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基于海绵城市理念的市政排水设计思考

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李立1 刘代俊2

[导读] 摘要：加强海绵城市理念与道路排水设计方案的紧密衔接，遵循“生态优先、因地制宜、统筹兼顾”的原则，综合应用“渗、滞、蓄、净、用、排”措施，打造自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。

        1武汉市政工程设计研究院有限责任公司湖北武汉 430000
        2武汉顺成路桥设计咨询有限公司湖北武汉 430000
        摘要：加强海绵城市理念与道路排水设计方案的紧密衔接，遵循“生态优先、因地制宜、统筹兼顾”的原则，综合应用“渗、滞、蓄、净、用、排”措施，打造自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。本文通过分析海绵城市理念在市政排水设计中的重要性，并阐述海绵城市理念在市政排水设计中的具体应用，充分彰显出海绵城市理念的应用价值。
        关键词：海绵城市理念；市政排水设计
        1 海绵城市理念应用于市政道路给排水设计的重要性
        1.1 改变市政排水设计理念
        市政排水系统的设计与城市化建设中的各个环节息息相关，因此海绵城市理念的提出，是对传统城市化规划设计方法的全面颠覆，也是我国城市化建设进入饱和状态后城市功能升级的必经之路。
        海绵城市建设需推动治水思路战略性转变，把握“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的基本思路，将传统的“快收快排，集中终端控制”转变为“慢排缓释，分散源头控制”，先利用场地源头设施对径流进行促渗减排，部分径流雨水可予以调蓄净化和回收利用，最后实现安全有序排放。
        1.2 统筹城市建设，实现排蓄有机融合
        高速的城市化过程极大的改变了场地原有的自然水文条件，场地开发和大面积的硬化路面铺设中断了正常的水循环，使得降水大部分通过地表径流的形式进入河流、湖泊，长此以往造成了蒸发水量变大，特大暴雨的极端天气也越来越频繁，径流量的增大及峰值径流量的提前，给原有的排水设置造成了极大地压力，如果没有相应配套的排水体系作为支撑，城市水安全将会面临严峻的考验。
        海绵城市建设将“绿色”基础设施建设与“灰色”基础设施建设相结合，统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，通过技术措施落实到“渗、滞、蓄、净、用、排”，充分发挥城市“绿色”与“灰色”基础设施协同作战能力，保护和恢复区域生态功能，提高城市排水标准，提升城市防洪抗灾，应对自然灾害的能力。
        1.3 推进市政排水系统建设可持续利用
        大力推进雨污分流改造、市政污水管道完善建设，消除污水直排混排现象，实施雨水截流处理工程，结合雨污分流改造同步融合低影响开发设施，降低入湖面源污染负荷。按照源头-中途-末端系统思路，通过排涝港渠疏通整治、市政雨水管道完善、超标内涝通道建设，结合源头径流控制措施，提高排水防涝能力。远期结合水系连通、水生态修复、生态岸线建设，逐步恢复水生态系统的稳定性，引导各水系生态保持长期良性平衡。
        2 海绵城市理念在市政排水设计中的应用
        2.1 城市道路
        城市道路是城市中的交通通道，是人们社会生活的主要开放空间，同时也是排水等市政管线的主要敷设载体。在保证人车交通及服务周边区域等基本功能的前提下，宜优化道路横断面及纵断面，组织一定量的路面径流从不透水面流向透水面，继而进入下凹式绿化带、生态树池等海绵设施进行蓄滞,达到缓解市政管道排放压力,消纳部分路面径流中的污染物的目的。并将雨水管涵与海绵设施衔接，确保超过海绵设施调蓄容积的径流顺利排放，不影响交通出行需求。

        城市道路雨水系统流程图
        城市道路海绵设施的选择应经济有效、方便施工、维护简便,综合考虑道路所在区域土壤类型、地下水位高度、道路横断面布置、现状存在问题等因素，可参照选用如下海绵设施:
        1)渗透:雨水花园、生态树池、透水铺装等;
        2)储存及调节：蓄水模块等;
        3)转输:植草沟等;
        4)截污净化:初期雨水截流池等。
        2.2 停车场
        基于海绵城市理念下的生态停车场以改善城市雨水的生态循环作为主要设计目标，建设具备雨水净化、收集、可回用功能的绿色生态停车场。因此，海绵型生态停车场在满足停车场基本功能的同时，也具备了生态功能和景观功能。
        海绵型生态停车场使一部分降雨依次经过透水铺装面层、多孔透水混凝土垫层及碎石疏水层的孔隙渗透净化，渗入透水盲管并汇入集水模块储存回用。路面未下渗的雨水通过地表汇入生态草沟，通过生态草沟进行净化下渗，进入收集池储存回用，生态草沟中未下渗的雨水通过溢流井排入城市雨水管道。储存设施里的雨水可为绿地浇灌和水体补水提供水源，也可用于洗车。
        2.3 小区
        通过对小区的海绵改造，来消除小区内渍水、减轻下游雨水管道排放压力、提升区域排水防涝系统的建设标准，改善水生态环境，达到“雨水排放通畅、面源污染削减”的目标。利用海绵设施自然积存、自然渗透、自然净化等功能，使社区排水水质提升，降低由初期雨水冲刷形成的地表径流污染物的浓度，从而在源头上减轻水污染，保护湖泊河流免受污染物的影响。
        小区内需综合考虑设施组合的选择及用地竖向，布置绿色屋顶、下凹式绿地、生物滞留设施等措施，利用景观绿地及水体滞留雨水，净化回用，道路及场地等采用透水铺装，利用植草沟、下沉式绿地等对径流雨水进行收集、调蓄。优先采用雨落管断接的方式，利用建筑周围绿地设置雨水花园等承接、净化屋顶雨水；或采用雨水桶装置，使屋面径流雨水进入自带简易预处理装置的雨水桶，收集雨水可回用于绿地浇洒，超过设计调蓄量的雨水溢流至低势绿地，经过滤层渗透再收集至后续调蓄设施。普通平屋顶可考虑改造为绿色屋顶，一方面净化雨水，提高水质，另一方面可以延缓汇流时间，缓解小区内涝压力；小区内绿地可改造成下凹式绿地、植被渗透沟、雨水花园等滞留设施的形式，并设置溢流口。可结合周围环境设计采用微地形、下凹式绿地等措施，建议优先采用植被浅沟、渗透沟槽等地表排水形式输送、消纳、滞留雨水径流，减少小区内雨水管道的使用。若必须设置雨水管道，宜采用雨水口截污挂篮、环保雨水口等措施；雨水径流经各种源头处理设施后方可作为调蓄水体补水和绿化用水。
        结束语
        综上所述，在市政排水设计过程中实现海绵城市的建设，需要改变传统设计理念，统筹城市建设，实现排蓄有机融合，根据不同项目因地制宜进行选择海绵措施，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，保护和恢复城市生态功能，缓解城市内涝，改善城市水环境，提升城市功能，促进人与自然和谐发展。
        参考文献
        [1]崔荣兵，曹丽娜，陈卫连.海绵型生态停车场设计、施工及养护技术[J].城市住宅，2016（11）： 99-102.
        [2]谭芳，林墨飞.基于"海绵城市"理念的生态停车场设计研究[J].美术大观，2017（3）： 144-145.