【摘要】针对海绵城市理念相关内容展开分析，阐述了海绵城市理念融入给排水设计的重要性，内容包括调整区域给排水现状、持续优化城市水环境、降低市政排水污染等，并对市政给排水设计要点进行了分析，其目的在于充分发挥海绵城市理念作用，提高市政给排水设计内容合理性。
【关键词】海绵城市；市政给排水；设计要点
1海绵城市理念概述
海绵城市是指在城市建设或改造过程中为其赋予海绵属性，有效应对自然环境带来的变化。比如，在遇到强降雨天气时，可以通过渗水、吸水与蓄水等过程实现对雨水的处理，又能在干旱季节把存储的雨水排放出来加以利用。对于海绵城市建设，必须高度遵守生态优先的基本原则，将自然途径与人工措施进行深度融合，在切实保证城市防洪排涝功能的基础上实现对城市雨水的渗透、蓄水、净化等处理，促进地下水资源的有效补给，提高水资源利用率，同时，能够实现城市环境的优化与改善，保护自然环境。此外，还可以对地下水、地表水与自然降水等不同类型水资源展开统筹处理，实现给水、排水等各项系统的协调、配合运行，从而在最大程度上发挥海绵城市的作用与价值。
2海绵城市理念融入给排水设计的重要性
2.1调整区域给排水现状
随着城市居住人口数量的稳定增长，给排水管网服务压力也在持续增长，如何建立更加优质的给排水管网，缓解现有管网工作压力也是目前需要重点关注的内容。基于海绵城市理念，可以在降水天气（包括降雨、降雪等）时对雨水资源进行采集和存储，这些采集到的水资源可以作为园林绿化用水、清洗设施用水进行再次利用，不仅可以减轻排水系统的服务压力，还可以减少给水系统供水量，起到节约水资源的作用。例如，沿着市政道路选择低洼处设置集水井，可以将降水天气带来的多余水资源暂存在集水井中，通过静置、明矾沉淀等方法将水资源进行简单处理。这些水资源可以作为绿化用水再次使用，具备良好的推广价值。
2.2持续优化城市水环境
城市化发展初期，人们对环保认知度较低，将重点放在了经济发展环节，而水资源作为发展过程中必不可少的资源，在前期发展过程中出现了浪费、污染等问题。其中，黑臭河道便是该时期的产物，导致黑臭河道问题的主要原因在于生活污水、工业废水没有经过无害化处理而直接排放到河道中，其含有的有机污染物浓度超出了河道自净能力上限，使河道内的生态系统遭到了破坏，低等生物（如蓝藻、微生物）短期内疯狂生长，阻碍了其他生物的生长，导致其他生物大量死亡，进一步降低了河道的自净能力，最终形成黑臭河道。将海绵城市理念融入给排水设计中，可以通过改善给排水管网的走向解决黑臭河道源头问题，同时，在岸边建立绿化阻隔带，可以对道路积水中的污染物进行初步过滤，降低污染物浓度，再配合其他黑臭河道治理方法，从而使黑臭河道逐渐恢复到最初状态，促进城市水环境持续优化。
2.3降低市政排水污染
受前期排水设计方案不合理、人员数量增加过快等因素的影响，在遇到降雨天气时，由于排水系统无法将生活污水快速排出，雨水的汇入导致生活污水溢出，在散发异味的同时，还携带了大量的有害病菌，会对周围居民的身体健康带来较大影响。基于海绵城市理念，在排水系统设计中会建立不同水资源处理管网，例如，将降雨天气时的多余雨水直接作为生活用水进行收集，能够缓解排水管道工作压力，降低市政排水污染问题发生概率。
3市政给排水设计要点分析
3.1路基工程设计
基于海绵城市理念展开市政给排水设计时，路基工程设计属于比较基础的环节，也是减少降雨天气路面积水的重要保障。在具体设计环节中，需要注意以下2点：1）结合相应规范要求、市政给排水管道布设要求等内容，展开初期路基工程设计方案制作。在此期间，也可以借助BIM技术建立的模型来分析路基和地下管线分布是否存在冲突，并及时做好优化调整，以满足相应的管理需求。2）针对一些透水性较弱的路基，在正式施工前，需要对其进行预处理，常用方式包括碾压、晾晒、换填等。以换填技术为例，其原理是将透水性较强的填料替换掉原土层材料，以此提高路基透水性，将水资源下渗到土层深处，减少路面积水问题。
