浅谈“海绵城市理念”的城市排水设计

王媛媛

摘要：近年来随着城市建设的快速发展和人们对宜居环境的关注，城市内涝问题逐渐变得愈发突出，对排水设施规划、处理提出了更高的要求。“海绵城市”概念在城市排水设计中被提出，受到了广泛关注。本文旨在对其在城市排水设计中的应用做了探究，以期找到一种在改造自然的同时，又尊重自然的和谐之道。

关键词：城市排水；海绵城市；城市内涝

一、当前城市排水现状和存在问题.

1.1城市给排水设施更新换代的步伐远远滞后于城市快速发展的速度

城镇化的快速发展，一方面是建筑物整体的高度记录不断被刷新，另一面则是地下项目的建设相对滞后，城市初期建设的自来水、污水和雨水管道等城市水资源设施已经不能满足城市的快速发展需要，主要体现为：城市空间范围的急速扩张压缩了当地水资源的生存空间，高度发达的工业活动又进一步破坏了良性的水生态循环，从而造成城市水资源的日益短缺，因此，城市初期建设的管网已经难以满足城市居民日益增长的物质文化需求。

1.2城市给排水系统应对频发的极端异常天气灾害能力不足

高度发达的经济带来的是一系列的全球性气候问题，日益加深的全球变暖、长时间的厄尔尼诺现象、城市热岛效应等现象，导致局部的极端恶劣天气频频发生，例如短时间的特大暴雨和强对流空气，对城市的排水系统提出了更高的挑战，也对传统的城市排水能力造成威胁。而极端天气来得快、去得也快的特点，对城市排水系统的快速应对提出了更高要求，如果城市的排水系统应对不及时，容易造成城市内涝和城市地下水供水污染，进而衍生出地面道路拥堵、基础设施损坏等一系列社会问题。

二、建设“海绵城市”的意义.

近年来，随着城镇化的快速扩张，区域性的城市硬化地面面积迅速扩大，导致地面径流汇集速度不断增快，而一些城市的老城区、新兴经济开发区和新城区的防洪工程建设还未达到其应有的防洪标准，频发的异常天气，加剧了流经城市的洪峰流量，城市遭遇洪水时间更为频繁与不可预测，城市排水系统的超负荷运行，在一定程度上加剧了城市内涝的发生与内涝带来的危害。在还未完善城市防洪工程的建设的严峻形势下，通过发展海绵城市的建设，有效将防洪、排水、蓄水、滞涝等一系列的措施有效结合起来，可以极大地减轻城市防洪排涝的压力，有效降低城市内涝发生的几率，减少城市洪涝带来的危害。这一系列措施，可以构建一个人民安居乐业的良好生态环境。

三、海绵城市排水设计的策略

3.1推行就地滞洪蓄水

我国城市排水系统的主要特点就是在最短的时间内排出地表水径流，但是快速排出地表径流会造成部分地区水量过多，各地水源将会向地势较低的地方聚集，发生洪涝灾害的几率将会增大。因此，针对当地的客观情况，进行雨水引流，使其向湖泊和湿地等地聚集，最终转化为地下水资源。在居民生活区域，建造一些蓄水池，雨水经过处理储存在蓄水池，满足居民区观赏用水和生活用水的需求。

3.2机动车道的海绵体设计

目前机动车道的“海绵体”结构设计的原始创造者—台湾省的陈瑞文，这就是“JW生态工法”。这一设计完全改变了现行的机动车道设计不透水的设计思路，而使道路成为一个能自由呼吸自由吸纳水的循环通道。首先，在土壤层之上铺设相当厚度的碎石（其中包含空体储水球）以储存水分、过滤水质，雨水将被迅速导入此层，其中一部分慢慢渗透地下土壤层，活化土壤，剩下的则进入地下排水通道。然后，在碎石之上架设结构性、导水性极强，且可回收再利用的pp塑胶导水管，以网格结构架构，上面浇筑混凝土。最后，待混凝土凝固后，将此导水管的封口条盖掀起，露出铺面上的排水孔（100个/平方米）。雨水、空气自然对流，形成与地下土层的循环沟通，进而活化地层土壤、繁育微生物，形成可净化水层、分解污染物的地下微湿地生态系统。晴天吸尘、雨天吸水，夏日降温、冬季保温，对于改善城市环境有着极大的帮助，特别针对改善雾霾、暴雨、城市热岛效应、地区性缺水有显著的效果。这种施工方法极大地解决了城市内涝，吸纳雨水渗透入地下，参与到地下水循环体系中去。

