摘要：在城市化建设的过程中，环境污染越来越严重。海绵城市理念的应用，可以为城市污水处理厂的建设提供理论参考。海绵城市理念被广泛地应用于城市环境污染建设工程中。海绵城市不仅能有效地解决城市洪涝及城市水环境恶化的问题，还能实现城市水资源的综合治理，对促进我国经济发展和巩固社会地位有着重大的意义。本文首先阐述了海绵城市的内涵和特性，然后分析了海绵城市理念应用于城市污水处理厂建设的作用，最后重点探究了海绵城市在城市污水处理厂建设工程中的应用策略。
关键词：海绵城市；城市污水处理厂；建设工程；应用
前言
在城市污水处理厂的建设过程中，为了提高城市污水处理水平，可以应用海绵城市理念。在实践中发现，通过深度应用该理念到城市污水处理厂中去，制定高效率的设计方案，可以使水务工程建设质量大大提高。
1.海绵城市的内涵及特性
海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念。它使城市能够适应多变的环境，从而使在自然灾害中受到的影响最小化。海绵城市也可称之为“水弹性城市”。在降水较多的情况下，海绵城市起到“海绵体”的作用，可以使雨水充分储存起来。雨水经过净化之后，进入城市浅层地下水体系。在干旱的季节，海绵体储存的水资源会发挥其作用，使城市市政排水管道和城市河道吸收水资源，从而使城市水资源得到充分地利用。实现城市与自然的和谐共存，充分利用了自由调节原理。如图1所示为海绵城市的理念图。海绵城市有如下特征：第一，海绵城市水系分布非常丰富，它是在城市供排水管线的基础上进行的。它能够与自然融合，通过多种方法，不仅能够对降水起到储存作用，而且能够对降水起到净化作用。在丰水期，可以对水体进行吸收，避免内涝灾害的出现；第二，在生态文明建设中，海绵城市是非常重要的一部分。通过海绵城市的理念，加强对河道的整治，对有关的基建设施进行改造与优化，充分发挥市政系统雨水调蓄功能；第三，通过运用海绵城市的建设理念，做到市政设施精细化改进与优化管理，实现高效率和系统化。以下是传统城市与海绵城市的对比，见表1所示。
2.海绵城市理念应用于城市污水处理厂建设的作用分析
在现代城市雨洪管理中，海绵城市是一种创新的理念和方法。该理念和方法的原理是通过多种类型的渗水材料，对雨水收集系统进行完善。这样，城市能够有海绵一样的表水吸收能力，而且蓄水能力和渗水能力会大大增强。通过海绵城市的建设，能够使城市内涝问题大大缓解。与此同时，在城市发展中，还面临着污水处理难度大的问题，而针对城市污水处理，非常关键的就是城市污水处理厂的建设。通过借助海绵城市的理念，往往可以起到较大的作用。正如前文所述，海绵城市的蓄水能力强。并且还能够起到较好的净水效果。在使用渗水材料之后，通过下渗作用使污水中的大颗粒物和其他固体污染物从水体中分离，这样起到物理手段净水的目的。城市污水处理厂厂区的建设中，根据海绵城市的原理，使用渗水材料对传统的混凝土等材料进行替代，这样，城市污水处理厂厂区的雨水下渗能力大大增强，而且地表水淤积问题也迎刃而解。作为城市的水资源管理而言，雨水的回收利用是非常重要的一个环节。众所周知，雨水降落到地面后，会产生一定的污染水，此时如果污染水直接排放到河道和湖泊中去，会使这些流域的水环境污染加重。通过发挥海绵城市的渗水材料的下渗作用，使固体污染物被拦截。当下渗的污水汇入到污水处理系统中后，可以通过对其进行回收利用，增强水资源的循环利用效率。比如：将其应用到景观绿化或公共厕所的清洁中去，可以达到节约用水的目的。如图2所示，为某城市的生态植草沟设计示意图。
3.海绵城市在城市污水处理厂建设工程中的应用策略
(1)渗水系统方面的建设
在我国工业化和城市建设进程中，环境污染愈演愈3.海绵城市在城市污水处理厂建设工程中的应用策略(1)渗水系统方面的建设在我国工业化和城市建设进程中，环境污染愈演愈的现状必须引起关注。特别是在当今时代，水污染问题导致生态环境变差，对人们的生活品质造成较大的影响，甚至导致一些疾病增加，这是不符合国家对于水环境治理要求的。国内有一些企业投排大量的废污水，导致污水泛滥，这种现象需要及时制止。为了实现对污水的处理，从社会文明建设的高度上来谋划是非常关键的。通过在城市污水处理厂中引入渗水系统，缓解城镇污水处理压力，发挥海绵城市净水功能。因此，海绵城市必须加强渗水系统的建设。如图3所示，可设计一种用于海绵城市的地砖渗水系统（深圳中海世纪建筑设计有限公司设计）包括：铺设在地面上的砂石基层；设置于所述砂石基层上呈阵列铺设的、具有相互连通的多个渗漏孔的、用于承载重量的地砖，设置收集组件和渗水结构。通过采用上述技术方案，沙石基础层由泥炭土及优质河沙混合而成，使得沙石基础层具有良好的渗水性能，不仅避免了较大降雨时，由于地面仍然存留较大的积水，而导致行人难以行走的情况，而且收集组件内收集的雨水能在天气较为干旱时用于浇灌路边的绿植，使得该地砖渗水系统具有渗水能力强，渗水速度快，雨水收集再利用的优势。在较大降雨时，落至地面上的雨水通过相互连通的渗漏孔流入支撑条内，流入支撑条内的雨水从出水口导入导流管道内，并通过导流管道导入至收集组件内，使得雨水能够快速流入收集组件内，保证了渗水组件的渗水能力以及渗水速度，使得渗水结构具有渗水能力强、渗水速度快的优势。
