海绵城市理念在市政给排水设计中的应用_李晓晓.pdf

125我国城市化进程正处于关键的发展时期，城市老旧结构改进和优化成为城市规划的重点内容。目前我国大部分城市的给排水系统较为落后，其已无法满足现代城市发展的基本需求，因此必须对给排水系统进行优化和更新，为城市发展打下基础1。基于海绵城市理念的给排水设计思路融入了可持续发展和生态发展的理念，该理念有效地将城市发展与生态发展融合为一体，为城市规划着提供了更加科学的发展思路。研究城市给排水系统设计方法应进一步将城市发展核心要点和生态理念重点思想紧密结合，打造融于自然的城市水系统。1 海绵城市理念思路海绵城市理念是现代城市水系统建设的核心参照，该理念的核心思路是将自然降水与城市水系统结合，打造复合式的城市水循环系统2。传统的城市发展模式下城市水系统较为混乱，暴雨天气下城市融入出现洪灾，干旱天气下城市容易发生旱灾，城市在水资源调节方面的能力非常弱。海绵城市理念则是针对传统城市发展模式下主要存在的问题而出现的一种生态化的发展理念，通过城市水循环系统收集雨水、储存雨水、净化雨水，在城市降水量较少的时候将这些雨水释放，从而动态地调节城市水循环系统，实现循环发展目标。基于这一建设思路打造现代化城市及排水系统对于优化水系统结构、提升水资源利用率有着重要意义。2 海绵城市理念下城市给排水系统设计要点给排水系统是调节城市水资源的重要结构，其运行模式是影响其运行效果的关键。想要保障给排水系统运行的效果，最大限度发挥出给排水系统的作用，需要将海绵城市理念的核心要点融入，并围绕着这些核心要点合理地设计给排水结构单元3。海绵城市理念下城市给排水系统设计要点如下：生态性原则、系统性原则、经济性原则。本章主要围绕以上设计要点进行分析和研究。2.1 生态性原则海绵城市理念在市政给排水设计中的应用李晓晓连云港市市政公用事业发展中心江苏连云港222000摘 要：城市排水系统建设工作是城市发展规划的重要内容，其对于完善城市基础设施、调整城市水循环方法和优化城市空间环境有着深远意义。在市政给排水系统设计中融入海绵城市理念是对现代城市水系统科学规划的重点，其不仅能够为城市居民提供优质的生活服务，也能解决传统发展环境下城市水资源浪费、水资源枯竭和水系统混乱等问题。基于此，本文研究了海绵城市理念下市政给排水系统设计的方法，提出了构建生态化城市给排水网络的措施，希望对城市的发展起到促进作用。关键词：城市发展；给排水设计；海绵城市DOI:10.12359/202303042生态化发展是当前人类社会发展的主题，基于这一发展主题而衍生出的生态性发展理念对于城市给排水系统设计思路产生的影响相对较大。生态性原则的关键是尊重城市生态，在现有的自然调节系统基础上融入给排水系统，通过自然的调节功能和人工建设装置的组合对城市水资源进行科学调节，从而确保城市水系统运行的稳定性4。例如，传统环境下城市雨水渗透能力非常弱，雨水主要通过排水系统运输到城市之外，导致城市地下水资源变得非常短缺，因此影响了整个城市的生态系统，导致城市生态系统抵抗能力变弱，而基于生态性原则设计的给排水系统更加重视城市自然调节功能，赋予城市更强的自然调节能力，使更多水资源能够通过城市自然系统进行渗透和净化，并储存在城市地下空间，从而实现对城市水资源的动态调节。2.2 系统性原则以往的城市给排水系统较为混乱，不同城市使用的设计方案存在差异，因此城市给排水系统运行的效果并不理想。基于海绵城市理念的城市给排水系统性设计原则注重给排水系统的统一性，该理念提倡将不同城市的给排水系统组合，建立统一化管理的完整的给排水网络，通过这一网络对城市水资源进行集中控制，最大限度利用城市水资源5。例如，城市不同区域需水量不同，在城市降水后可以通过排水系统将降水量较大的区域的水资源调取到该区域，从而补充这一区域的水资源，这不仅能够缓解水资源短缺，而且也能避免城市发生区域性的洪灾。系统性原则的核心是动态调整城市水资源，使城市降水、供水趋于平衡，在这种平衡的状态下城市水资源的利用率大大提升，因此设计给排水系统时应充分考虑到系统性原则核心理念。