3.2交通道路设计
海绵城市理念应用背景下，需要考虑道路交通的给排水设计工作。基于以往应用经验可知，目前，城市交通道路铺装材料主要以非透水材料为主，这样，在遇到降雨天气时很容易出现路面积水问题，不仅会影响道路交通正常运行，还会阻碍地下水正常补给，干扰城市水资源平衡。对此，在对道路交通进行优化设计时，需注意以下2点内容：1）筛选透水性较强的材料来对人行道、道路边缘处（较低处）进行铺设，这样在遇到降雨天气时，水分可以快速下渗到土层中，在一定程度上减少地表径流量，从而起到减少路面积水的作用。2）在道路交通较低处增加排水沟设计，将排水沟和区域集水系统连为一体，使路面积水沿着排水沟快速汇聚到集水系统中，当作城市绿化用水再次使用，在减少排水系统工作压力的同时，提高了水资源的利用率。
3.3绿化带设计
绿化带的主要作用是对雨水进行暂存，在无雨天气时，可以将存储的雨水作为绿化用水进行二次利用。具体设计中，应注意以下4点：1）绿化带设计高度需高出路面15～25cm，并且沿着道路均匀布设雨水采集口，该采集口高度控制在绿化带和道路之间，确保集水过程的顺畅性。在集水口位置需要设置筛网，初步过滤杂物。日常巡检中要及时清理堵塞物，确保采集口的通畅性。2）在绿化带施工时，应在底部布设种植土，在上方铺设砂石层，最上层铺设渗透管，这样组成一个简易的雨水过滤系统，起到过滤雨水的作用。3）做好导流系统设计，一般情况下，会在雨水进水口位置布置明沟和出水沟渠，使积水可以顺利排入明沟中，起到雨水滞蓄作用，从而减轻市政排水设施的工作压力。4）做好溢流系统设计，将溢流系统和市政排水管网关联在一起，使其在出现雨水过度滞蓄时，可以加快排水工作推进。同时，在市政排水管网的尽头也会设置防倒灌系统，避免降雨量过大时，城市周边降水顺着排水管道倒灌回城市，从而提高系统运行过程的时效性。
3.4给排水管道设计
3.4.1给排水管道区分处理
按要求进行给排水管道区分处理时，应注意以下内容：（1）对城市已有给排水系统的位置、埋深进行勘察，基于分析结果拟定施工设计方案，从而减少新管道和已有管道之间的冲突问题。（2）施工单位需要确定给排水系统以及管道的具体位置，做好给排水管道的区分设计。生活给水系统的给水管道压力通常为0.3～0.4MPa，而消防用水的给水管道压力远远大于生活给水管道压力。如果没有做好二者的区分，会对给水系统造成严重破坏，导致管道渗漏。（3）施工单位也需要做好市政给水管网余压的合理利用，基于水资源应用要求对排水系统进行合理分区，从而提高所设计给排水系统的利用效率。
3.4.2给排水管道参数设计
结合海绵城市相关理念，在给排水管道设计中，一方面需要对给排水管道布局进行合理设计。为了减少管道连接处渗漏、拐角堵塞问题，在布局时需要尽量使用直线布局，而且拐角尽量设置在易检修位置，并配置检修井，确保给排水管道布局的合理性。为了确保给排水管道和其他已有地下管线间距的合理性，可以利用综合物探技术、BIM技术进行碰撞检测，基于检测结果调整布局，以提高布局方案的实用价值。另一方面，对给排水管道材料进行优选，一般情况下，可选管道材料包括混凝土管道、铸铁管道、不锈钢管道等，在综合考虑管道压力、输送距离、地域气候等因素后，筛选恰当尺寸、适宜厚度的管道材料，在应用前也需要做好质量校核，待满足城市供排水需求后再进行使用。