3.3加强城市蓄水能力

首先，降低绿化标高、抬高路面标高。我国的城市规划中，路面的高度相对于绿化带的高度较低，当地面有雨水聚集时，雨水会顺势流入道路排水系统中，这样不仅不利于储存雨水资源，而且雨水流经绿化带会带走大量泥土，对道路和排水系统造成污染。居民生活区也经常产生此类现象。为更好地处理这类问题，因此，在设计理念上，以改变道路与绿化带之间的相对高度，保证雨水流入绿化带。其次，因地制宜地建立雨水花园。城市的规划建成大都已经成型，特别是老城区，难以实现较大改动。根据当地的实际状况适当建设一些绿化区域，建造出一个具有可持续发展价值的“雨水花园”，这样不仅能够美化环境、净化空气，还能起到蓄水作用。在城市中，这种“雨水花园”具有极高的现实意义。

四、海绵城市发展理念在城市排水建设中的应用.

4.1整合现有行政管理部门与管理体制海绵城市建设的成功经验指出，建立起有效的流域管理行政体制和流域环境对话、协同机制，有利于实现流域性和区域性的生态水生态修复目标。这就要求地方政府在城市排水设计中就要考虑预先做好“规划先行、生态引领、安全为上、因地制宜、统筹发展”，打破“局部利益”与“狭隘行政”错综复杂的条块关系，建立起统筹的流域管理行政体制和流域环境对话、协同机制，更好的提高地方政府的涉水行政服务效能。海绵城市建设是一个系统性工程，涉及城市给排水规划、市政水利工程、绿化生态修复、雨污水处理等领域，是综合性的一个生态系统工程，必须建立一个系统的、科学的行政管理机制，才能有效防止可能出现的竣工即返修的建设问题情况，避免资源的浪费。

4.2即时转变城市雨洪管理传统观念

随着社会日新月异的大变革，对城市建设者而言，目前急需转变的是对雨水利用的态度，转变对城市雨洪关系的管理观念，即要从单纯的城市排水建设到社会经济发展与环境良性循环等等多目标协调发展的认识转变，理解可持续发展对环境友好、环境最小干扰的原则，强调人水共生的自然和谐理念，通过一系列的系统整合方法与技术，来解决城市目前突出的生态问题；进行区域内部的统筹规划设计，将现有的流域区域与城市场地进行有效衔接；通过海绵城市建设，城市建设者要认识到雨洪管理不再只是一项排水系统的建设，而是一项需要多领域间交叉和多学科参与的系统工程。

4.3对雨水径流的源头实施减控

经过多年的规划与设计，我国各城市的防洪工程建设已相对完善，排水网络也有了一定的基础，对一般的降雨基本能起到较好排放，但对于异常天气影响、超过城市排水能力的雨水排放则显得有心无力。对雨水径流的源头实施减控可能是一项很好的改善措施，雨水产汇流最集中的地方往往就是建设用地集中地，海绵城市建设的本质就是控制地面径流。在降雨产汇流的主要源头道路、建设场地等区域，强化源头减排措施：在公园绿地、宅住区绿地、单位庭院、屋顶绿地等场地，加大建设雨洪利用设施，即渗透井和渗水边沟等调蓄设施；公园路面和铺装场地的面积大小要与吸收雨水的绿地相适应，尽可能使用透水材料和透水施工工艺。

结语:我国面临严重的洪涝灾害和水资源短缺问题，而城市的不合理建设造成环境失衡进一步加剧，建立完整有效的水安全治理系统至关重要。为缓解快速城市化过程中的水资源问题、促进水资源的可持续利用，我国从城市规划层面提出海绵城市理论。基于海绵城市概念的基础上，对城市排水设计进行了探讨分析。

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