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摘要：住宅小区排水系统通过污染源的分类收集，并进行循环利用，其系统构成具有可持续性，这对城市小区的环境有着一定影响，如果小区室外排水系统设计不够合理，会降低小区的环境，还会降低小区居民的生活质量。本文简要阐述了传统排水系统的特性，就小区旱天、雨天污染的问题，提出多功能立体化复合排水系统设计方案，以推动住宅小区的和谐发展。
关键词：海绵城市；住宅小区；排水系统
引言
随着我国城市化的快速发展，资源和环境的压力越来越大，水资源的短缺和水环境的污染日益严重，在这种时代发展的背景下，作为城市化进程中重要组成——建筑产业，在住宅小区排水系统设计方面面临困境。为了改善并逐步解决当前的城市问题，生态景观学专家提出”海绵城市”理念，城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。如何将其理念应用于排水系统设计，提出有效方案是当前重点。
1.传统排水系统特性
传统排水系统分为完全分流制和截流式合流制。
分流制排水系统是使用最为普遍的排水系统，此系统中的排放污水摆脱了雨水的限制和影响，做到了污水入污水管网系统，保证了污水厂的高效、稳定运行。此外，雨水进入雨水管网设施，再通过排洪系统进入到城市水体，避免了被城市污水污染的危害。但在实际运行过程中，由于排水监管不到位，随着城市建设的不断发展，污水错接混接入雨水管网的情况屡见不鲜，特别是阳台洗衣水和车库改造住人后混接污水的排放，更是成为老旧小区污水溢流的重要因素。此外，由于雨水直接排放，也不能控制初期降雨徑流冲刷地表产生的面源污染。
截流式合流制则在污水截流干管前设置截流井，截流干管的管径根据旱流污水量和截流倍数确定，理论上是使旱季污水及初期雨水进入污水截流干管，当雨水量的增加超过了截流干管的输水能力时，多余的水（包括部分污水与雨水）溢流进入河道。与分流制排水系统相比，截流式合流制系统降低了排水监管的要求，阳台、车库混接的雨污水能够极大地降低旱天溢流的可能。在降雨初期，还能利用管道的截流能力，实现初期降雨径流的污染控制。尽管截流式合流制系统避免了分流制排水系统中初雨径流污染控制不力的问题，但在截流倍数较低时，仍然会因雨天溢流问题产生不小的污染。倘若提高截流倍数，又会大幅度增加工程投资。
2.解决当今现状的思路
针对小区旱天溢流、雨天初雨径流污染的问题，将完全分流制和截流式合流制系统的优点集中起来，研制一种复合排水系统，通过末端调蓄池的调控作用，实现旱天收集溢流污水、雨天消纳初期降雨径流的功能。
旱天阳台洗衣水和车库生活污水，经智能截流井、雨水管网收集输送至调蓄池，在调蓄池的调控作用下，经自流或泵吸排放至周边污水管网。
雨天小区内降雨径流经雨水管排放输送至调蓄池，初期水量较少、污染程度高的降雨径流，存储在调蓄池中，经自流或泵吸排放至周边污水管网。后期流量较大、污染程度轻的降雨径流，则通过调蓄池的溢流功能，直接溢流进入周边环境水体。为提高雨水管网对降雨径流的收集能力，基于“海绵城市”理念和低影响开发技术，建设屋面、墙面和地面立体绿化工程，在减少进入管网雨水量的同时，削减小区面源污染负荷。
3.小区排水系统设计
笔者设计的小区多功能立体复合排水系统由屋面初雨径流处理系统、墙面初雨径流墙面处理系统和地面径流处理系统组成（图1）。
