導讀 在城市規劃建設的過程中，給排水系統是其中非常重要的一個部分。針對海綿城市致力於解決的諸如
內澇、水資源短缺以及徑流汙染等問題，需要將市政排水工程需要與海綿城市的各種技術進行有效的結合，才能使雨水的利用率得到進一步有效提升。一、市政排水工程進行“海綿化”改造的必要性市政排水系統是處理和排放城市汙水和雨水的工程設施系統，因為有著實現雨汙水的排放、轉移和治理的功能，被俗稱為灰色基礎設施（Grey Infrastructure）。
傳統的市政排水系統的核心理念是快乾快排，這種方式雖然在城市暴雨強度大的時候排放效率較高，但是對城市緊缺水資源的循環有效利用毫無益處，所以，海綿城市需要從傳統的管道集中速排模式，轉向了生態化和可持續的雨洪管理，這也是綠色基礎設施的重要目標之一。
而且，市政工程“海綿化”改造並不是要將灰色設施推倒重來、也不是用“綠色設施”代替“灰色設施”，而是致力於結合綠色設施和灰色設施，將雨汙水的收集、輸送、淨化、利用、排放等環節的內容有機地統一起來並協調運作，最大程度發揮城市自身的排水和用水功能。
二、市政排水工程詳解
1市政排水工程工作機制
城市排水系統通常由排水管道和汙水處理廠組成：在實行汙水、雨水分流制的情況下，汙水由排水管道收集，送至汙水處理後，排入水體或回收利用；而雨水徑流由排水管道收集後，就近排入水體。
2傳統市政排水工程常見問題
這些傳統的市政排水工程存在的常見問題有：
◆為滿足瞬間排水要求，過分依賴管道工程；
◆工程浩大、維護成本高且可持續性差；
◆雨水被排掉、地下水得不補充、雨水資料得不到充分的利用；
◆管網老化，排水坡度小，水流不暢、淤積嚴重；
◆泵房設備老化、設計標準低、排水能力小；
◆缺乏統一管理，管道私接、亂接現象嚴重，汙水收集率低。
三、市政排水工程“海綿化”改造措施
正如前文所述，海綿城市建設已經不能僅僅侷限於城市排水防澇管道這種灰色建築的建設，要解決城市看海問題，建設海綿城市仍需要“灰色”和“綠色” 相結合，接下來就讓我們看看到底有哪些具體措施可以實現市政排水工程的海綿化改造。
1灰色骨架——排水系統改造
1丨提高排水管道標準，進行雨水管網、泵站提標改造
雨水管網改造主要表現為加大管徑；泵站泵房提標改造表現為實現智能控制、恆壓供水，節能降耗，滿足供水要求，保障水壓穩定。
在原有老舊管道的基礎上增設直徑1200㎜至2000㎜的大口徑管道
路面鋪設直徑1.5米的雨水管道，給路面防澇提供了更大的空間
泵站改造現場
2丨增設雨水洩洪通道
將雨水管網管徑增大後，排入江河湖海等各種“海綿”水體中的水量將會增多，所以應當增設一些雨水洩洪通道。
城市水體洩洪排水口
3丨打造地下排水深邃洩洪排澇
深隧工程不是要重建一個城市排水系統，它是原有治水管網基礎上的一個提升與深化，深隧功能的發揮有賴於深淺結合——只有深淺層之間的管網暢通，深隧的功能才能發揮正常。
降雨時，多餘雨水由豎井進入深層隧道，減輕淺層排水管壓力；降雨停止時，隧道內存儲的雨汙水經由泵站輸送到淺層管網，進入地面汙水處理廠處理。
3綠色樞紐——道路生態化改造
城市市政工程排水的主要集水區在於道路，所以通過打造道路周邊的生物滯留設施，可以多而全地將雨水引入排水系統。
以下是幾種改造方式：
1丨雨水蓄滲塘和雨水收集池
在雨水終端排放水體之前對其進行調蓄和滲濾處理，既可滿足道路排水功能需求，又可解決初期雨水道路徑流帶來的水質汙染問題
雨水蓄滯塘平面圖
雨水蓄滯塘剖面圖
雨水收集池
2丨生態植草溝與下凹式綠地
生態植草溝示意圖
生態植草溝實景圖
下凹式綠地實景圖
3丨綠化緩衝帶與生態護坡
綠色緩衝帶示意圖
綠色緩衝帶實景圖
生態護坡示意圖
四、市政排水工程“海綿化”改造具體案例
1天津文化中心生態排水防澇系統設計
天津文化中心由天津樂園改造而成，而天津作為一個資源性缺水和飽受內澇之苦的城市，在舊城區改造和重新規劃開發時需要對排水防澇系統提出了更高的要求，即將“防”和“用”有機結合，實現雨洪資源利用的最大化。
1丨設計理念
我們都知道徑流量擴大會增加雨水管網及配套設施的規模和造價，破壞自然水循環模式並造成內澇。天津文化中改造項目採用海綿城市設計理念，運用先進的雨水收集理念，場地內大部分暴雨徑流經雨水收集系統收集、過濾、流動進入中心湖存儲再利用並得到循環淨化。
海綿城市理念
2丨設計流程
生態雨水管理體系主要由三方面組成：雨水收集系統、湖水循環與淨化系統，以及湖體設計。通過沉澱管井的預處理、蓄水模塊的調蓄、溼地淨化一系列流程，將場地中大部分的雨水集入中心湖。
