海绵城市在城市给水排水建设中应用海绵城市论文工程论文.docx

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海绵城市在城市给水排水建设中应用海绵城市论文工程论文

海绵城市在城市给水排水建设中应用-海绵城市论文-工程论文

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【内容摘要】海绵城市理念在城市给水排水建设过程当中能够发挥巨大作用，本文在海绵城市理念指导下，从城市建设中道路断面设计、城市道路材料选择、绿化带设计、路沿石及道路设计以及雨水口设计5大方面分析在城市建设当中海绵城市理念的融入。

【关键词】海绵城市;给水排水;城市建设;新型材料

海绵城市理念的提出能够帮助城市建设者提高城市应对城市内涝的能力，降低城市发生洪灾的风险，降低经济损失。

一、海面城市理念

海绵城市是一种应对城市雨洪而产生的管理概念，其目的在于使城市能够更好地适应环境变化以及雨水等自然灾害。

海绵城市在应对城市内涝等问题时能够展现出巨大的作用，海绵城市也被称为水弹性城市，在国际通用术语当中，海绵城市被描述为“低影响开发雨水系统构建”。

2012年海绵城市概念首次被提出后办公厅也出台了关于推进海绵城市建设的相关指导意见，为海绵城市的进一步推广和发展指明了方向［1］。

海绵城市所遵循的是生态优先原则，通过人工措施进而使城市能够更好地应对城市内涝风险，最大程度将区域内的雨水进行渗透净化，最终循环利用。

海绵城市是一种对传统排水系统的改进与发展，最大程度发挥了城市本身的作用，在海绵城市的建设过程当中将雨水、地表水、地下水多个水循环环节综合考虑起来，在此基础上提出相应城市建设方案，实现对于水资源最大程度的利用，以及对于自然灾害最大限度的防范［2］。

当前海绵城市建设在德国、瑞士、新加坡、美国等诸多国家均有显著成效。

在我国，近年来也逐步加快对于海绵城市建设的相关投入与支持。

二、城市给水排水技术及建设现状

（一）缺乏足够的前瞻性。

海绵城市理念实现的是对于水资源的高效利用，以及对于区域水资源的合理调动。

当前在部分城市建设过程当中，给水排水建设存在前瞻性不足的问题。

前瞻性不足是指在给水排水技术设计的过程当中，并没有考虑到城市长久发展的变化因素，仅仅单纯地完成给水排水建设工程。

城市变迁对于城市的整体给水排水结构将会造成重大影响，也正如此在进行给水排水建设过程当中应当要充分考虑未来城市格局的变动以及城市可能出现的供水排水需求变动。

例如在城市化建设水平不断推进过程当中，城市排水需求将会进一步增大，因此在管网的建设过程当中应当要留有相应的空间，保证城市内洪水的及时排出。

（二）未重视区域水资源平衡与区域供水。

城市建设是一个系统性的工程，在城市建设的过程当中也需要充分考虑到区域水资源的平衡性以及区域供水问题。

当前部分城市在给水排水建设过程当中，并没有充分考虑到水资源时间和空间上的分布不均衡性。

这就导致了城市管网建设过程当中，其实际承载量与需求量不相匹配，一定程度上造成了资源的浪费。

例如对于生活用水、绿化灌溉、工业用水等等均有不同的用水需求，在开展给水排水规划建设的过程当中，应当要根据不同地区的发展情况进行选择。

（三）水资源循环使用率低。

水作为人类赖以生存的自然资源，虽然其总量较大，但是可供人类直接使用的淡水资源总量很少，人类发展离不开水资源，最大限度的利用水资源是解决水资源有限性与需求不断扩张矛盾的出路。

水资源的循环使用便是实现水资源的一水多用，既要收集可利用的水资源，又要最大限度的利用好水资源。

就城市发展来说，最大限度的实现对于水资源的高效利用便要将雨水转化成城市用水，水资源的循环利用并不是对于生活废水的处理和再利用，还包括对于自然降水的收集。

在许多城市当中并没有重视对于自然降水的收集处理，这不仅加大了城市内涝的风险，同时也一定程度上造成了资源的浪费。

因此在给水排水规划设计过程当中，应当要充分考虑到自然降水的吸收与再利用，实现水资源的高效利用，一定程度上降低城市的管理成本。

三、海绵城市理念在城市给水排水建设中的应用

海绵城市建设在我国也有很好的范例，这里以浙江省金华市燕尾洲公园为例，2015年11月，燕尾洲公园获世界建筑节“最佳景观建筑奖”，成为该年度我国唯一获得该奖项的建筑。

在燕尾洲公园的设计中，大量的是用来透水混凝土、下凹绿地、人工湿地。

这使得燕尾洲公园能够实现很好的蓄水排水功能，现在每日超过4万人使用燕尾洲公园。

在海绵城市建设理念下城市给水排水建设过程当中绿化带所发挥的作用很大，绿化带下面可以通过修剪水果的方式将雨水汇集之后进行排出。

同时还能够很好地存储雨水，为植物做灌溉水源。

（一）道路断面的设计。

城市道路由于在长时间的使用下很容易出现一定损伤，正因如此，对于道路的横断面，经常采用的是双面坡形式来进行排水，这种方法能够使得在下雨时雨水对于车辆行驶的影响降到最低，雨水能够快速进入到道路两侧的排水系统，减少路面积水的可能性。