屋面初雨径流处理系统主要利用屋面绿化技术，对初期雨水进行一级截流和消纳。屋面绿化作为一种特殊的绿化形式，是以建筑物顶部平台为依托，种植植物，加之蓄水、覆土等操作，营造出一个小型的园林景观。此外，屋面绿化还能够附带诸多功能，诸如城市气候的调节机功能，它可以有效改善局部地区的气候环境，在一定程度上减轻了城市所产生的热岛效应；与此同时，还起到了保护建筑屋顶的防水层的作用，也有助于延长其使用年限；此外，其具备净化周围空气的功能，能大幅度降低空气里悬浮的尘埃粒子以及烟雾；减少降雨时屋顶形成的径流，保持水分；充分利用空间，节省土地；提高屋顶的保湿性能，节约资源。具体来说，屋面初雨径流处理系统多采用开敞型（粗绿化）、半密集型、密集型（精绿化）三种主要形式，其结构从上到下依次为：种植层、基质层、过滤层、蓄排水层和防水层等五部分。初雨径流经过屋面处理单元削减后进入雨水立管，经过自控截流装置分流到雨水管中，随后进入调蓄池，输送到周边的污水管中。后期干净的降雨径流则经调蓄池前的控制装置，直接排入河道。
墙面初雨径流处理系统利用墙面垂直绿化技术，实现对初雨的二级截流与利用。垂直绿化作为一种新型的城市绿化技术，是改良城市生态环境、丰富城市绿化景观的有效方式之一。该技术有助于进一步增加城市绿量，减少热岛效应，吸尘，减少噪音，改善小区生态环境。墙面绿化也分为模块式、种植袋式、种植毯式、攀爬式或垂吊式、种植盒式等多种模式。进入墙面的初期雨水经墙面处理单元削减后落入地面，与地面初雨径流混合形成地面径流，经地面径流处理系统进行进一步净化。后期清洁的雨水径流，则经地表和雨水排水口直接排入河道。
地面径流处理系统是利用下凹式绿地、生态浅草沟、雨水花园、调蓄池等实现对初雨径流的三级截流和多重利用。下凹式绿地是一种具有渗蓄雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染等优点的生态型排水设施。与常规的地表绿化相比，其下沉的深度更深，景观的人工化设计程度更明显。雨水花园则通常利用浅凹绿地将来自地面和屋顶的雨水汇集起来，并利用其中生长的植物以及沙土等的协同作用，将来自墙面出流或地面的降雨径流处理净化。经过净化后的水缓慢地渗入到土壤结构中，以涵养当地的地下水水资源；与此同时，也可以将净化后的水富集起来，作为景观用水的补给备用水源。雨水花园兼具的雨洪调控和雨水收集利用的功能，是一种生态可持续的设施。其中，浅凹式绿地可以是自然所形成的，还可以是人工开挖的。因此在设计时首先要勘察当地地形，利用好自然凹地，节省开挖费用。剩余的初期降雨径流则进入调蓄池，通过调蓄池的截流输送作用，进入周边污水管网。后期清洁的降雨径流，则通过雨水排水口直接排放。李斯等人的研究表明在建筑小区设计中，为控制新开发区域和已建成城区外排雨水流量径流系数，每1000m2硬化面积应配建调蓄容积不小于30m3的雨水调蓄池。
本设计中的复合排水系统通过调蓄池的调控，还能解决小区旱天阳台排水和底层车库排水的污水溢流问题。旱天时，阳台排水经雨水立管上的立管分流装置分流后，排入污水管网。车库（住人）的错接污水进入雨水管后，首先通过智能截流井截流后，输送至周边污水管网。对无法利用立管截流的阳台排水和底层车库的错接污水，可通过智能截流井进行二次截流。对遗漏部分的错接污水，还能通过末端的调蓄池进行三级截流。这种方式设计的复合排水系统，可最大程度地避免旱天污水溢流状况的出现。
4.结论
现代社会经济的快速发展带来了住房需求量与楼层量的不断增加，这对给排水系统的设计师提出了更为现实的高要求，为了给小区居民提供更为便利的生活，设计师考虑小区内、外地形地貌特征，小区内地面、地下所有建筑物特性，以及人文、地质、气候、环境等诸多因素，设计出适用于住宅小区的多功能立体化复合排水系统，这对全面贯彻落实可持续发展理念，发展绿色建筑，建立绿色生态小区，使人与自然和谐相处起到很大作用。
参考文献：
[1]杨成成，汪雄海.基于流量的城市排水系统协调优化调度方法[J].浙江大学学报（工学版）.2011（09）
[2]王林，秦其明，李吉芝，李喆，金川，李杰.基于GIS的城市内涝灾害分析模型研究[J].测绘科学.2004（03）
