海綿城市在道路設計中的應用探討

王建偉++葛璟愷

摘要：隨著社會經濟的快速發展，城市化進程的加快，城市框架也越來越大。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，在這種狀態下，海綿城市理念應運而生。海綿城市作為社會轉型的代表產物，在城市道路建設上承擔著改善道路環境、改變城市生態環境的作用，是新形勢下適應社會改變的產物。基于此，本文就海綿城市在道路設計中的應用展開了討論。

關鍵詞：城市化；海綿城市；道路設計；應用

1 海綿城市的基本內涵

海綿城市指的是城市建設像海綿一樣，借助于城市建筑、綠化、道路、公園等多種類型的公共基礎設施，打破常規的雨水排放方式，在充分保證公共基礎設施安全以及城市用水安全的基礎上，利用特殊的建筑方式完成蓄水、滲水、凈水并完成水資源的重復再生利用。將生態環境保護作為海綿城市建設的首要考慮條件，以保證城市排水安全為目的，聯系自然及人為措施，實現城市對雨水的蓄積、滲漏以及凈化過程，為雨水的重復可循環利用，水資源環境的保護創造條件。

2 海綿城市建設的重要性

海綿城市建設能夠在防雨防洪的同時，有效利用豐富的雨水資源。建設海綿城市的目的是改善城市的排水狀況，優化城市建設的力度，使城市能夠更好地為社會服務。由此可知，建設海綿城市最重要、也最有價值的意義就是能夠保證城市在防雨防洪的同時，豐富的雨水資源能夠得到有效利用。從防雨防洪的角度來說，建設海綿城市是為了緩解城市的排水壓力，避免城市在遭遇暴雨襲擊時防水防洪系統不能滿足使用要求，這是建設海綿城市的根本目的，也是基本目標。顧名思義，“海綿”就是不僅能夠吸水而且也能夠排水，吸水是為了緩解城市旱澇期間的排水壓力，排水是為城市生活和生產供應水。

3 海綿城市在道路設計中的應用

3.1 城市道路建設總體規劃

相關海綿城市建設技術指南要求城市建設過程需充分保護河流、綠化、樹木等自然原生態環境。所以，城市道路在建設的前期階段，就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，繞過天然河流及湖泊，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、凈化利用，實現道路低影響的建設目標。

3.2 車道優化設計

（1）機動車道的優化設計。基于海綿城市設計理念，采用透水鋪裝路面時，為防止雨水浸入路基而造成對道路路基的破壞，應在路面結構的上面層采用透水瀝青混凝土，基層和中下面層采用非透水性材料，雨水進入路面結構層后，從不透水頂面沿橫坡排至盲溝中，最終排入雨水檢查井或路側分隔帶中。（2）非機動車道和人行道的優化設計。當前現有的非機動車道和人行道很多采用不透水的路面形式，這樣會導致雨天路面濕滑、積水，影響道路的舒適性和安全性，同時也阻止了地下水資源補給。而在海綿城市設計理念中，非機動車道和人行道多采用透水鋪裝，使雨水可以下滲，從而起到調節路面的溫度和濕度、減少路面積水、涵養地下水分的作用。

3.3 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三種形式進行排放：路面積水在道路表面借助于路面間隙滲透排出；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進行排放。前兩種方式能明顯使道路表面徑流系數降低，達到了排水的標準，但未完成路面的滲透、滯留以及蓄積凈化的作用。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以及花崗石等，海綿城市道路建設利用新型透水材料鋪裝，降低城市地表熱量的散發，透水透氣性強，對于生態保護具有明顯作用。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。不同路面的雨水徑流取值范圍如表1所示。

3.4 海綿城市道路綠化帶的設計

融入海綿城市設計理念后，綠化帶設施可儲存路面雨水徑，并增強其自身的入滲能力，強化雨水凈化功能。（1）分車綠帶與LID（低影響開發）設施銜接設計。下沉式綠地主要是指設置綠地比周邊道路或地面低200mm以內，通過土壤、植物等截留和凈化作用對部分雨水進行處理，其余徑流通過雨水口溢出排入雨水管網；生物滯留帶適用于城市道路綠化帶，其主要是通過在較低地勢的區域種植花草樹木，達到植物截留吸收、土壤蓄滲、微生物凈化雨水等效果；雨水花園是指在道路周邊較低地塊種植各種植被，起到減少徑流量、凈化雨水、美化環境等作用。（2）行道樹綠帶與LID設施銜接設計。行道樹綠帶通常是行道樹與、灌木和地被植物一起形成連續的綠帶。若因條件受限行道樹綠帶只能種植行道樹，可設置成生態樹池，并在樹池之間采用透水鋪裝，生態樹池可以匯集路面徑流雨水，通過雨水下滲來補給地下水，改善土壤條件，保證行道樹生長，同時還可減少徑流量，凈化雨水。

3.5 排水溝、排水管設計

（1）排水溝設計。以生態保護為出發點的排水溝設計，建造運行過程充分聯系自然生態以及人文環境。排水溝結構層次依次為綠化植被層、土壤種植層、水分滲透過濾層、滲排水層以及砂石層。這類排水溝充分起到積水滲透、道路污水過濾以及環境保護作用，充分完成水源的循環再生利用。（2）排水管滲透設計。通過小粒徑的多孔材料如石粒等完成對PVC管周圍的填充，利用多孔層完成路面積水的協調蓄積。這類排水管占地少，透水效果明顯，協調性強，應用廣泛。但是管體周圍的碎石清理困難，一旦碎石堵塞管孔，其積水的滲透效果將明顯下降。

4 結束語：

目前，我國現有的、傳統的基礎設施已經無法滿足道路建設需要，而海綿城市的建設理念結合了當下城市建設的實際情況，為解決這一現實問題找到了出路。在市政道路設計中融入海綿城市理念，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。

參考文獻：

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