海绵城市应作为城市给排水建设的重要内容.doc

2015 年第 5 期( 总第 158 期) 江西建材 建筑与规划设计

“海绵城市”应作为城市给排水建设的重要内容

■王一川 ■天津城建大学环境与市政工程学院，天津 300000

新形势下，在加大城市基础设施建设的、推进“PPP”模式等诸多背 景下，特别是在习近平总书记多次提出“建设海绵城市”的大环境下，对 于构建城市给排水建设“新常态”提供了难得的发展机遇和政策平台。 对于解决我国城市中水资源短缺、内涝频繁发生等城市给排水突出问 题，以及改善城市人居环境，满足城市居民不断增长的水需要，促进城 镇化全面发展，都有着尤为重要的现实意义。

1 当前城市给排水中存在的突出问题

1． 1 给排水设施欠账较多，难以满足城市的快速发展

随着城市面积的急速扩大，建筑物整体高度的整体攀升，地下建设 项目的快速增加，现有供水管道的长度、构造、质量等等难以满足当前 城市发展的需要，城市范围的急剧扩大以及水资源的日益短缺使得供 水水源和管网建设很难满足城市居民的日常生产生活需要。

同时，“重地上轻地下”的思维尚未有效改变，地下结构、给排水、土

建等专业人才缺乏，地上高速建设、地下严重滞后，随意“开拉链”的现 象时有发生，多数城市地下管线的测绘、排查的工作才刚刚开展; “重建 设轻管养”的思维依然存在，对于城市中已建设的市政排水管网缺乏有

效的日常维护和周期性排查。

1． 2 短时极端天气频发，给城市给排水提出严峻考验

当前气候变化加大，温室效应、城市热岛效应等诸多影响天气变化 的因素增多，受气候导致的短时极端天气频发，短时强对流天气、局部 强降雨对城市的给排水管网提出了更加严酷的考验; 同时由于此类天 气情况，具有尺度小、突发性、易逝性等特点，容易在城市建设的“盲

区”、排水管网的“盲点”等发生，易造成城市内涝、供水污染等次生灾 害，带来道路拥堵、市民恐慌等社会性问题。

1． 3 雨洪资源利用不足，难以适应当前发展的需要

有关研究表明，自然生态系统中 80% 的雨水渗透到地下，只有

20% 产生径流流走。然而随着城市硬化地面的增多，只有 20% 的雨水 能回渗到地下，80% 却全部流走，难以有效补充城市地下水。

在目前的形式下，我国城市的雨洪设施规划、建设、管理等工作均 滞后于城市的发展，与当前我国的经济社会发展不匹配，与全球范围内 的世界先进水平差距较大。一方面，由于我国大部分城市的给排水管 网系统建设于几十年前，雨污管网未分离，在当时的条件下未能根据本 地实际设计管道规格，加之几十年气候的变化，这些“放错的资源”难以 得到有效收集和利用。另一方面，设计、建设标准普遍较低，多数城市 中的排水设置管网能够承受的降雨量标准约为 50mL / h，而国外先进城 市排水设施管网则可达到 150mL / h 左右，差距显然。

2 推进“海绵城市”对城市给排水建设的现实意义

当前，越来越多的城市居民对城市建设，特别是对于给排水提出了 新的更高的现实需求和要求，需要城市管理者和城市服务者站的新的 起点上，有新思路、新措施，取得新效果、规避新问题，实现新常态。因

此，海绵城市的建设将会成为城市建设中，特别是给排水建设的重要内

容。
2． 1 建设海绵城市有利于弥补给排水设施的欠账

海绵城市的建设，将自然途径与人工措施相结合的办法来维持城 市开发前的自然水文特征，通过对城市原有生态系统的保护，达到留有 足够涵养水源、应对较大强度降雨的目的这一基本要求。通过运用生 态手段对在传统粗放式城市建设模式下，已经受到破坏的水体和其他 自然环境进行恢复和修复，以及在保护性开发中最大限度的减少对城 市原有水生态环境的破坏，可以在增加城市绿色空间、改善城市生态环 境的过程中促进雨水的积存、渗透和净化，补充用于生产生活以及景观

用水的供水需要。 在建设中，统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排

水等水循环利用各环节，并在充分考虑城市发展和给排水建设的复杂 性、长期性的基础上，通过城市生态保护、土地利用、水系、绿地系统、环

境保护与市政基础设施的结合建设，统筹建设地下管网、充分发挥资源 优势，在有效缓解管网压力、提高管网承载力的同时，有效吸纳雨污水，

达到“排得出、留得住、用得上”的目的。
2． 2 建设海绵城市有利于减少极端天气带来的影响

有关统计显示，目前全国 642 座有防洪任务的城市中，仍有 340 座

没有达到国家规定的防洪标准，非农业人口 150 万人以上的 34 座特大 城市中仅有 7 座达到防洪标准，一些新建的城市新区和工业园区更是 缺乏相关投入和建设，由此带来的事件屡见报端。