[3]张华，石峰，翁皓琳，李强，张从菊，宋华.可持续城市排水系统的应用与发展[J].低温建筑技术.2009（08）
[4]王淑梅，王宝贞，曹向东，金文标，贾丽娜.对我国城市排水体制的探讨[J].中国给水排水.2007（12）
关键词：海绵城市；住宅小区；排水系统
引言
随着我国城市化的快速发展，资源和环境的压力越来越大，水资源的短缺和水环境的污染日益严重，在这种时代发展的背景下，作为城市化进程中重要组成——建筑产业，在住宅小区排水系统设计方面面临困境。为了改善并逐步解决当前的城市问题，生态景观学专家提出”海绵城市”理念，城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。如何将其理念应用于排水系统设计，提出有效方案是当前重点。
1.传统排水系统特性
传统排水系统分为完全分流制和截流式合流制。
分流制排水系统是使用最为普遍的排水系统，此系统中的排放污水摆脱了雨水的限制和影响，做到了污水入污水管网系统，保证了污水厂的高效、稳定运行。此外，雨水进入雨水管网设施，再通过排洪系统进入到城市水体，避免了被城市污水污染的危害。但在实际运行过程中，由于排水监管不到位，随着城市建设的不断发展，污水错接混接入雨水管网的情况屡见不鲜，特别是阳台洗衣水和车库改造住人后混接污水的排放，更是成为老旧小区污水溢流的重要因素。此外，由于雨水直接排放，也不能控制初期降雨徑流冲刷地表产生的面源污染。
截流式合流制则在污水截流干管前设置截流井，截流干管的管径根据旱流污水量和截流倍数确定，理论上是使旱季污水及初期雨水进入污水截流干管，当雨水量的增加超过了截流干管的输水能力时，多余的水（包括部分污水与雨水）溢流进入河道。与分流制排水系统相比，截流式合流制系统降低了排水监管的要求，阳台、车库混接的雨污水能够极大地降低旱天溢流的可能。在降雨初期，还能利用管道的截流能力，实现初期降雨径流的污染控制。尽管截流式合流制系统避免了分流制排水系统中初雨径流污染控制不力的问题，但在截流倍数较低时，仍然会因雨天溢流问题产生不小的污染。倘若提高截流倍数，又会大幅度增加工程投资。
2.解决当今现状的思路
针对小区旱天溢流、雨天初雨径流污染的问题，将完全分流制和截流式合流制系统的优点集中起来，研制一种复合排水系统，通过末端调蓄池的调控作用，实现旱天收集溢流污水、雨天消纳初期降雨径流的功能。
旱天阳台洗衣水和车库生活污水，经智能截流井、雨水管网收集输送至调蓄池，在调蓄池的调控作用下，经自流或泵吸排放至周边污水管网。
雨天小区内降雨径流经雨水管排放输送至调蓄池，初期水量较少、污染程度高的降雨径流，存储在调蓄池中，经自流或泵吸排放至周边污水管网。后期流量较大、污染程度轻的降雨径流，则通过调蓄池的溢流功能，直接溢流进入周边环境水体。为提高雨水管网对降雨径流的收集能力，基于“海绵城市”理念和低影响开发技术，建设屋面、墙面和地面立体绿化工程，在减少进入管网雨水量的同时，削减小区面源污染负荷。
3.小区排水系统设计
笔者设计的小区多功能立体复合排水系统由屋面初雨径流处理系统、墙面初雨径流墙面处理系统和地面径流处理系统组成（图1）。
屋面初雨径流处理系统主要利用屋面绿化技术，对初期雨水进行一级截流和消纳。屋面绿化作为一种特殊的绿化形式，是以建筑物顶部平台为依托，种植植物，加之蓄水、覆土等操作，营造出一个小型的园林景观。此外，屋面绿化还能够附带诸多功能，诸如城市气候的调节机功能，它可以有效改善局部地区的气候环境，在一定程度上减轻了城市所产生的热岛效应；与此同时，还起到了保护建筑屋顶的防水层的作用，也有助于延长其使用年限；此外，其具备净化周围空气的功能，能大幅度降低空气里悬浮的尘埃粒子以及烟雾；减少降雨时屋顶形成的径流，保持水分；充分利用空间，节省土地；提高屋顶的保湿性能，节约资源。具体来说，屋面初雨径流处理系统多采用开敞型（粗绿化）、半密集型、密集型（精绿化）三种主要形式，其结构从上到下依次为：种植层、基质层、过滤层、蓄排水层和防水层等五部分。初雨径流经过屋面处理单元削减后进入雨水立管，经过自控截流装置分流到雨水管中，随后进入调蓄池，输送到周边的污水管中。后期干净的降雨径流则经调蓄池前的控制装置，直接排入河道。
