融合海綿城市理念的市政道路設計應用分析

呂紀佑、孫曉鋒、周斌

（中新南京生態科技島投資發展有限公司，江蘇南京 210019）

0 引言

城市道路是負擔城市交通的主要設施，它既是組織城市布局結構的骨架，同時也為城市綠化、排水和其他工程基礎設施提供建設空間。將海綿城市理念與道路建設相融合，不僅需要從宏觀層面梳理城市開發與海綿空間布局，恰當地將海綿城市設施與道路相關設施進行結合，還需要合理有效地考慮道路景觀、綜合管線、排水設施的布局關系，兼顧道路功能設施、城市水安全設施及其他基礎設施的合理布設，將海綿城市理念落實工程建設中。

1 海綿城市理念與江心洲海綿城市規劃

海綿城市是我國建設現代城市的重要建設理念。2014 年，我國政府宣布了建設海綿城市的計劃，并開始踐行海綿城市的建設。海綿城市理念將組織地面徑流盡可能地通過生態滯留、復用等海綿設施的控制后排放，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等方式，優先保障排水安全，同時控制面源污染，提高徑流控制能力。海綿城市的建設不僅益于合理利用城市水資源，彈性地減少城市汛期的內澇問題，還可以減輕水污染，促進環境保護，在市政道路的供水和排水中起著重要作用。

南京市江心洲隸屬于南京市建鄴區，東隔夾江與主城的河西新城區相鄰，西隔長江主航道與江北新區相望，屬于長江洲島，相對獨立，是江蘇省海綿城市建設的試點片區之一，也是系統化推進全域海綿城市建設的區域。全島緊扣“生態科技城、低碳智慧島”的定位，結合洲島平原河網率、綠地率、水面率高的特點，從系統的角度建設海綿城市，將生態科技島打造成水安全、水生態、水環境、水資源有機結合、四位一體的海綿綜合體。以安全為重、生態優先、因地制宜、統籌協調為原則，以保障水安全、保護水生態、改善水環境、利用水資源、彰顯水文化為目標，構建良性水循環系統。全島年徑流總量控制率為85%，面源污染削減率為60%（見圖1）。

圖1 面源污染削減率統計分析

2 海綿城市理念在市政道路設計中的應用

江心洲全域海綿空間將全島劃分三類：一是大海綿系統，主要體現在貫通性水系、大型濕地及綠化廊道系統，以大調蓄及保障水安全為主；二是中海綿系統，主要為市政雨水管渠對應的雨水排放系統，主要體現在海綿道路、小型湖泊、濕地等海綿斑塊綠地，以常規雨水排放與調蓄設施為主；三是小海綿系統，主要為低影響開發系統，對應一年中占絕大多數的中小降雨，主要體現在片區各功能組團社區，如海綿居住區、海綿商業區等。具體如圖2 所示。

圖2 江心洲全域海綿及“四位一體三系統”海綿規劃布局

在全域海綿的規劃下，結合長江灘涂地區歷史降雨量大、地下水位高、土壤滲透性較弱、水面率高、地形低洼平坦等特點，提倡采用生態綠色的低影響開發（LID）雨水系統，即指在場地開發過程中采用源頭、分散式措施，使場地開發后的水文特征盡量維持開發前的特征，因地制宜、經濟高效地將各種海綿技術組合應用，實現徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等目標[1]。

市政道路作為中海綿系統，在滿足道路本身交通功能、市政管線敷設等基本要求外，應通過有組織的匯流與轉輸，經截污等預處理后引入道路紅線內、外綠地內，并通過設置在綠地內的以雨水滲透、調節等為主要功能的LID 設施進行處理。LID 設施的選擇應因地制宜、經濟有效、方便易行。經比較，主要可采用下凹式綠地、透水鋪裝、生態樹池、雨水花園、植草溝、植被緩沖帶、人工濕地、雨水井等措施。LID 設施評價與適用范圍分別如表1 所示。

表1 LID 設施評價表

針對以上措施，結合市政道路各部分條件，對LID設施與市政道路融合設計分析如下。

2.1 人行道結構設計

人行道是道路建設的重要組成部分，體現著城市市政工程發展以人為本的功能性。由于人行道通行荷載小，對路面鋪裝強度的需求較低，可在保證道路功能的前提下更便捷地將LID 設施融入進來。因此，在人行道設計過程中可選擇透水性較高的材料，并利用透水材料將積水引入地下，并通過排水管道將積水排放到一個固定的區域。這樣既可以對路面的濕度進行調節，避免積水導致路面濕滑，保證行人出行安全，又可以起到凈化雨水、削峰錯峰的作用。