2.3 经济性原则海绵城市理念的重要发展思想之一就是经济，利用有限的资源获得最优的结果。经济性原则的关键是资源利用率最大化，特别是对自然资源利用方法的优化，发挥自然资源的主要作用6。例如，城市道路排水系统工作时将雨水市政工程126疏导至绿化带，雨水在绿化带得到渗透和净化，为绿化带植物提供生长所需的水分，这种方法减轻了排水系统的负担，城市规划部门在拍水系统维护检修方面投入的资金大大减少。与此同时，经济性原则也注重给排水系统设计方法、施工材料和施工工艺方面的优化，这些内容都是影响成本投入或维护投入的关键性因素，因此设计阶段必须对这些内容进行合理控制。3 海绵城市理念下城市给排水系统设计方法城市给排水系统设计过程中应最大限度体现海绵城市理念，这是优化城市水系统功能布局的关键一环。想要获得理想的设计效果，应围绕着给排水系统结构、功能、管理和维护等几项内容进行综合分析，建设水资源供应、洪涝灾害防治、水系统动态调节、城市水生态稳定等综合性的给排水网络。本章主要研究了海绵城市理念下城市给排水系统设计的方法7。3.1 尊重城市自然生态海绵城市理念强调城市水系统的动态调节稳定性，最大化利用城市自然生态系统对水资源进行调整。基于这一理念的城市给排水设计应最大限度尊重城市自然生态，发挥城市自然生态结构的作用。例如，雨水收集系统净化功能可以由自然植被承担，在雨水排污管道上面设计网状的绿化带，雨水在网状绿化带经过净化后集中运输到指定区域8。这种方法的优点在于节省了雨水过滤系统的成本，同时也为绿色植物生长提供了足够的水资源。尊重城市自然生态就是最大化发挥城市生态的作用，使城市自然生态能够为城市人群服务。再如，设计排水系统时，可以采用沉淀净化的方法对污水进行分级净化，经过净化的水排放在城市河流中，这样既可以补充河流水分，也能减少污水对河流生态的影响。3.2 协调城市整体布局给排水系统设计应更加注重城市整体布局，结合城市整体功能进行优化和创新。例如，使用雨污分流的设计方法将污水管道和雨水管道分开设置，雨水经过排水系统疏导至附近的土地中，污水经过污水处理厂处理后排放到指定区域，这种设计方法能够提升简化雨污排水系统运转流程，提升雨污水体处理效率。与此同时，结合城市功能设计给排水管道也很重要，城市不同区域进行的活动不同，因此在需水方面和排水方面也存在着差异，如工业生产区域应增加污水排水管道数量，并在周边建立污水处理站，产生的污水无需运送到更远的处理站进行处理，不仅提升了处理效率，也实现了规范化发展。此外，建设海绵城市的过程中对给排水管道功能进行优化是必要的工作内容，因为给排水管道设计方法直接影响城市水系统运行效果，所以这样要求设计师能够综合城市功能布局综合考虑给排水管道的布局。3.3 体现生态发展理念给排水系统与城市水生态系统之间存在着密切的关联，如果建设城市水系统过程中过于重视人工系统功能发挥，忽视了城市生态保护工作的重要性，可能对城市生态造成不利的影响。因此，设计给排水系统时应进一步体现生态发展理念，综合城市生态系统特点选择合理的设计方案，在确保城市水系统循环稳定性的前提下最大限度降低给排水系统对城市生态的影响，实现协调发展。例如，设计给排水管道位置时应该尽可能选择生态结构稳定的区域，避开城市生态保护区或生态脆弱的区域，如城市湿地周边应禁止开发给排水系统，最大限度确保城市湿度的自然面貌。体现生态发展理念也要尊重城市自然水系统的功能布局，尽可能减少人为干预对城市水系统结构的影响，防止这种干预行为过多导致城市水系统的调节功能受到影响。值得注意的是，城市给排水系统运行过程中可能对部分区域的生态结构产生影响，如污水渗漏导致土壤受到污染，所以在设计阶段应该考虑到这类问题对城市生态的影响，最大限度减少这类问题出现。3.4 融入绿色发展理念绿色发展是当前人类发展的主题之一，其核心理念是利用有限的自然实现最大化的效益，并尽可能将人类发展对自然环境造成的影响减少。