通过海绵城市建设，在完整的给排水设施的辅助下，通过将防、排、 渗、蓄、滞、处理等措施有效融合，减少因城市中不透水范围的增加所导

致的在短时局部强降雨出现下而引起的地面径流汇集速度增快、流量 加大等带来的影响，极大限度的减轻城市防洪排涝的压力，极大程度的

减少城市内涝发生的次数以及带来的影响。
2． 3 建设海绵城市有利于提高城市水资源利用率

《国家新型城镇化规划( 20l4—2020 年) 》明确提出，我国的城镇化 必须进入以提升质量为主的转型发展新阶段。为此，必须坚持新型城 镇化的发展道路，协调城镇化与环境资源保护之间的矛盾，才能实现可 持续发展。因此，水资源在当前及今后一个时期会是制约一个城市发

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
4 结语 界荷载比完善穹顶钢结构的临界荷载小 20% 左右。由此可见，该类结

( 1) 通过穹顶钢结构的屈曲模态可以直观反映出结构在失稳过程 构应考虑非线性因素并引入初始缺陷进行全过程分析，其分析结果更

中的变形特征，据此判断出结构容易发生失稳或破坏的杆件区域，从而 趋于保守。

在结构设计与施工阶段进行重点关注或采取构造措施，以预防或弥补

结构在稳定性能上的不足。 参考文献

( 2) 无论是 Buckling 分析还是非线性整体稳定分析，穹顶钢结构均 ［1］李洪涛，单层球面网壳结构的稳定分析，硕士学位论文，哈尔滨工程

对初始缺陷表现出极大的敏感性，微小的初始安装偏差可以大大降低 大学，2007 年 6 月．

结构的临界荷载，从而影响其稳定性能。因此该类结构在施工过程中 ［2］沈世钊，单层穹顶网壳的荷载—位移全过程及缺陷分析，建筑结构

应严格控制安装偏差。 学报，1992 年第 3 期．

( 3) 引入初始缺陷的穹顶钢结构的稳定承载力均低于相应的完善 ［3］空间网格结构技术规程 ( JGJ7 － 2010 ) ，中国建筑工业出版社，北

穹顶钢结构的分析结果。与弹性分析结果不同，由于塑性变形的发展， 京，2010．

结构的弹塑性全过程荷载—位移曲线在超越第一个上限点以后有弱化

倾向，曲线的第一个上限点对结构设计具有指导意义。 作者简介: 张天平( 1985 年 11 月生) ，男，工学硕士，助理工程师，

( 4) 线性屈曲分析得到的屈曲荷载大于非线性屈曲分析的屈曲荷 主要从事结构设计及空间钢结构研究。

载。考虑 P － Delta 与大位移影响时，引入初始缺陷的穹顶钢结构的临

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展的决定性因素之一。只有在现有环境下，通过建设具有自然积存、自

然渗透、自然净化功能的海绵城市，提高城市水资源的利用率，才能在

新型城镇化的进程中实现城镇化和环境资源协调发展。 通过建设海绵城市，提高雨洪等水资源的有效利用，可以在一定程

度上缓解城市水资源短缺的问题。海绵城市建设的过程中，统筹低影 响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统，增加了 对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能，能够有效控制径流

总量、峰值。

3 以“海绵城市”作为重要内容的城市给排水建设中的几点建议

3． 1 突出规划引领，切实做到有章可循和科学建设

在城市总体规划及各相关专项规划、控制性详细规划、修建性详细 规划中，统筹考虑、整体规划，遵循低影响开发理念，明确低影响开发控 制目标; 结合城市开发区域或项目特点确定相应的规划控制指标，落实 低影响开发设施建设的主要方式和规模。通过强化对城市径流雨水的 排放控制与管理，从而实现缓解城市内涝、从源头削减径流污染、提高 雨水资源利用、改善城市景观环境等多重目标，为城市构建可持续、健

康的水循环系统。 海绵城市建设是一项巨大的、复杂的系统工程，更要树立“大规划”

的理念，从涉及的城市规划、供水、防洪、排涝、环境保护等多个方面一 一入手、相互衔接、统筹设计、综合建设; 在科学分析和展望未来前景的 基础上，突出适合本地本区域特点的目标和措施，有条不紊、按部就班

的推进建设进程。

3． 2 加强顶层设计，有力推动建设进程和实施力度

由于城市建设的投资大、周期长、受不可预知因素多，加之海绵城 市的建设在我国仍处于探索阶段，相关政策不完备、可以借鉴的经验 少; 同时给排水管网等城市建设具有社会公益的属性，吸收社会资金参 与建设的能力尚显不足。对此，我们应在借鉴世界先进经验的基础上， 加强顶层设计，从国家层面上尽快研究、制定海绵城市建设的相关内 容，完善城市雨洪综合利用、管网建设等方面的政策法规，通过采取政 策扶持、财政补贴、条件设置、专项资金等多种形式推动海绵城市的建 设和发展。

3． 3 积极开展试点，积极落实责任主体和经验推广

鼓励条件成熟的地区先行先试，在操作中要以现有城市基础设施 为基础，在保证城市基础设施安全运行和水安全的前提下，合理统筹规 划、设计、建设、管理等部门及所涉及专业，在实践中加大雨洪水利用技 术研究，采用先进且切实可行的理论、方法和技术，积极探索海绵城市 建设的可行性经验，逐步做到规范化、标准化，为全国海绵城市的建设 提供借鉴，为城市给排水管网建设提供新思路、新途径。

参考文献

［1］张俊． 雨水利用与海绵型城市，《地理教育》2014 年第 4 期．

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