雨水流程圖：當暴雨事件發生時，超過設計標準的徑流量會流入中心湖、或通過緊急溢流與中心湖的湖底調蓄流入市政管網系統。
雨水系統流程示意圖
降雨發生後，內排區域屋頂、道路和綠地的雨水將被不同形式的排水溝、入流井和雨水管道彙集，經過沉澱井的預過濾和沉澱，進入地下模塊化調蓄溝裡。在調蓄溝中，水流得到滯留，雨水峰值變小，並通過終端設置的泵房送至生態淨化群落，經過淨化過後進入中心湖中儲存。外排區域的雨水也會經過收集和沉澱的過程，最後通過調蓄溝滯留後流入市政管網。
3丨場地排水區劃分
根據場地整體佈局和豎向規劃，整個場地可劃分為22個排水分區流域。其中內排（排入調蓄溝和中心湖後再溢流入市政管網）和外排（排入調蓄溝後進入市政管網）面積分別佔場地總面積的53%和47%
排水分區圖
4丨管網和設施基本佈局
經過各個分區計算和分析，可以得到排水防澇設施初步佈局。該排水防澇系統主要由縫隙式排水溝、沉澱井、調蓄溝、中心湖組成。
排水防澇設施佈局方案
中心湖循環淨化系統示意圖
排水防澇系統系統主要組成包括：
1、縫隙式排水溝：V型橫截面縫隙式排水溝和蓋板排水溝採用樹脂混凝土成品排水溝，能夠將雨水高效的收集。
2、沉澱井：通常狀況下雨水初期徑流夾雜雜質及異物，無法達到進入泵井、管道和湖體要求的純淨度，預處理是非常必要的。
沉澱井
3、調蓄溝：調蓄溝的主體為具有骨架結構的“蓄水模塊箱”，其使用高強度的合成物質製造，有著很強的承壓能力和超過傳統蓄水設施的空間利用率。
模塊化調蓄溝施工
4、中心湖：中心湖面積97900m2，設計常水位2.2m，三年一遇最高水位2.5m，最低水位2.1m。
5丨場地實景
2深層排水隧道工程：東濠湧深隧工程
要系統解決城市內澇問題，首先需要提高城市排澇“主動脈”即河道的行洪能力，確保排水主渠道的暢通，但這種方案目前面臨諸多難題。
在這種現狀下，深隧系統更能解決問題。它將溢流的汙水和初雨調蓄收集，雨後送到汙水處理廠處理；同時，它有很大的過流能力，遇到強降雨，可作為分洪通道，緩解城市內澇。
1丨深隧工作原理
所謂的深層隧道排水工程，就是指在地下40米處建設容量為數十萬甚至過百萬立方米的大型蓄水池。發生大暴雨時可將降雨先儲存在地下，排水高峰期過後再用泵機將水抽出，經處理後排放到江河湖泊。
深隧工作原理
2丨項目基本狀況
作為國內第一個深層隧道排水工程項目, 東濠湧深隧是廣州市為有效解決“水浸街”的重點工程,項目位於越秀區,北起東風路以南的東濠湧高架橋西側綠化用地,沿越秀北路、越秀中路、越秀南路以南,終點位於江灣大酒店東側的補水泵站。工程造價2.72億元,總長1.77公里。
東濠湧深隧示意圖
在地下40米處建設大容量的蓄水池, 這種通過先存儲再排出的方式進行調蓄,城市排水壓力將得到緩解,不但發生內澇的可能性有所降低,而且可以控制溢流汙染和初雨汙染。不僅如此,相比地表明渠或排水管網,深隧系統的建設成本也有明顯優勢。
項目部分三維視圖與3D地址坡面
但是，無論是淺層排水和深層隧道,單獨用其中一種方式都無法完全解決水浸問題,單獨使用其中一種都無法讓所有水浸點完成排水,所以廣州老城區的排水將採取的是淺層排水和深層隧道相結合的排水方式。
深隧與淺層排水系統銜接示意圖
3丨深隧的預期效果
根據規劃，東濠湧深隧的設計使用年限為100年。建成之後，可將河涌排澇標準由現有的15年一遇提高到50年一遇，降低水浸風險，提高河涌水體水質。據廣州市水務局介紹，東濠湧深隧工程建成後，50年內因項目的實施可有效防止內澇20次，每次內澇按2億元計算，節省的經濟損失靜態價值為40億元。
深隧豎井施工現場
深度剖析——市政排水工程“海綿”改造的關鍵策略關鍵策略▲雨汙水管道改造；構建多尺度排水系統1、小尺度排水系統，注重源頭徑流調蓄，設置調蓄設施；2、中尺度排水系統：針對城市洪澇標準內雨情，通過中小河道、雨水管道、泵站提標改造、增設行洩通道、調蓄區、蓄澇區3、大尺度排水系統：針對超常雨情
深度剖析——城市水系“海綿化”中關鍵產品與技術運用城市水系“海綿”改造的技術方法▲雨汙水管道改造；▲內澇積水點改造，增加排水能力；▲河道通、溝渠洩通整治；▲修建深隧系統；
▲生態化的市政設施。
海綿城市工程案例之市政工程關鍵產品一覽表
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