势，在透水砖的铺设过程中，应保持铺设面层材料和厚度与周边环境的匹配性，使得在城市中的透水结构层、基层可以发挥透水与滞水的作用[2]。
1.2.3透水性沥青混凝土
透水性沥青混凝土同样为一种相对特殊的材料，在该材料的选择和使用过程中，应加强对材料使用寿命因素的考虑，因为透水性沥青混凝土材料的特殊性，在级配方面一般不使用细骨料，在市政道路的铺设中，虽使用一定的透水性沥青混凝土，但并不全部使用该材料，基层依旧采用的是普通沥青混凝土材料。沥青中通过改性材料的添加，有效使得材料的透水性和强度达到了相应的施工标准，在一些寒冷地区，这类沥青混凝土材料的应用效果相对理想，对预防龟裂问题十分有效。
2.海绵城市理念运用于市政给排水设计的意义
2.1提升对城市空间的利用率
对于任何的城市设计工作而言，地形、气候均是需要着力考虑的设计问题，尤其是在当前城市化快速发展的过程中，城市内部有限的土地资源基础上，不仅要建设各种的高层建筑来满足人们的生产生活需求，更要开展各种的基础设施项目、环境绿化工程。给排水是市政工程中的重要构成，其覆盖面广，与城市人们的生产生活息息相关，海绵城市概念的提出，有效在原有基础上进行了给排水系统的优化和调整，经由绿化地、人工湖等与给排水系统的有效结合，在城市内构建了水资源收集、净化、再利用的循环链，大大节约了城市空间，提升了空间利用率。
2.2提高对水资源的利用率
现阶段，伴随着经济实力的显著提升，城市建设规模日渐扩大，且各个城市的人口密度也有所增大，正是因为这种趋势，使得城市内的用水负担也同步增大，但因为城市内的水资源总量有限，各个城市都应该通过给排水系统的设计优化来保障水资源的综合利用率。海绵城市因为对给排水系统实现了优化，也就可以在综合考虑建筑区域、人口分布等综合性因素基础上，通过给排水管道的科学布设，促进城市水资源的科学利用。
3.城市给排水设计现状
3.1雨水利用不充分
城市日渐发展的过程中，硬化道路建设数量日渐扩大、规模有所扩大，混凝土道路的建设导致雨水渗透性相对较差，干扰了雨水的生态循环，部分雨水无法直接渗透到地下，只能够在蒸腾作用下或者经由城市排水系统进入到大流域内，整体水循环的生态性不足，很多城市在给排水设计中都存在这一问题，如果给排水系统的这一问题长期得不到有效的处理，排水系统的压力异常增大，甚至在一些特殊情况下可能会造成严重的生态环境问题。因此，雨水利用不充分的情况是未来市政给排水设计中着力需解决的问题[3]。
3.2短历时强降雨承受能力不足
城市快速发展的过程中也面临着急剧的环境破坏，部分城市因为特殊的气候条件，常常受到短时强降雨侵袭，当出现短时强降雨以后，城市面临着极大的排水压力，如果给排水系统存在设计漏洞，可能会引起严重的城市内涝，引发水资源浪费和污染。在我国的很多地区，城市短历时强降雨的承受力不够，一般应专门结合其降水量和排水要求，来进行相应的设计优化，提升城市中的地表渗透水平。
4.海绵城市理念在市政给排水设计中的具体应用
4.1人行道
在将海绵城市理念应用于市政给排水设计以后，重点要求有关设计人员应结合人行道的设计要求，做好道路材料的选择和坡度设计，比如，可以将透水沥青混凝土、陶瓷生态透水砖等材料作为人行道的主材料，保障海绵城市理念目标的实现。为提升人行道中海绵城市设计水平，应尽量选用吸水能力较好的道路材料，以发挥材料的性能，使得在雨水季节地面基本上没有大面积的积水现象。吸水材料在性质特殊，即使在吸水以后，自身体积和性能也不存在明显变化。此外，人行道的坡度设计要合理，使得即使出现了强降雨天气，坡度设计可以使得雨水可以顺着坡度自然排水，经由市政排水系统来实现雨水资源的收集与整理，经由净化处理也就可以实现雨水的再次利用，在城市内创造了良好的水循环。道路材料的性能是决定人行道雨水收集能力的重要因素，市场上各种新型道路材料的出现和应用，不仅减小了雨水对人行道路所造成的干扰，更提升了城市的抗洪、抗旱能力，对城市内的地面湿度和温度起到了一定的调节作用。
4.2车行道