传统的城市给排水系统对城市环境造成的污染较大，如混凝土管道渗漏污染水体、土壤，管道内部容易寄生微生物，导致水体安全性受到影响等。而基于绿色发展理念的城市给排水设计理念则更加重视减少污染理念的融入，通过绿色管道材料和先进的密封工艺减少污水对环境的影响，同时通过科学的管理方法对施工过程进行控制，减少施工作业带来的污染，如使用PC材料制作管道，这样不仅能够减少管道渗水带来的污染问题，而且也能节省能耗。绿色发展理念在给排水管道设计中的融入不仅拓展了设计空间，而且也促使设计理念得到创新，在这种理念的影响下城市给排水系统设计的效果将会得到进一步地优化。3.5 注重协调发展原则协调发展的核心是城市结构和功能与自然发展保持较高的一致性，通过互补的发展模式使自然与城市得以更好地进步。给排水系统布局也应该满足城市结构可拓展需求，在拓展城市功能时依然能够保障城市结构的稳定性，在投入最低的开发成本前提下能够完善城市给排水功能。例如，对于城市新开发区域，应预留给排水系统拓展预期，结合城市未来发展规划合理设计新城市给排水系统，同时将区域内生态结构稳定性影响因素考虑在内，合理地设计给排水系统。协调发展原则不仅为城市发展与生态发展提供了合理的调节方法，而且也为城市的可持续发展提供了市政工程127更多可拓展的空间，在未来阶段随着城市功能拓展，给排水系统也能在合理的布局条件下得到拓展，这对于发挥给排水系统的核心作用有着关键意义。从城市长远发展的角度进行思考，预留给排水系统可拓展空间具有很强的现实意义，这对于城市长远发展发挥着关键作用。4 基于海绵城市理念的城市给排水系统设计质量保障的措施给排水系统设计质量直接关系到城市功能发挥效果和城市居民使用体验效果，因此必须通过对影响给排水系统设计效果的因素进行分析，并结合具体的因素提出针对性的解决措施，从而保障给排水系统设计质量。本章主要研究了基于海绵城市理念下城市给排水管道设计质量保障的措施。4.1 加强设计管理工作设计管理工作在设计效果保障过程中发挥着不可代替的作用，想要保障给排水系统设计质量，应不断强化管理工作。一是完善设计管理制度，结合海绵城市设计发展理念确定核心设计思想，围绕着这一核心思想进行设计，最大限度确保设计方案的先进性。二是优化设计管理模式，制定体系化的管理模式，将管理工作贯彻到每一个设计环节，确保设计管理工作的有效性，减少管理不当带来的设计隐患。对设计管理工作进行优化在很大程度上能够对设计人员的行为形成更多约束，在具体的管理体系下设计人员才能将海绵城市设计理念的核心要点融入其中，保障设计方案的现实应用效果。因此设计单位应持续强化设计管理工作，通过有效的设计管理方法实现预期的控制效果。4.2 做好人员培养工作海绵城市发展理念是一种先进的理念，在具体落实阶段许多内容正处于探索阶段，很多设计人员对于相关理念的认识存在不足。为了获得更加良好的给排水系统设计效果，设计单位应做好人员能力培养工作，为设计人员提供更多学习的机会，引导其学习和掌握更多显得设计理念，在设计给排水系统过程中将这些理念融入，从而提升设计方案的质量。除了开展能力培训工作之外，也可以组织人员参观一些先进的设计方案，从这些设计方案中寻找设计灵感，结合本城市的发展特点和水系统布局对给排水系统进行优化和改进，从而使海绵城市理念能够进一步地体现在具体的环节。设计人员的设计理念不断拓展和设计能力不断提升能够为设计工作的优化打下基础，从而使更多设计方案出现并应用于现实之中，更好地推动城市发展。4.3 引入先进设计理念设计理念的更新非常重要，在现有的设计理念基础上探究更多先进的设计理念可以提升城市及排水系统的整体运行价值。除了融入海绵城市设计理念之外，还可以将可持续发展理念融入其中，在确保城市生态结构稳定的同时通过给排水系统调整城市水循环，使城市水系统保持一定的稳定性。设计人员应不断更新设计理念，学习其他城市应用的先进理念，对其中存在不足的内容进行改进，在具体设计过程中不断调整设计方案，确保设计方案与城市的整体功能结构和布局保持良好