孔万挺
中国美术学院风景建筑设计研究总院有限公司 310012
摘要：作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志，我国海绵城市建设“时间表”已经明确且“只能往前，不可能往后”。海绵城市的建设目标在于避免城市内涝、充分利用水资源、保护水环境，同时也能缓解城市中日趋严重的热岛效应。本文介绍了海绵城市的概念，阐述了城市内涝的具体原因，结合这些内容，探讨了如何进行城市排水设计，并总结了基于海绵城市理念的城市排水设计要点。希望通过分析可以为城市排水设计工作提供一定的帮助。
关键词：海绵城市；城市排水设计；城市内涝；蓄水池
1 海绵城市概念
海绵城市指的是城市如同海绵一样，当遇到降雨天气的时候，可以就近吸收或储存起来，对雨水进行净化，从而补充地下水。对水循环情况进行适当调节，当干旱缺水时，可以将雨水向外排放，对地下水起到补充的作用，并且对其进行有效利用。而上述的吸收水分和释放水分，基本上是采用自然方式进行的，能够实现和大地之间进行水分的自然交换，最终实现从人工化城市逐渐向着自然城市、生态城市的转换。
2 城市内涝原因
2. 1 地面雨水渗透能力不足
近年来，城市化建设的发展使城市土地被钢筋水泥和沥青混凝土包围，相关数据显示，北京已经有 80%的路面被混凝土、沥青等覆盖，导致地面自然渗透雨水能力下降，这些建筑材料限制了土壤中水分的自然蒸发，也限制了雨水向土层中的渗透。
2. 2 城市排水系统脆弱
城市排水系统脆弱的原因主要包括：（1）城市中一些年份久远的工程建设相对落后，建设标准不高，并过分注重地面建设，忽略了地下建设；（2）在城市内部以及外部的河流出现淤积和阻断现象，其中的水分较少，容量不足，流速变缓，流畅度降低，影响了排水系统的作用；（3）部分城市建设完好性有待提高。
3 海绵城市概念下的城市排水系统设计策略
3. 1 渗水设计
对城市进行渗水设计的过程中，要充分发挥市政园林景观与雨水泄洪渠道等设施的作用。（1）城市景观渗水设计。在以往的城市建设过程中，多数景观铺装用于城市的公共区域以及居民住宅等区域，并且使用的铺装材料的透水性相对较弱，影响了雨水的渗透速度。为了解决这个问题，引入了海绵城市理念，在景观铺装中采用高渗透性的铺装材料，并对水渠、沟渠等设施进行充分应用，从而对城市雨水进行逐步引流，进入城市街道储水设备中，通过这种方式，可以从根本上缓解城市雨水渗透问题。（2）可以在城市中适当增加雨水泄洪渠道，也可以扩大雨水管网的管径，从而将雨水有效排入城市海绵体中。设计人员可以在城市原有排水管网的基础上，建立地下排水隧道泄洪系统，通过深层隧道将过量雨水排入深隧道中，从而减少浅层排水管网系统的压力，能够有效预防城市内涝。
3. 2 蓄水设计
蓄水设计包括以下内容：
（1）对蓄水模块进行科学的设计。
蓄水模块是一种新型蓄水产品，该模块具有极好的承压性能，同时具有十分强大的雨水储存能力，并且不会占用过多的城市空间。在对蓄水模块进行设计的过程中，要适当地增加镂空空间所占比例，通常情况下可以达到 95%。此外，为了将城市排水系统和蓄水系统之间进行有效结合，需要采用土工布和防水布，并且在其结构内部设置水泵、检查井、水管和出水管等设施，以对雨水资源进行储存。将储存的雨水资源进行处理后，可以对城市路面和景观进行清洁或补水，也可以作为消防用水，大大节省了省市用水，提高了水资源的利用率。
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（2）对地下蓄水池进行设计，进行雨水资源的收集。
地下蓄水池主要包括进水管、出水管、高低位通气帽、曝气系统等设施。对该系统进行
设计，可以为其设计适当的植草沟，对雨水进行储存，然后结合选择的植物种类，设置相应的蓄水层。在地下蓄水池的建设过程中，可以使用多孔、轻质粗骨料等材料，要求其埋设深度在 60mm 以上。选择藤本植物时，可以种植绿篱等小型绿色植物，尽可能地使用 80mm 厚的陶粒，然后在其中铺设 PVC 管，通过这种设计方式，可以提升土壤的含水量。
（3）对雨水蓄滞塘进行设计。建设相应的雨水蓄滞带，可以和雨水收集池、蓄水、渗水塘进行有机结合，可以在雨水终端排放前，对其进行渗滤和调蓄处理，通过这种方式，可以促使城市道路排水和蓄水等方面的功能得到有效结合。
3. 3 滞水设计
滞水设计主要包括以下内容：
（1）对雨水花园进行设计。
若在城市园区中种植相乔木、灌木等植物，植物的根系可以起到一定蓄水作用。在对雨水花园进行设计的过程中，可以适当地减少地表径流，从而对地下水资源进行涵养，并充分发挥不同植物根系的降解能力和吸附能力，从而保障雨水更好地渗透到土层中，防止城市在暴雨天气出现积水。
（2）绿色屋顶设计。
在城市中，绿色屋顶也可以对绿地蓄水能力进行充分应用，从而缓解地表径流引发的城市内涝问题，增加雨水的蒸发量，可以有效改善城市的空气质量。对于一些不适合建设绿色屋顶的区域，可以引导屋顶雨水流向地面的蓄水池中。
（3）生态滞留区域设计。
生态滞留区域设计主要是借助潜水洼地对雨水资源进行储存，借助于水塘、雨水湿地和植草沟等设施提高雨水渗透速度，对植被和土壤作用进行充分的应用，减少地表径流，有效防止城市内涝问题。
4 基于海绵城市理念的城市排水设计要点
4. 1 结合城市规划
从理论角度进行分析，城市排水系统是一项系统性较强且十分繁杂的工程项目，内容包含城市防水防涝、环境保护和发展规划等方面，对其进行设计具有一定的难度。对此，以海绵城市概念为基础，对城市排水系统和设施建设进行设计，需要结合当前城市发展规划的实际情况，同时还要结合城市的实际需要，为城市建设提供科学合理的用水模式和节水方案。在具体的应用过程中，需要适当地对供水方案进行优化，促使城市排水系统的优势得到充分发挥，有效提高水资源利用率。在设计过程中，不但要满足城市未来的需要，还要满足城市当前的需求。这样，对城市排水设计以及城市发展建设进行有效协调，从而更加科学合理地提升城市排水系统设计的合理性与科学性。
4. 2 提高设计专业水平
排水系统是城市建设的基础设施，不仅要充分满足目前城市建设和发展的需要，还要充分满足城市未来的发展需求。但是，海绵城市理念在我国城市排水系统建设过程的应用中，还存在一定的局限性，在专业技术方面，其应用成果相对有限，相关部门在对海绵城市的相关技术的研究，还处理边实践边积累经验的探索阶段，因此，在对其进行设计的过程中，存在众多不确定因素。这种情况下，为了保障城市排水系统设计的合理性，应引入先进的技术并与目前的建设经验和技术相结合，对专业技术水平进行强化，最终保障城市排水系统设计效果得到有效提升。
5 结语
综上所述，城市内涝严重影响了城市居民的日常出行和正常生活。因此，相关人员应对此加大重视力度，全面贯彻海绵城市这一概念，对城市排水系统进行科学有效的设计，防止城市内涝现象，并充分利用水资源，实现社会与环境的可持续发展。
参考文献
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论文作者:孔万挺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
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