(2)蓄水系统方面的建设
海绵城市的理念要很好地应用到城市污水处理厂建设中去，不仅需要建设好渗水系统，还需要建设好蓄水系统。海绵城市可以使污水泛滥的问题得到一定的缓解。海绵建筑材料在丰水期会面临较大的负荷，污水和雨水需要由海绵建筑材料来吸收，而蓄水系统配套则将整个海绵系统的吸收处理水功能充分发挥出来。综上，城市污水处理厂建设工程中蓄水系统方面的建设是非常有必要的，有助于建立和完善城市的雨洪利用、污水净化的水生态系统。
(3)净水系统方面的建设
海绵建筑材料的净化功能是海绵城市的一个重要功能。对于城市污水厂项目建设而言，应当在设计阶段就将海绵城市自身净化过滤系统进行综合考虑。海绵建筑材料吸收的雨水与污水不能被直接回用。所以如何对这些水资源进行净化，这是净水系统所需要实现的目的。在城市污水处理厂的建设中，要注意合理选择施工材料，强化施工材料的过滤水和净化水功能，使海绵城市的净化能力得到增强。海绵城市设计中对于植物的运用是非常重要的，利用微生物-植物的互生关系，能够建立稳定有效的污水净化体系，也可以改善周边群众的生态环境。
(4)排水系统方面的建设
前文所述的是三个系统，渗水系统、蓄水系统、净水系统都是为排水系统的前期进行准备的。不管是雨水还是城镇污水，在经过处理后面临的是最终去向的问题。一般来说，传统污水处理厂只考虑系统内部的雨污分流处理。但在海绵理念中，可以考虑对污水厂的雨水调蓄处理后，与尾水进行混合进入海绵净化端，可以进一步减少污水厂排水对自然水体的影响。因此，在对污水处理厂排水系统建设中，海绵设计有助于科学化、合理化解决内部排水问题，使海绵城市理念在污水处理中充分发挥其作用。
(5)加强污水处理厂的设计
①污水处理厂的下凹式绿地设计针对城市污水处理厂的设计，可以采用下凹式绿地设计。通过该设计，可以对径流进行调节，对地下水进行充分补充。如此，可以使径流污染物大大减少。一般而言，该绿地通常是安排在道路和建筑物四周。在下凹绿地，还需要铺设卵石，注意要选择合适的粒径和醒目的米黄色设计。在其底部，可以通过添加素土，然后将其压实。如图4为污水处理厂的下凹式绿地设计图。图4污水处理厂的下凹式绿地设计图②污水处理厂雨水花园的设计针对城市污水处理厂的设计，雨水花园也是非常重要的设施。该设施不仅具有观赏性，还有生物滞留渗滤功能，对于海绵城市功能，这是非常重要的措施。污水处理厂雨水花园一般是设置在绿地内，通过蓄水层、树皮覆盖层、种植土层、碎石垫层等部分组成。蓄水层能够储存较大的雨水量，在暴雨来临的时候，还可以使一些沉淀物沉淀下来。另外，树皮覆盖层可以使土壤中的水分得到保持，使土壤的渗透性功能充分发挥出来，避免水土流失。最后，还可以对生物群的发育起到较大的促进作用。种植土层是植物生长的重要场所，其吸附和过滤效果都是比较明显的。与此同时，还需要对其厚度和下渗率充分考虑。碎石垫层使用透水土工布和种植土层进行分离，这样可以使土壤颗粒物不会进入。通常而言，碎石垫层的主要组成部分是砾石。③污水处理厂景观蓄水池的设计在城市污水处理厂中，进行雨水收集的设施是景观蓄水层。如果在汛期，因为降水量非常大。如果地表径流超过一定程度的时候，地表水很难下渗。此时，就会造成积水。通过使用景观蓄水层，能够将地表水进行储存，然后对蓄水层进行净化处理。最后，使净化处理后的水用于景观补水和绿化灌溉。并且其还可以用于城市道路的冲洗。鉴于此，污水处理厂景观蓄水池的设计是非常重要的。
4.小结
面对城市水资源短缺的问题，海绵城市理念的应用非常关键。通过该理念的应用，使城市内涝减少。这是非常重要的手段之一。鉴于此，笔者阐述了海绵城市的内涵和特性，然后分析了海绵城市理念应用于城市污水处理厂建设的作用。最后重点探究了海绵城市在城市污水处理厂建设工程中的应用策略：渗水系统方面的建设、蓄水系统方面的建设、净水系统方面的建设、排水系统方面的建设、加强污水处理厂的设计。
作者：陆丰鑫 单位：珠海市水库管理中心