基于海綿城市背景下的城市道路設計優化探析

謝 勤

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1 城市道路設計要求

某海綿城市河湖密布，水域面積率在14.1%左右，河道分布密度是0.9km/km2，道路長度95.1km，道路范圍內共有210個雨水管道排放口，平均每450m處就有一個排放口。遵循雨水就近排放的原則，超標徑流可從地表流入河道，防止城市發生內澇。對城市排水防澇情況評估分析，得知當前城市內有55.37%管道重現期不超過半年，69.07%左右的管道重現期不到兩年。城市內澇風險總面積是33.48hm2，其中0.22%區域為高風險。對此，提出城市道路的設計要求，具體如下：（1）應用道路綠化帶和外側綠地的儲蓄空間，轉變以往城市采用的雨水徑流快速排放模式，通過應用低影響開發系統延長水流的路徑，創新雨水系統，減輕管網在排水時的壓力。（2）以達到城市道路交通要求為前提條件，對道路橫斷面和豎向進行優化設計，最大程度上提升城市道路自身的排水效果。

2 立足于海綿城市的城市道路優化設計

2.1 道路排水設計優化

2.1.1 雨水低影響開發系統的優化設計

針對道路紅線范圍內的雨水低影響開發系統，有必要采用科學的優化設計方法實現道路排水系統的穩定運行。道路的橫斷面主要分為人行道、機動與非機動車道、車道分隔帶等部分，根據系統開發特點，建議對機動車道徑流采取機非分隔帶LID措施，對人行道與非機動車道的徑流采取綠化分隔帶LID措施，雨水全部匯集溢流到雨水管線。對于人行道，建議采取透水磚或透水混凝土開發措施；綠化分隔帶使用樹帶和生態樹池；非機動車道使用透水瀝青和透水混凝土；機非分隔帶施工植被淺溝。

針對道路紅線范圍外的雨水低影響開發系統，應根據道路周圍用地的實際性質，將地下墊面劃分為硬化地面、濱河綠化帶、城市開放式綠地三種，具體的低影響系統設計建議如下：硬化地面采用透水磚和透水混凝土排水措施；濱河綠化帶采用植草淺溝和生物滯留帶排水措施；開放式綠地在濱河綠化帶低影響開發措施的基礎上，還可加入雨水塘和雨水濕地。公園綠地可以與道路雨水管道相結合，管道末端進行優化設計，按照水量控制標準合理開發系統。

2.1.2 排水與雨水低影響開發系統銜接設計

首先，雨水引流設施。對側石進水口進行設計，保障徑流可以進入低影響開發系統內。開口數量應按照開口進水能力與匯流量合理設計，開口位置應沿著道路布置，適當增加縱坡洼點位置處的開口數量，保證側石開口設計冚賭足夠，防止樹葉或垃圾堵塞進水口。其次，機非分隔帶的過水設施。過水設施的數量應結合設施的過水能力與城市道路的回流情況設計，沿著道路間隔分布，應用明渠均勻流公式可以計算出過水設施的過流量。最后，針對人行道的過水設施設置。使用過水設施可以將非機動車道內的雨水送入海綿設施內。

依靠低影響開發排水設施銜接雨水系統與排水系統。設計導流管時，應在雨水收集地區安裝生物滯留或植草淺溝設置，要求導流管排水能力必須超過設施入滲能力，埋管不能低于0.005坡度排向雨水井，設置清淤立管幫助導流管沖洗堵塞雜物。在生物滯留區域內設置溢流雨水口，防止暴雨時溢流排放不變，溢流雨水口頂部標高不應超過路面的30mm，應超過綠地種植面的50mm，通過雨水調蓄設計可計算溢流水位的標高，在溢流雨水口出設置截污掛籃，從而達到截流污染物的效果。

2.1.3 路面排水防澇系統設計

分析源頭是否會對低影響開發系統、排水系統以及防洪系統產生影響，通過各個系統的協調控制雨水徑流，防止城市內澇。打排水系統也是海綿城市中的一項設計內容，采用排放設施與調蓄設置對超標雨水進行徑流排放。在道路路面和生態溝渠開設泄洪通道，應用調蓄隧道完成雨水調蓄。

2.2 城市道路優化設計

2.2.1 橫縱斷面的優化設計

科學設置分隔帶的寬度，結合海綿城市設計要求，機非分隔帶的寬度應超過3m，人行道樹帶寬度應低于3m。如果人行道外部為綠化用地，建議讓人行道的橫坡坡向外側綠地，使用預埋管將雨水排入綠地，并優化設置海綿設施。縱斷面設計時，應結合橫坡縱坡關系將雨水引入綠地內排水設施，可以在綠地設置局部最低點，使雨水實現分散式控制，或者憑借城市河網優勢控制道路屬相系統，在河道位置形成洼點，路面坡向低洼點，優化大排水系統。

2.2.2 路基優化設計

一方面，填筑路基時，可以使用輕骨料對浸水路基回填，保證路面與路基間有15～20cm厚度的碎石隔水層，防止地下毛細水因為上升而侵蝕路面。另一方面，對生態樹帶和路面結構設置高密度的防水膜，和路面搭接處的防水膜應設置在側平石基座的下方位置，防止地表滲入水對路面造成影響，但防水膜向下的延伸長度必須超過50cm。

2.2.3 綠化景觀優化設計

對分車帶道路進行綠化景觀設計。雨水通過道路坡度與測試開孔入滲，按照分車帶綠地的寬度，選用不同的景觀綠化設計方法。如果分車帶的寬度在3m以內，不建議使用下沉式綠地；如果寬度超過3m，可以采用下沉式綠地或者雨水花園處理雨水，或者采取旱溪或梯形綠地景觀綠化方法。對行車道綠帶進行景觀設計，選擇樹種時應優選采用抗旱耐濕比較強的樹種，選用生態樹池時，可以設置碎石層與排水板，保護樹根不被水浸泡。對路側綠化帶進行景觀設計，可以采用下沉式綠地與雨水花園兩種海面設施，同時應做好植物配置和地形優化設計，采用喬木、灌木、草相結合的方法，在低洼處不宜種植高大喬木［1］。

3 總結

總而言之，針對目前城市道路存在的雨水面源污染問題，有必要充分利用綠地空間進行低影響開發系統設計，結合雨水徑流和排水系統，實現對道路的設計優化。