江心洲市政道路人行道采用砂基透水磚作為面層，下部設3cm 厚中粗砂墊層、15cm 厚透水混凝土基層及10cm 厚碎石墊層，在墊層底部設置有透水盲管，收集路面雨水后匯入市政雨水口中。江心洲中新大道人行道透水鋪裝灑水試驗如圖3 所示。

2.2 側分帶設計

市政道路設計要充分體現現代化交通建設智慧，更要將道路側分帶綠化設計和道路交通安全相結合，深度彰顯人與自然的和諧。綠化帶在城市建設中隨處可見，它能夠有效地改善城市內部的環境，采用內部下凹、側石開口、敷設滲透盲管等手段，引入下凹式綠地、雨水花園、植草溝等LID 設施，將路面徑流匯入各LID 設施，最大程度地對初期雨水進行滲透、滯留。同時，設置溢流設施，將超量徑流溢流引入市政雨水收集系統，保證城市水安全。

此外，設計時應注意以下兩點：一是側分帶寬度不宜小于1.5m，有條件時應適當增加寬度，便于處理綠化帶與路面豎向高程的關系，弱化下凹對道路觀感及人行安全的不利影響；二是非機動車道橫坡可根據側分帶下凹式綠地、雨水花園的設置情況，考慮調整橫坡向側分帶，便于LID 設施更多地收集路面徑流，增強調蓄能力。側分帶下凹式綠地設置情況如圖4所示。

圖4 環島西路側分帶下凹式綠地設置情況

2.3 生態樹池

對于不設側分帶的部分低等級市政道路，為更好地貫徹海綿理念，可以將道路樹池改造為生態樹池，也可將若干個獨立的樹池經管道串聯為一個連續的海綿體，并最終與道路雨水收集系統連通，在保證水安全的同時，兼顧行道樹生長需求。

需注意的是，由于生態樹池主要位于人行道內，考慮到人行道寬度相對有限，且往往下設綜合管線等設施，對生態樹池的設計和施工需細化考慮：一是盡量避免侵占樹池外其他管位；二是由于樹池出水管較深，在排水設計中需根據生態樹池相關要求預留連接管，直接接入雨水檢查井或加深相應雨水口深度，保證人行道樹的成活與長勢。生態樹池設計方案及實拍圖如圖5 所示。

圖5 生態樹池

2.4 植被緩沖帶

當市政道路瀕臨河道時，路面徑流可以考慮直接采用地表漫流或暗渠等形式排入河道。為有效控制徑流總量、峰值流量及面源污染，建議在道路與河道間設置植草溝、植被緩沖帶等LID 設施。

2.5 附屬設施設計

附屬設施在市政道路的排水系統中起著重要作用，為確保最終的設計成果可以達到理想狀態，附屬設施的設計不容忽視[2]。

2.5.1 設計環保型雨水口

環保型雨水口在很大程度上起到有效攔截機動車道面源污染的作用，其主要通過雨水口內的截污構件（見圖6），先對樹葉、垃圾等大污染物進行濾網攔截，再通過濾磚攔截泥沙，削減面源污染。

2.5.2 設計路緣石

路緣石的高度與周圍表面應保持良好的一致性，以避免積水問題，促進雨水快速流入雨水口或綠化帶。但是在雨水口設置距離過長或者雨量過大的情況下，往往會出現路面積水嚴重而無法及時排除干凈的問題，這要求在路緣石設計時，做好打孔設計，切實提高路緣石排水效率。在具體的打孔設計中，應充分考慮當地實際降雨情況，合理地設置孔洞數量及大小，確保無論何種程度下的路面積水都可以及時地排出。此外，開口后應設置必要的截污消能措施（如鋪設卵石），便于后期管理養護。

3 結語

全域海綿城市的建設對改善城市的居住環境，保證城市內部的發展將起到重要的作用。通過南京生態科技島（江心洲）海綿規劃建設，著重歸納分析市政公建的海綿建設方案，以實際工程案例為主，實務性對道路建設中可以利用的路面、綠化、排水設施等進行分析、改造，在保證道路功能的前提下盡可能將海綿城市理念融入建設中，達到協調城市與自然環境之間關系的目的，進而推動現代化城市的綠色發展。希望對類似工程起到一些啟發作用。