墙面初雨径流处理系统利用墙面垂直绿化技术，实现对初雨的二级截流与利用。垂直绿化作为一种新型的城市绿化技术，是改良城市生态环境、丰富城市绿化景观的有效方式之一。该技术有助于进一步增加城市绿量，减少热岛效应，吸尘，减少噪音，改善小区生态环境。墙面绿化也分为模块式、种植袋式、种植毯式、攀爬式或垂吊式、种植盒式等多种模式。进入墙面的初期雨水经墙面处理单元削减后落入地面，与地面初雨径流混合形成地面径流，经地面径流处理系统进行进一步净化。后期清洁的雨水径流，则经地表和雨水排水口直接排入河道。
地面径流处理系统是利用下凹式绿地、生态浅草沟、雨水花园、调蓄池等实现对初雨径流的三级截流和多重利用。下凹式绿地是一种具有渗蓄雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染等优点的生态型排水设施。与常规的地表绿化相比，其下沉的深度更深，景观的人工化设计程度更明显。雨水花园则通常利用浅凹绿地将来自地面和屋顶的雨水汇集起来，并利用其中生长的植物以及沙土等的协同作用，将来自墙面出流或地面的降雨径流处理净化。经过净化后的水缓慢地渗入到土壤结构中，以涵养当地的地下水水资源；与此同时，也可以将净化后的水富集起来，作为景观用水的补给备用水源。雨水花园兼具的雨洪调控和雨水收集利用的功能，是一种生态可持续的设施。其中，浅凹式绿地可以是自然所形成的，还可以是人工开挖的。因此在设计时首先要勘察当地地形，利用好自然凹地，节省开挖费用。剩余的初期降雨径流则进入调蓄池，通过调蓄池的截流输送作用，进入周边污水管网。后期清洁的降雨径流，则通过雨水排水口直接排放。李斯等人的研究表明在建筑小区设计中，为控制新开发区域和已建成城区外排雨水流量径流系数，每1000m2硬化面积应配建调蓄容积不小于30m3的雨水调蓄池。
本设计中的复合排水系统通过调蓄池的调控，还能解决小区旱天阳台排水和底层车库排水的污水溢流问题。旱天时，阳台排水经雨水立管上的立管分流装置分流后，排入污水管网。车库（住人）的错接污水进入雨水管后，首先通过智能截流井截流后，输送至周边污水管网。对无法利用立管截流的阳台排水和底层车库的错接污水，可通过智能截流井进行二次截流。对遗漏部分的错接污水，还能通过末端的调蓄池进行三级截流。这种方式设计的复合排水系统，可最大程度地避免旱天污水溢流状况的出现。
4.结论
现代社会经济的快速发展带来了住房需求量与楼层量的不断增加，这对给排水系统的设计师提出了更为现实的高要求，为了给小区居民提供更为便利的生活，设计师考虑小区内、外地形地貌特征，小区内地面、地下所有建筑物特性，以及人文、地质、气候、环境等诸多因素，设计出适用于住宅小区的多功能立体化复合排水系统，这对全面贯彻落实可持续发展理念，发展绿色建筑，建立绿色生态小区，使人与自然和谐相处起到很大作用。
参考文献：
[1]杨成成，汪雄海.基于流量的城市排水系统协调优化调度方法[J].浙江大学学报（工学版）.2011（09）
[2]王林，秦其明，李吉芝，李喆，金川，李杰.基于GIS的城市内涝灾害分析模型研究[J].测绘科学.2004（03）
[3]张华，石峰，翁皓琳，李强，张从菊，宋华.可持续城市排水系统的应用与发展[J].低温建筑技术.2009（08）
[4]王淑梅，王宝贞，曹向东，金文标，贾丽娜.对我国城市排水体制的探讨[J].中国给水排水.2007（12）