海绵城市理念在市政给排水设计中的应用，同样应注意车行道设计，为使得车行道设计能够符合海绵城市理念，应选择透水性能较好的材料，通过这一材料的使用来保障车行道良好的抗水性能。与人行道相比，雨季到来时，强降雨天气使得道路中的水量较大，如果这些积水无法及时排出，不仅会引起严重的交通问题，甚至地面湿滑还会增大交通通行风险，在积水过大时甚至会引发倒灌问题，给城市带来严重的经济和社会损失。因此，为促进生态文明城市建设目标的实现，应加强海绵城市设计理念的应用，根据城市的气候特点和降水情况，通过恰当的道路材料选择来提升路面的渗水性。现阶段，很多城市在长期发展的过程中依旧面临着道路局部积水严重的问题，很多时候是由于材料的吸水性较差所引起的，为改善这一局面，道路施工建设时可以在路面增设一层防水沥青，即使雨量过大，雨水也会沿着道路两侧的排水系统快速排出，避免了路面上的雨水积聚[4]。当然，在车行道的设计中，可以将透水水泥混凝土作为道路的基础垫层，因为这一材料的特殊性，使得道路的渗透能力得以增强。透水混凝土的渗透能力强，地面雨水集聚的控制非常有效，经由道路两侧的绿化带种植，可以有效发挥这些绿化带对雨水的吸收作用。车行道排水设施设计与建设与道路排水、抗滑性有着直接的关系，为达到海绵城市设计理念的要求，设计人员应充分加强对排水量、排水效率等多种因素的考虑。
4.3绿化带蓄水、渗水设计
4.3.1雨水收集
绿化带在城市内同样可以起到良好的蓄水作用，经由绿化带的建设，可以有效实现城市内雨水资源的回收，兼具地面绿化和雨水收集的作用。通常情况下，在道路下方20cm位置处最适宜建设绿化带，通过这些位置的雨水资源利用，可以有效使得雨水资源的分布更为均匀，道路排水系统的排水能力、绿化带的蓄水能力得以大大提升。但绿化带设计如果要完全符合海绵城市的设计理念，应加强对溢流系统的设计优化，铺设透水性能好的空心砖，使得在这些材料使用以后，雨水管道和绿化带系统的连接更为科学，即使雨水超出了绿化带的承受极限，多余的雨水也可以直接经由溢流系统进入到排水管道内。绿化带给排水设计如图1所示。
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图1绿化带给排水设计
4.3.2雨水过滤
在城市内的绿化带建设同样可以实现雨水的过滤处理，在雨水降落到地面以后，为了有效将雨水资源实现再利用，需对雨水加以过滤和清洁，在绿化带上铺设一层种植土，铺设砾石层，安装特定规格和型号的渗透管，在雨水被过滤处理的同时，一部分的雨水资源可以逐步渗透到地下土层中，作为地下水的补充。
4.3.3雨水排放
绿化带的雨水排放设施安装也尤为重要，具体的设计中，应保持绿化带雨水溢流系统和排水管道之间的可靠连接，雨水排放能力显著提升，在雨水量急剧增加的过程中，绿化带的吸水能力要低于雨水的汇集能力，绿化带的排水压力大大减弱[5]。
4.4生态环境灌溉设计
生态环境灌溉设计同样是海绵城市理念下市政给排水设计的重点，具体的设计工作进行时，主要是对绿化设施、周边绿植等植被开展的灌溉设计工作，以通过生态环境的高度层次差，来进一步提升雨水资源的综合利用率[6]。在植物分布特点的基础上，通过高低差形式也就使得雨水得到了充分的收集，不仅可以利用雨水来实现对植被的灌溉，更可以改善局部生态环境。此外，生态环境灌溉设计同样可以使得水资源的净化能力得以提升，在周边构建其自动灌溉系统。
结束语：
海绵城市理念在现阶段的市政给排水项目中得到了极为有效的利用，但设计工作进行时涉及了人行道、车行道、绿化带等诸多方面，为全面保障市政给排水系统的设计科学性，有关人员应将海绵城市理念渗透到各个环节，加快海绵城市建设目标的实现。
参考文献：
[1]宁芳仪,丁淑艳.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用实践[J].住宅与房地产,2018,488(03):86-87.
[2]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,2019,168(12):157+159.
[3]李金龙,朱苏月.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].绿色环保建材,2020,159(05):95+97.
[4]张颖焕.浅谈海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].房地产导刊,2020,000(002):22.
[5]丁浩.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].环球市场,2020,000(005):294.
[6]孙琪.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].建材与装饰,2020,000(007):112-113.