關于海綿城市在市政道路設計中的應用探討

【摘要】近年來，城市化進程破壞了自然水文循環過程，傳統的排水管網工程以不能滿足城市快速排水的要求，導致城市內澇、水環境惡化等一系列問題，為此，行業內開始探索多重效益的雨水處理與利用措施，以滿足經濟、生態與環境等的需求，特別是2014年10月住建部推出了《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建》，帶動了海綿城市相關理論的研究以及城市開發建設中廣泛應用海綿城市建設技術。

【關鍵詞】海綿城市；市政道路；設計

1、建設海綿城市的重要性

（1）海綿城市即防雨防洪又有效利用雨水資源。海綿城市建設最主要的意義，就是利用其海綿效應有效的改善城市的排水。從而優化城市設施體系，解決居民因水帶來的困擾。在保證防雨防洪的同時還可回收利用豐富的雨水資源，從給排水的角度來看，海綿城市的建設可從根本上緩解城市排水系統的壓力，亦能夠通過對雨水的回收。以上所述就是建設海綿城市的主要原因。

（2）海綿城市建設利于改善生態環境。海綿城市建設不僅可以解決排水與交通的問題，還可以有效的改善城市的生態環境。近些年隨著我國的經濟發展，污染也越來越嚴重，所以城市建設的重點就是生態環境保護，介于海綿城市的建設對環境與人們的日常生活都有重大的意義，目前我國正在大力推進海綿城市的建設。我國也已出臺許多關于改善環境的配套政策，在這其中就包含海綿城市的建設。在建設推進的過程中就可以看出對其的重視程度。

2、海綿城市在市政道路設計中的應用

2.1城市道路建設總體規劃

《海綿城市建設技術指南》要求，在城市建設過程中，要充分保護河流、綠化、樹木等自然原生態環境。所以，在城市道路建設的前期階段，應充分利用自然環境，結合城市已有的地理環境，在盡量不破壞原有道路排水系統的基礎上，繞過天然河流和湖泊規劃道路的建設路線，合理規劃道路建設的空間布局，通過道路建設天然綠化帶、人行道等完成對雨水的滯留、滲透、凈化，實現道路低影響的建設目標。

2.2城市路面設計

常規的城市道路排水建設是將車行道傾斜1.5%～2%，使雨水靠重力自由進入排水口，其綠化帶的建造略高于車行道，促進路面積水的排放。基于“海綿城市”理念的城市道路建設，利用建設路面的高低差異，使路面積水直接利用路面坡度進入低路面。在綠化帶下方設置排水管，降雨時，雨水先滿足對綠化帶土壤的水源供給，當土壤濕度達到飽和后，剩余徑流雨水通過排水管排放。同時，相關部門也可以在排水管中安裝滲透裝置，雨水可以通過滲透裝置進入地層深處，從而補充地下水。

2.3城市道路結構層次設計

根據最新的“海綿城市”建設要求，城市道路表面積水可通過3種形式排放：道路表面的路面積水借助路面間隙滲透排出；路面積水通過路面進入道路基質層，通過排水盲管將積水排出；路面積水直接進入道路基土層排放。前2種方式能明顯降低道路表面徑流系數，達到了排水標準，但未完成路面的滲透、滯留和蓄積凈化的作用。“海綿城市”建設規范中明確要求道路基層土壤的滲透系數不得小于7×10-5cm/s，因此，對于車流量大、負載高的道路，無法完成積水滲透。常規的人行道路建設采用的道路建設材料是預制混凝土進而花崗石等，“海綿城市”道路建設利用新型透水材料鋪裝，以降低城市地表熱量的散發，透水、透氣性強，對于生態保護有明顯的作用。該理念下，道路的滲水系數通常大于等于1.0×10-3mm/s，透水層與地下水表層的距離在1m以上。

2.4道路與城市綠地銜接設計

當城市道路周邊有城市綠地時，可通過綠地的調節、滲透、凈化和儲存作用，來對城市道路徑流進行分流。適用于綠地的LID源頭滲透技術設施有生物滯留帶、下沉式綠地、植被緩沖帶、雨水花園等，適用于LID中途技術設施有滲渠、調節塘、植草溝等，LID末端存儲技術設施有濕塘、雨水濕地。對于不同地區，可采用不同的城市道路與城市綠地設施銜接方式。

（1）對于暴雨、洪澇多發地區，地面徑流量超出市政道路排水系統的排水能力時，可優先考慮雨水儲存和調節的技術。當雨水排入調節塘分流后，可削減峰值流量，并在其中進行沉淀、過濾，經初步處理后流入濕塘或雨水濕地中，經沉淀、過濾、凈化后就地儲存，如果其儲存容量不夠，則會排入下一個末端技術設施；（2）對于水資源缺乏的干旱地區，雨水排入城市綠地內時，可優先考慮對雨水進行儲存和處理并利用，道路雨水經排水管進入雨水濕地或濕塘中，凈化處理后儲存起來，達到雨水資源化利用的目標；（3）對于水資源比較豐富的地區，可考慮雨水截污凈化、滲透等技術設施，排入城市綠地內，以達到削減徑流洪峰和控制徑流污染的目的。道路徑流通過雨水花園、植被緩沖帶截污凈化雨水，或通過下沉式綠地、滲透塘下滲排水，以達到削減峰值流量、凈化雨水的效果；（4）對于徑流污染問題比較嚴重的地區，可重點考慮控制徑流污染這一處理效果，選用雨水花園、濕式植草溝和植被緩沖帶等雨水截污凈化設施后，排入城市綠地內，這些處理方法截污凈化效果顯著；（5）對于水生態敏感或水土流失嚴重的地區，為盡可能地減小場地開發對水文環境的破壞，可根據具體的匯水區塊，選用相應的LID設施。

2.5道路與城市水系銜接設計

城市道路雨水徑流最終會排入城市水系，城市水系在城市防洪防澇和改善生態環境方面起到了無可替代的作用。道路與城市水系中的LID設施銜接時，雨水管網中的雨水經濕地和濕塘等的沉淀、過濾、凈化后，最終排入城市水系，部分路面徑流經植被緩沖帶的下滲、凈化后，流入城市水系。在市政道路設計中融入海綿城市理念，加強對道路雨水徑流的截留和利用，不僅能夠緩解城市道路排水壓力，降低城市內澇發生幾率，還能夠提高雨水資源利用，改善城市生態環境。

結語：

海綿城市的低影響開發模式的建設，對我國未來城市的發展有著重大的意義。在這其中最為突出的問題就是給排水與市政道路的問題。目前我國所現有的傳統的基礎設施，從以上兩點上來說已經無法得到滿足現有的需要，應運而生的海綿城市結合了當下的實際情況與先進的理念，為解決這一現實問題找到了出路。對減少城市洪澇災害、控制城市面源污染、改善城市水體等建設都有著重要的意義。海綿城市建設理論完美的結合了各個方面及相互影響和制約關系，隨著相關法律法規的不斷完善，基于城市的海綿城規劃與戰略也必將得到大力的發展。到時今天困擾城市居民的這一系列相關的問題也將得到根治，城市的環境也會變得越發美好。