海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計分析

莊龍平/中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司

海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計分析

莊龍平/中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司

以海綿城市理論為基礎(chǔ)的城市設(shè)計應(yīng)具有降低城市內(nèi)澇災(zāi)害、控制徑流污染、補(bǔ)充地下水、凈化城市水等功能。海綿道路作為海綿城市建設(shè)的重要組成部分，其建設(shè)和設(shè)施能夠大幅度減少城市不透水鋪裝面積，大幅增加雨水滲透比例，提高雨水資源利用率，同時還能夠降低行車噪聲，提高雨天行車安全性。鑒于此情況，本文針對海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的分析。

海綿城市；道路；設(shè)計

引言

海綿道路可以很好地補(bǔ)充城市地下水資源，減小洪峰流量，減輕排水系統(tǒng)壓力，降低雨水徑流污染，改善道路行駛安全性和舒適性，改善城市微氣候，在海綿城市理論為基礎(chǔ)的城市道路設(shè)計中，需要綜合考慮道路表面雨水的資源化、充分利用雨水資源等目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)對道路表面雨水的吸水、蓄水，在需要水資源時將收集的雨水西方，從而實(shí)現(xiàn)了對雨水資源利用效率最大化，現(xiàn)下文談?wù)労＞d城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計。

一、建設(shè)海綿城市道路的意義

隨著這幾年城市的快速發(fā)展，出現(xiàn)諸多的城市問題，最嚴(yán)重的就是城市內(nèi)澇、地下水資源短缺等問題，這嚴(yán)重的威脅著人們的生命財產(chǎn)安全，造成這些問題的原因其中之一就是，道路的不斷硬化。不斷硬化的路面使雨水無法下滲到地下，城市的排水僅僅依靠灰色排水設(shè)施來完成，加大了城市的內(nèi)澇程度；不斷硬化的道路也使地下水得不到有效補(bǔ)給，地下水位下降嚴(yán)重。海綿城市為解決這些問題提供了新的思路和方向，也是建設(shè)生態(tài)文明城市最重要的一個環(huán)節(jié)。海綿城市中的道路設(shè)計就是要讓雨水下滲到地下，通過滲、蓄、用、滯、調(diào)、排達(dá)到雨水的資源化利用、控制面源污染、改善生態(tài)環(huán)境的目的。

傳統(tǒng)的排水方式越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代城市的要求，主要原因在于：一是城市的快速發(fā)展，使得城市地表不透水面積快速增長，造成了雨水下滲量的減少和地表徑流量的增加，超過了原有雨水管道的承載能力；二是道路雨水徑流通過市政管網(wǎng)直接排入附近水系，造成了雨水資源的大量浪費(fèi)，同時初期雨水污染嚴(yán)重，未經(jīng)處理便直接排放，加重了城市水環(huán)境的污染和破壞；三是道路綠帶本應(yīng)起到涵養(yǎng)水源、保持水土的作用，但在傳統(tǒng)設(shè)計中，這些綠帶大多缺乏與周邊的聯(lián)系，成為道路中的孤島，每年需要消耗大量的水資源來灌溉養(yǎng)護(hù)，這是在某種程度上加劇了城市的水資源危機(jī)。

國內(nèi)外的許多專家和學(xué)者都研究過低影響城市道路，也就是所謂的海綿城市的道路，給了我們很多的啟示，但是海綿城市在我國起步較晚，可借鑒的研究成果比較少，缺少具體的工程設(shè)計和實(shí)踐成果

二、海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計注意事項

海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計注意事項如下：

1.因為不同地區(qū)的地形地勢都有所不同，并且受到環(huán)境的影響，所以必須要重視設(shè)計方案的科學(xué)性與有效性，確保每一環(huán)節(jié)都能夠有效銜接，從而提升施工的有效性。

2.在進(jìn)行設(shè)計時，務(wù)必要求相關(guān)工作人員實(shí)地考察施工區(qū)域，從而有針對性地對道路進(jìn)行設(shè)計，以保證雨水能夠有效流入LID設(shè)施中。

3.必須充分重視LID設(shè)施的選擇，保證所選用的設(shè)備能符合要求，并且應(yīng)當(dāng)選用具有凈化功能的設(shè)施，以避免污染物進(jìn)入水體而造成污染。

4.應(yīng)盡可能挑選耐污、抗寒的植物種植在道路兩旁，以提高植物的存活率。

5.因為在城市道路下布設(shè)有許多工程管線，如若雨水下滲容易致使地基不穩(wěn)，引發(fā)管線錯位、燃?xì)夤鼙ǖ仁鹿剩?，在設(shè)置LID設(shè)施時，必須做好相應(yīng)的防滲措施。

三、基于海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計

1.海綿城市道路整體設(shè)計。

基于海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計，以提高道路的排水效果為主要目的，整體設(shè)計如圖1所示。

圖1 城市道路整體設(shè)計

從圖1中可以看出，城市道路紅線范圍內(nèi)雨水包括透水路面徑流、人行道徑流、車行道徑流三種來源，三者匯集之后，一部分會被排放到雨水管渠中，與含融雪劑的融雪水棄流融合，最終通過前置塘，進(jìn)入到雨水排放系統(tǒng)。另一部分會匯集在地表，同樣與含融雪劑的融雪水棄流融合，最經(jīng)沉淀池進(jìn)入到雨水排放系統(tǒng)。

