道路排水設計中的海綿城市設計研究

◎凌偉

一、引言

在十九大報告中，李克強總理提出了建設海綿城市的重要性。海綿城市的建設能夠有效緩解城市“熱島效應”提高城市的整體生態系統功能和環境質量。因此設計院應當做好城市道路的設計工作，從而有效貫徹海綿城市的建設理念，優化城市水資源的配置，不斷推動城市建設。

二、海綿城市的優勢

1.有利于改善環境。

雨水沖刷道路會造成湖泊江河出現大量垃圾，從而導致徑流污染。建設海綿城市LID設施能讓雨水直接滲流地面，同時減少雨水攜帶路面垃圾。建設海綿城市LID設施，通過級配的砂石濾層的攔截和過濾，雨水滲透后能對污染物進行有效清理，從而降低滲透到地下水資源的污染程度，提高水質，有效保護生態環境。海綿城市的建設能夠改善城市微氣候，通過道路海綿改造，配合使用外部LID設備時，能夠恢復地表與地下的水力聯系，緩解城市熱島問題，削減城市道路產生的面源污染，減少合流制老城區合流制排水系統溢流污染的問題。

2.對地下水有補充作用。

因為傳統道路滲透能力不好和人們對大自然過度開發等原因，地下水資源不斷減少。設計院在項目設計中應當采取有效措施，做好地下水資源的補充工作。對于傳統道路來說，大部分雨水經過排水系統都會快速排入河流、湖泊，雨水資源未能得到充分利用，不能及時補充地下水。而對于海綿道路來說，雨水可以滲透到地下，并通過下滲來補充地下水。

3.降低排水系統的壓力。

通過降低綠化帶標高、路緣石開口等設計方式將道路雨水引到綠化空間，并在綠化帶內設置植草溝、雨水花園、下沉式綠地、滲濾樹池等滯留設施凈化、消納雨水徑流，可以有效減少雨水的洪峰流量，降低出現積水和洪澇等災害的可能性。

三、海綿城市理念在道路排水設計中的應用

1.道路所在區域設計年徑流總量控制率的選擇。

年徑流總量控制率指標是指通過自然和人工強化的滲透、集蓄、利用、蒸發、蒸騰等方式，場地內累計全年得到控制的雨量占全年總降雨量的比例。在“源頭減排、過程控制、末端治理”的海綿城市建設全過程中，雨水的滲、蓄、滯、凈、用等綜合效益，主要依托對降雨的體積控制來實現，體現在年徑流總量控制率這一核心指標中。在老舊城區，可以問題導向為主，適度下調控制目標，側重解決老舊城區現存的相關問題；在工程條件好或新建區域，則以控制目標導向為主，全面推進低影響開發系統構建。

2.結合現場實際情況合理設置生物滯留處理設施。

中間有較寬的綠化車帶的道路綠地可以改造為下凹式綠地，使道路兩側高中間低，雨水匯入中間綠化帶，初期雨水和超量雨水流入雨水排水管。城區內下穿式立交橋、低洼地等積水嚴重內澇點改造，應充分利用周邊現有綠化空間，建設分散式源頭調蓄設施，減少匯入低洼區域的“客水”；橋面雨水落水管盡量接入綠地，管口應鋪設卵石層消能、散水，在周邊綠化空間較大的情況下，應結合周邊集中綠地、水體、砂石坑、公園、廣場等空間建設雨水調蓄、蓄滲設施。自行車道、人行道以及其他非重型車輛通過路段改造，應優先采用滲透性鋪裝材料。當道路紅線外綠地空間有限或毗鄰建筑與小區時，可結合紅線內外的綠地，采用植草溝、生物滯留設施等雨水滯蓄設施凈化、下滲雨水，減少雨水排放。當道路紅線外綠地空間規模較大時，可結合周邊地塊條件設置雨水濕地、雨水塘等雨水調節設施，集中消納道路及部分周邊地塊雨水徑流，控制徑流污染。

3.道路海綿城市的豎向設計。

精準設計路面橫坡，雨水流向坡向開孔立石，開孔立石宜在溢流式雨水口之間均勻布置，使雨水能及時并均勻的排入下沉式綠地、植草溝等生物滯留處理設施，溢流式雨水口的箅面應低于開孔立石底部至少5cm，高于生物滯留處理設施的底部15cm至20cm。溢流式雨水口應布置在草溝內的低位，立石開孔應布置在溢流式雨水口之間，路面匯集的雨水應經過草溝充分滲透吸收，多余的雨水經過溢流式雨水口排除。開孔立石入口可設置截污設施，收集路面泥沙或垃圾，多余雨水溢流入生物滯留處理設施。植草溝內每兩個溢流雨水口之間可設溢流壩，壩頂平植草溝蓄水位頂，材質同道路立石，溢流壩應固定牢固，拼縫應嚴密，超最低有效水位方可溢流。

4.海綿城市下道路排水系統設計原則。

第一個原則是不能因為設置海綿城市而降低原有道路排水設計標準，尤其是主要道路的雨水排澇通道，需按照規劃或排水規范的要求進行設計，不能隨意降低標準。道路的海綿城市設計是道路排水系統的一個有效的補充和組成部分，提高了道路排水系統的設計標準和可靠性，不能相互取代。第二個原則是在平面布置中，道路的匯水面積應與海綿體的體積相互適應，杜絕大雨量小海綿和小雨量大海綿的畸形設計。第三個原則是活學活用海綿城市設計的六字方針，即滲”源頭減少徑流、凈化初雨污染，“滯”延緩雨水峰值出現時間，“蓄”降低峰值流量，為雨水利用創造條件，“凈”減少污染，改善城市水環境，“用”合理利用雨水，提升城市環境品質，“排”減少內澇，提升城市應變能力。設計過程中，應時常細細琢磨這六字真言，反復推敲，這樣設計成果才能貼近實際，做到經濟效益和社會效益俱佳。

四、結束語

總的來說，以海綿城市理論為基礎來建設海綿城市，不但可以幫助凈化城市水質，還能有效補充地下水，對洪澇災害起到一定的緩解作用。然而，海綿城市建設并不簡單，是一個比較復雜的系統工程，設計和施工人員應當從多個方面來考慮城市道路建設，從而使得海綿城市理論得到有效應用。