3.5附属结构设计
对给排水系统附属设施进行设计时，其内容包括水泵结构、增压结构、检查井等。目前，城市供水距离较远，若采用源头加压供水，需要保持供水管道内处于较大压力，而且随着运输距离的增加，供水压力会有所损耗，这会造成高层或超高层建筑用户供水压力不稳问题。因此，结合海绵城市中的节能理念，会在区域内设置双泵系统，即在小区内布设水泵和加压系统，待供水到达指定区域后，会利用加压系统对供水进行加压，使其压力维持在稳定的供给区间，满足高层建筑用水需求。同时，布设排水系统时，还需要在合适位置布置检查井，并对检查井井口直径、深度进行合理设计，从而满足系统检修需求。此外，还需要做好消防水系统的设计，基于实际情况确定管道尺寸、承压上限、消防栓节点位置等参数，从而提高区域运行安全性。
3.6室内管道设计
为了提升室内管道设计的合理性，在传统室内管道设计中，厨房用水管道和卫生间管道会分隔开，这样也在很大程度上造成了水资源浪费。结合海绵城市理念，可以将厨房用水管道与卫生间管道关联在一起，将厨房用水作为卫生间冲洗用水，从而减少水资源浪费。而且在室内管道设计中，也需要做好管道将噪处理，一般情况下，会在管道内安装降噪设备，安装位置会根据BIM仿真实验结果进行确定。也可以使用螺旋降噪管道，将室内管道噪声控制在较小范围内，从而营造良好的用水环境，同时，减少拐角设计，以降低管道渗漏问题的发生概率[1]。
3.7城市道路边坡设计
在城市给排水设计中，做好城市道路边坡设计也是非常重要的内容。在具体的道路边坡设计中需注意以下2点：1）按要求在边坡位置处种植绿色植物，主要包括低矮灌木、草本植物，其作用是固定土壤、减少水分流失，以提高城市边坡稳固性。2）在边坡设计中做好排水系统设计，并且在合适部位布设止水墙和导流系统，这样，可以加快边坡水资源排放速度，从而减少路面积水量[2]。对于降雨量较大地区，还需要每间隔一段距离，进行一次边坡加固，常用加固方法包括锚杆加固法、注浆加固法等，基于边坡土质筛选恰当加固方法，从而提高边坡稳定性，满足边坡排水要求。
3.8绿色植物设计
除上述提到的应用内容外，还要注重绿色植物设计，从实际应用情况来看，应注意的要点有：（1）按要求做好绿化植物选择，在植物品种选择时，需要参考当地气候条件、温度条件、土壤条件，匹配恰当的绿化植物品种，以满足相应布设要求。（2）按要求展开植株栽种工作，同时，适当提升植物分布过程的层次感，以提高植物的美观性和固土性。需要注意的是，所选植物根系不应过度发达，在确保其固水性的同时，减少城市排水系统工作负担[3]。（3）在栽种初期也需要按要求做好施肥、浇水、裁剪等工作，及时补种死亡植物，待植物顺利成活，形成稳定生态系统后，不需要再进行养护工作，以满足相应的设计要求。
4结语
综上所述，在海绵城市建设过程中，给排水设计属于非常重要的工作内容，通过将海绵城市理念合理融入给排水系统中，并按要求做好路基工程、交通道路、绿化带、附属结构、室内管道、城市边坡、绿色植物等设计工作，不仅可以提高给排水系统设计内容的合理性，还能优化城市生活环境，为城市居民生活提供便利。
【参考文献】
[1]钱震宇.基于海绵城市理念下市政道路给排水设计分析[J].居业,2021(2):124-125.
[2]廖春玲.基于海绵城市理念下市政道路给排水设计分析[J].四川水泥,2020(7):193-195.
[3]陈立春,吴春雷,张健君,等.海绵城市理念下市政道路给排水设计探究[J].技术与市场,2020(5):176-177.
作者：师雨潇 单位：中铁第五勘察设计院集团有限公司