2.道路排水系統(tǒng)的優(yōu)化。

（1）道路排水雨水口優(yōu)化設(shè)計：傳統(tǒng)雨水口的設(shè)置是根據(jù)暴雨強(qiáng)度、道路寬度、路面種類、道路縱橫坡度、周圍建筑地形排水情況及雨水口的泄水能力等因素決定。雖在市政道路工程上大范圍運(yùn)用，但由于雨水口本身尺寸有限，且間隔距離基本上達(dá)25米，兩個雨水口之間的路面雨水處于徑流狀態(tài)，從而缺乏道路低影響開發(fā)雨水綜合利用設(shè)施中全段收集路面雨水的連續(xù)性，也達(dá)不到雨水綜合利用的目的。

兩側(cè)綠化帶下布置雨水滲溝。當(dāng)綠化帶匯集周圍道路路面雨水產(chǎn)生的雨水徑流時，雨水徑流順著地面坡度進(jìn)入綠地，部分雨水滲入地下，匯入地下水后排除，或通過地下預(yù)埋的透水管排入雨水管道。而綠化帶內(nèi)短時間內(nèi)不能下滲的雨水通過溢流排入雨水口，繼而排入雨水管道。

圖2 雨水滲溝示意圖

（2）非機(jī)動車道與人行道的設(shè)計：①非機(jī)動車道設(shè)計方法與機(jī)動車道一致。②人行道可于路面基層設(shè)計排水管，并接雨水檢查井，提高排水量。③人行道路面上層，可鋪設(shè)透水磚，使雨水能夠滲透到基層當(dāng)中，直接排出。

（3）綠化帶設(shè)計：①在不影響車輛通行的情況下，擴(kuò)大綠化帶面積。②于綠化帶中種植吸水性好的植物。③可建立下沉式綠地，提高儲存雨水的功能，避免雨水溢出綠化帶，影響城市交通。

（4）停車場一般包括室內(nèi)與室外兩種，以室外停車場為例，可采用以下方法設(shè)計：①采用透水磚鋪設(shè)，如雨水量大，可滲透到路面中，另外，透水鋪裝可避免汽車打滑。②可設(shè)計多孔嵌草磚停車位，使植物與土壤的吸水功能共同發(fā)揮，提高吸水性。一般情況下，此種停車位需鋪設(shè)厚砂石與泥土。

3.道路系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)系。

（1）道路系統(tǒng)與小區(qū)的設(shè)計：①在道路系統(tǒng)和小區(qū)中，分別設(shè)計透水鋪裝，達(dá)到下滲減排的效果。②在道路系統(tǒng)和小區(qū)銜接的部分，設(shè)置排水管網(wǎng)，使未滲透到路面下的雨水，可通過管網(wǎng)排放。

（2）道路系統(tǒng)與城市綠地的設(shè)計應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的不同氣候條件以及雨水量來確定：①如城市所處區(qū)域干旱，可設(shè)計雨水儲存設(shè)施，收集雨水，在雨水進(jìn)入到排水管道之后，可直接排放到蓄水池中，通過凈化加以利用。②如城市所處區(qū)域洪澇多發(fā)，可設(shè)計調(diào)節(jié)塘，在洪澇多發(fā)季節(jié)，雨水可通過排水管道，進(jìn)入到調(diào)節(jié)塘中，并被存儲。在干旱季節(jié)，可將調(diào)節(jié)塘中雨水凈化，再次利用。

4.道路系統(tǒng)橫斷面布置形式。

城市道理系統(tǒng)橫斷面布置形式一般包括單幅路、兩幅路、三幅路、四幅路四種。

以單幅路的設(shè)計為例，傳統(tǒng)城市單幅路一般由機(jī)非混行車道、人行道、路側(cè)綠地組成。機(jī)非混行車道位于道路中間，人行道位于道路兩側(cè)，處于機(jī)非混行車道與綠地綠地之間。在機(jī)非混行車道與人行道銜接部分，存在雨水口，用于排放雨水。上述設(shè)計方法，雨水排放量相對較小，考慮到海綿城市理念的要求，可采用以下設(shè)計方法，對單幅路設(shè)計形式加以改革：①在機(jī)非混行車道與人行道之間設(shè)置綠化設(shè)施帶，栽種樹木。②機(jī)非混行車道與人行道之間的雨水口保留。③擴(kuò)大路側(cè)綠地面積，并開挖溝渠，使無法排放的雨水，可存儲在內(nèi)，逐漸滲透。

四、結(jié)語

通過上文的分析，我們加深認(rèn)識了海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計，對道路內(nèi)雨水排放系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，希望通過本文針對海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計的探討，起到拋磚引玉的作用，引入更多的相關(guān)從業(yè)人員參與探討當(dāng)中，對海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計多分析，多探討，多研究，進(jìn)而達(dá)到集思廣益的效果，但是由于本人的知識水平有限，因此，本文如有不到之處，還望各位不吝指正。

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