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海绵城市理念在市政给排水设计中的运用探究

作者

鲁美君

辽宁中企企业管理集团有限公司,辽宁沈阳

引言:海绵城市理念旨在高效处理雨水资源,依托先进的技术和系统,将雨水资源转变为可用水资源,进而缓解水资源短缺的问题。结合城市给排水设计情况,将海绵城市理念应用于其中,具有“慢排缓释”“源头分散”的特征,是加快城市建设进程的关键,与生态文明建设理念相契合。因此市政给排水设计应以海绵城市理念替代传统理念,在提高资源利用率的同时,预防控制水资源污染问题。

一、海绵城市理念在市政给排水设计中的应用价值

海绵城市理念在市政给排水设计中的应用优势显著,突破了传统理念的桎梏,有助于高效利用水资源,借助雨水收集、渗透、储存与净化系统,例如设计雨水花园或者下沉式绿地,可以将雨水转化为再利用的水资源,以供城市绿化、景观补水等非饮用水资源使用,缓解水资源短缺的问题,与此同时充分利用水资源,可以避免过度利用自然资源,实现水资源的可持续管理。海绵城市理念遵循源头减排和过程控制的原则,利用透水铺装和生态湿地,有助于延缓雨水径流的速度,控制排水系统承受的负荷,预防可能出现的城市内涝问题。应用海绵城市理念,可以将雨季水资源集中存蓄,以便于将其应用于旱季补充地下水,或者支持市政用水,增强城市应对气候变化的韧性。

二、海绵城市理念在市政给排水设计中的应用路径

(一)人行道给排水设计

人行道是市政给排水体系规划设计的重要内容,贯彻落实海绵城市理念开展人行道给排水设计,应遵循生态优先的原则,在设计中兼顾自然水循环,将雨水资源转化为可用水资源,高效减少雨水径流量,提高雨水资源利用率,同时应遵循源头减排与过程控制相结合的原则,在人行道给排水设计期间,从源头减少净流量,采取雨水净化与再利用措施,缓解城市水资源短缺的问题。

人行道给排水设计是否科学,与海绵城市给排水系统运行的稳定性密切相关,在应用海绵城市理念的同时,应掌握人行道的实际通行情况,利用核心技术调整优化给排水结构布局[1]。首先,人行道受环境影响,容易出现积水问题,基于海绵城市理念,可以采用透水性较好的新材料,提高雨水在人行道上的渗透效率。人行道采用的传统不透水材料,是影响雨水下渗的关键因素,以海绵城市理念为导向,应利用透水砖替换不透水材料,确保在雨天环境中,人行道的雨水快速下渗,并进入到集水系统当中,透水砖不仅优化雨水渗透效果,而且可以过滤污染物质,预防控制水资源污染及环境污染的风险。其次,在人行道给排水设计期间,可以设计生态排水沟,例如沿着人行道边缘,设计V型或抛物线型植草沟,同时种植狗牙根或早熟禾,铺设卵石层协同发挥雨水过滤的功能,海绵城市理念强调生态排水沟的水力优化,应将坡度控制在 1%4% ,利用草茎控制流速,延长雨水滞留时间,一般为5-10 分钟,以便于生态排水沟达到提升悬浮物去除率的目的。

(二)绿化带给排水设计

绿化带给排水设计应以海绵城市理念为导向,注重绿化带过滤、转输、调蓄等作用,雨天环境往往会造成路面积水,且雨水当中的杂质较多,如果未能在给排水设计中发挥绿化带的过滤功能,则会导致管道堵塞,难以将雨水转化为可利用水资源,因此在市政绿化带给排水设计中,应贯彻落实海绵城市理念,在雨水经过绿化带时过滤,提高雨水资源的利用率[2]。

绿化带给排水设计利用海绵城市理念,主要涉及透水铺装和雨水花园技术,调动二者的协同效应,有助于提高雨水的自然渗透、净化与利用率。首先在采取透水铺装技术的过程中,应科学选择材料,优化结构布局,构建生态渗透层,传统硬化路面渗透效果不佳,可以替换为透水混凝土、透水砖等材料,促使雨水经过透水材料,快速下渗到土壤层,同时遵循分层铺装的设计原则,利用透水面层-渗透层-蓄水层的结构设计,增强蓄渗能力,其中透水面层厚度为 6-8cm ,渗透层铺设碎石或砂砾,厚度保持在 10-20cm ,加快雨水下渗速度,蓄水层则采取陶粒等多孔材料,不仅可以临时储存水资源,而且可以缓释补充地下水。如果要发挥生态渗透层的功能优势,应将其铺设在人行步道或休憩区等区域,对接雨水花园,保证雨水流向绿地。

其次,雨水花园属于自然净化与蓄滞系统,在绿化带给排水设计中采取雨水花园技术,需要利用绿化带的天然低洼处,或者人工塑造浅凹地形,将周边铺装区域或屋顶的雨水集中,同时选择芦苇和鸢尾等耐湿植物,利用植物根系提高土壤的渗透效果,发挥吸附作用处理污染物质,达到净化雨水的目的。雨水花园设计应遵循分层构造的原则,包括种植层、填料层和溢流口,种植层利用腐殖土混合砂土,发挥微生物净化功能,填料层保证砾石厚度为 20⋅40cm ,以便高效过滤杂质,溢流口用于处理超标的雨水,将其排入市政管网,预防控制内涝风险。透水铺装与雨水花园协同应用,有助于促进水资源高效循环,收集利用雨水资源,同时发挥防涝、节水的作用。

三、结束语

海绵城市理念与生态建设相契合,属于一种应对水资源危机,防控洪涝灾害及生态退化问题的系统性解决方案。市政给排水设计应以海绵城市理念为导向,深入解读相关政策要求,在给排水设计中发挥海绵城市理念的指导性作用,以期减少城市水资源的利用压力,提高雨水资源的利用效率,大幅减少对传统淡水资源的依赖。相比于传统给排水设计理念,海绵城市理念对于改善生态环境与水质具有不可或缺的意义,市政单位应强化给排水设计的功能性,在净化自然资源的同时控制污染风险,构建接近自然的水循环系统,着眼于人行道、绿化带给排水设计,提升市政给排水设计水平。

参考文献:

[1]李劲波.试论海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2025(1):073-076.

[2]程厚明.基于海绵城市理念在市政给排水设计中的运用探究[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2021(11):169-170.