（二）城市道路材料。

在海绵城市理念指导下，城市给水排水建设过程当中，对于材料的选择也需要充分进行考量，目前在城市建设当中主要运用的材料有透水沥青混凝土、透水砖等等，虽然这些材料能够很好地解决问题，但是由于这些材料的单位造价较高，同时在一定程度上取材很不方便，因此需要考虑新型路面材料。

地质聚合物作为一种新型凝胶材料，具有较强的耐久性和快硬早强性。

（三）下沉式绿化带设计。

在现有道路特点的基础之上，通过设计下沉式绿化带，能够更好地利用植物的吸水特性，来提高水资源的利用效率。

下沉式绿化带设计在道路的两侧能够美化城市，同时当自然降水较多，地表径流量迅速增加时，下沉式绿化带还能够像海绵一样吸收多余的雨水，或者让雨水能够进入到排出系统当中。

下沉式绿化带能够促进城市的水流循环，将城市水资源动态调节起来，在道路中，由于地表径流量较大，水流速度较快对于管网的排水压力较大，同时各种城市垃圾的存在，也会使得水资源受到污染，因此下沉式绿化带的另外一个作用是，对于地表污染物进行截流，同时减缓地表径流速度。

图1为下沉式绿化带。

（四）路沿石及道路。

路沿石是城市道路边缘排水的主要设施。

在路沿石的设计过程当中，应当选用具备良好透水能力的材料。

在一般的城市建设当中，对于路沿石的设计往往是利用普通混凝土进行预制，或者是对于石材进行加工之后制成的这种不透水材料。

当降雨量较大时，路面积水不能够较快排出，极大影响人们的出行安全。

因此就路沿石而言，应当要选用透水的材料进行设计，可以采用多孔混凝土与普通混凝土混合浇筑［3］。

当前城市建设中主要采用沥青路面，此种路面不易透水，当遇到较大暴雨时很容易滞留雨水，因此在车行道设计上采用透水沥青;人行道上可以采用聚合物纤维混凝土透水砖来进行铺设，此种透水砖掺杂有聚丙烯纤维，主要骨料选用花岗岩，此种透水砖能够很快将地表径流转化为地下水，防止城市内涝的出现。

（五）雨水口。

雨水口设计也是在城市建设当中，收集地表径流的重要设施。

为了更好的实现对于水资源的利用，在传统雨水口上可以加装截污装置，同时为了更好的清洗雨水口，在雨水口上，应当要加入滤网换防堵塞侧壁进水排水帽，截污铁蓖代替传统的雨水篦子，铁篦帽檐能够阻止杂物流入到雨水口当中，减少管道内发生堵塞的情况［4］。

一般来说在雨水口设计过程当中，对于连接管管径的选择，一般选择20～50米之间。

雨水口长度需要在25米以下，连接管的个数将要控制在三个之内，同时对于雨水口的深度应当要保证其深度在一米之内。

对于人口密度较大的地区，还需要在雨水口内安装沉泥槽。

同时也需要对于雨水口附近的汇水能力进行计算，在此基础上，进一步进行合理的雨水口设计。

雨水口汇水能力:

Q1=φqA/1000其中φ为综合径流系数，q代表设计暴雨强度，单位为L/（s·hm2），A是汇水面积，单位是m2。

对于此公式分析可以发现在城市中雨水口汇水能力受到暴雨强度、汇水面积以及综合径流系数影响，而其中综合径流系数很大程度上受到地面类型以及地面植被覆盖率的影响，为此在设计雨水口的过程中应当要充分分析该城市中地面类型、气候条件以及地面覆盖情况，综合多种因素综合考量。

在此基础上计算雨水口的泄水能力。

雨水口泄水能力:

Q2=23μPbL槡2gh在此公式中，μ为流量系数，其取值0.60～0.62，P指的是铁盖孔隙比，（其计算公式为P=s（s+d），其中s指进水缝隙宽度，d指两缝隙之间的距离），L指进水有效长度，h指的是雨水篦上的水深，一般此值取0.04～0.06m。

通过此公式能够计算得出不同尺寸的雨水口其泄水量，进而为雨水口设计提供参考。

四、结语

海绵城市理念在城市给水排水设计当中能够提高城市应对城市内涝的能力，同时通过合理设计，能够提升对于雨水的收集和排泄能力，为进一步利用水资源提供更多可能与机会。

【参考文献】

［1］翟慧敏，程启先，李书覃等．海绵城市理念演变的知识图谱可视化分析［J］．水资源保护，2020，36

（2）:

34～40

［2］邹彭涛．分析海绵城市理念在市政给排水设计中的运用［J］．中国房地产业，2020，5:

224

［3］黄万松，邹剑．海绵城市理念在市政给排水设计中的运用［J］．中国高新区，2019，12:

189

［4］李雯．《居住绿地设计标准》中给排水设计要点解读［J］．城市道桥与防洪，2019，8:

137～140，19