海绵城市建设中的市政工程实践与技术创新

摘要：海绵城市建设作为城市可持续发展的关键策略，逐渐成为市政工程领域的重要研究与实践方向。通过整合绿色基础设施与传统灰色基础设施，提升城市雨水管理能力和生态环境质量。本文从市政工程角度出发，探讨海绵城市的具体建设实践，深入分析其中采用的关键技术和创新方法。结合典型案例，剖析实践中遇到的问题与对策，为今后城市水生态管理提供理论支持与技术借鉴。

关键词：海绵城市；市政工程；技术创新

一、市政工程在海绵城市建设中的实践路径

（一）城市排水系统改造的工程部署与调控机制

城市原有排水系统设计以快速排水为核心目标，忽略了雨水调蓄与生态效益的实现。在海绵城市建设中，市政工程部门通过调整管网布局、提升管径容量、增设雨水调蓄设施等手段，实现从单一排放向调蓄与净化并重的系统转变。改造过程中引入分流制系统，将雨水与污水分离处理，减少污水厂负荷与溢流污染。同时设置截流井、调蓄池与智能阀门等设施，提升排水系统对极端天气的应对能力。针对不同地形区域，工程设计中引入动态调控方案，通过远程控制系统调节排水节点，提高整体排水效率与响应速度。施工过程中注重对地下设施的探测与保护，避免基础设施交叉影响，提高项目实施的可行性与安全性。

（二）低影响开发设施在市政空间中的集成应用

低影响开发理念强调通过自然途径实现雨水就地渗透、就地滞留与就地利用。市政工程实践中，透水铺装、人行道绿化带、雨水花园等设施被大量引入城市道路、公园与住宅区。工程设计阶段对土壤渗透性与地下水位进行详细勘测，确保设施的滞渗功能有效。施工过程中选用高透水性材料与生态型植被组合，提高雨水调蓄与净化能力。将绿地系统与排水系统有机衔接，在降雨初期实现地表径流的初步过滤与吸收，降低污染物进入水体的风险。设施运行维护环节设置定期清理制度，保持滞水空间的畅通性与生态系统稳定性，为城市营造更为协调的水生态环境。

（三）市政道路与广场透水设计的工程创新

在传统市政道路与广场建设中，采用不透水材料是造成城市内涝与水资源浪费的主要原因之一。海绵城市理念指导下，道路与广场工程重新设计材料体系与排水结构，采用透水混凝土、透水砖等新型材料代替传统铺装。这些材料能够快速渗透雨水，减轻地表径流负担，同时提升行人安全性与交通功能。结构设计中设置多层过滤垫层，通过砾石与砂层组成的透水基层，实现雨水的沉淀、净化与储存。广场区域通过合理布局雨水花坛与植草沟，实现景观与功能的融合。施工工艺不断优化，提升铺装材料的承载能力与耐久性，使透水设施在满足使用需求的同时兼顾美观与生态效益。

二、技术创新在海绵城市市政工程中的应用突破

（一）智能监测系统在排水管理中的集成应用

传统排水系统缺乏对雨水动态变化的实时监控能力，难以应对极端降雨与城市快速发展带来的压力。技术创新推动市政工程中广泛部署智能监测系统，涵盖流量传感器、水位监测器、气象探头等设备，构建多维度、全天候的雨水监测网络。通过无线通信与物联网平台实现数据实时传输，管理部门可在监控中心对各个排水节点的运行状态进行精准掌控。数据分析系统基于历史降雨规律与地形特征，预测排水瓶颈与风险区域，提前发布调度方案。智能系统具备自学习能力，随着数据积累逐步优化响应机制。在暴雨期间，系统可自动开启调蓄池与分流阀门，实现快速响应与资源合理配置，极大提高市政工程应急处置能力与城市运行安全。

（二）基于生态修复的水体净化工程技术

城市水体污染问题长期困扰市政管理，海绵城市建设中生态修复理念成为技术创新的重要方向。在实际工程中，通过构建湿地系统、种植水生植物与设置生态浮床等手段，提升水体自净能力。生态湿地系统可将雨水中的悬浮物、重金属与氮磷污染物进行有效过滤与转化，减少人工化学处理对环境的依赖。水生植物根系发达，能够稳定水体底质，促进微生物群落繁衍，形成稳定的生物净化链条。浮床系统采用环保材料制成，结构轻便、安装灵活，适用于城市湖泊与人工河道。技术实施过程中，工程师根据水体水质状况与污染物组成，制定差异化的修复方案，确保治理效果与生态兼容性。系统运行后通过水质在线监测技术进行持续评估，及时调整植物结构与修复节奏，保持良性水生态循环。

（三）基于BIM技术的工程可视化管理创新

市政工程建设涉及工序繁复、设施密集，传统管理模式存在信息孤岛与协调效率低下等问题。在海绵城市建设中引入BIM技术，通过建立建筑信息模型，实现工程信息的数字化集成与三维可视化管理。BIM模型涵盖设计方案、材料信息、施工进度与维护计划等内容，为项目参与各方提供统一数据平台。在施工阶段，BIM技术可实时模拟施工过程，提前发现设计冲突与施工难点，减少返工与资源浪费。管理团队可通过可视化界面掌握各工区进度与风险点，提升决策效率。对于地下管线复杂区域，BIM系统可生成精确坐标图，避免施工误挖误碰。在竣工后，模型数据可作为运维平台基础，支撑后续设施维护与升级改造，延长工程使用寿命，提高整体运营效率。

（四）绿色建材与功能材料的协同研发与应用

建材在海绵城市建设中不仅影响结构性能，更直接关系雨水调蓄与生态环境效果。技术创新推动绿色建材与功能性材料的研发应用，为市政工程提供多样化选择。透水混凝土、可生物降解路面材料、复合保水砖等新型材料逐步取代传统不透水建材，在保障强度与耐久性的基础上实现雨水调蓄功能。这些材料内部结构设计精细，能够实现快速吸水与慢速释放，避免地面积水与热岛效应。在施工现场，工程人员根据具体功能需求与气候条件选择最适合的材料组合，提高整体工程效益。材料研发环节引入纳米技术与再生资源利用，通过优化配方减少碳排放与能源消耗，推动建材行业绿色转型。新材料通过严格质量检测与长周期性能评估，确保其在复杂市政环境下的适应性与耐久性，实现生态效益与工程实用性的双重提升。

三、结束语

海绵城市建设是城市转型发展的重要方向，其核心目标在于提升城市雨水调控能力与生态环境质量。市政工程作为实施主体，通过技术手段与实践路径不断创新与优化，在基础设施、管理机制与材料研发等方面取得了显著成效。海绵城市理念的落地需要多部门协作、技术融合与制度支持，市政工程的持续改进与创新将为城市可持续发展提供坚实保障。推动实践经验的总结与技术成果的推广，有助于构建更高效、更生态的城市基础设施体系，打造宜居、韧性与绿色并重的城市环境。

参考文献

[1] 张建云， 许碧波. 中国海绵城市建设的科学问题与关键技术 [J]. 水科学进展， 2023， 34（01）： 1-9.

[2] 姜文源， 王玮. 海绵城市背景下市政排水系统的建设研究 [J]. 市政技术， 2023， 41（04）： 17-21.