海綿城市建設(shè)理念下的道路設(shè)計策略

嚴(yán) 莉，曾大艇，梁愛麗，姚月華

(廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545004)

1 引言

黨的“十九大”提出了形成以城市群為主體構(gòu)建大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展的城鎮(zhèn)格局以及加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口市民化的要求。城市化的發(fā)展，帶來了大量的城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和改造，其中包括建筑、廣場、道路等。人工鋪裝占據(jù)原來的地表，地表原有的水循環(huán)系統(tǒng)遭受破壞。由于城市排水基礎(chǔ)設(shè)施的老化，導(dǎo)致了原有城市的雨洪調(diào)控過程受到干擾，故而由于汛期暴雨產(chǎn)生的“到城市看海”的“奇觀”連年發(fā)生，嚴(yán)重影響了人民的生命和財產(chǎn)安全。城市道路是城市系統(tǒng)當(dāng)中雨水承接面和污染物匯集的主要場所之一，對城市雨水徑流的控制起著至關(guān)重要的作用。所以在城市道路建設(shè)中采取什么樣的措施來改善雨水的排放、收集與利用這個問題已成為當(dāng)前我國城市建設(shè)當(dāng)中一個重要的課題。

2 海綿城市的概念

海綿城市在應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。 通常情況下，海綿城市的建設(shè)更多依賴于強化排水系統(tǒng)、建筑和道路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。 所以在城市道路建設(shè)時，應(yīng)以海綿城市建設(shè)理念為基本原則，充分利用自然的排水系統(tǒng)，建設(shè)生態(tài)型排水設(shè)施，考慮將人工措施和自然環(huán)境相結(jié)合，充分發(fā)揮道路綠地、雨水花園等對雨水的吸納、蓄滲、凈化和緩釋作用，以達到消減徑流污染、節(jié)約水資源、保護生態(tài)環(huán)境的目的，從而促進城市道路的可持續(xù)發(fā)展。

3 傳統(tǒng)道路建設(shè)的弊端

由于傳統(tǒng)城市道路普遍存在著排水、滯水、滲水、凈水、補給地下水能力差等問題，究其主要原因是城市道路建設(shè)管理部門在道路建設(shè)施工時的前期規(guī)劃設(shè)計不合理，沒有做到科學(xué)決策[2]，具體表現(xiàn)如下。

(1)規(guī)劃層面上，道路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與周邊綠地不能有機銜接，雨水未能很好的下滲到周邊綠地或引入周邊的水池或湖泊中，造成雨水資源浪費和地下水補充不足的問題。

(2)設(shè)計層面上，未能將協(xié)調(diào)道路縱斷面設(shè)計和周邊的用地，路面的標(biāo)高比兩側(cè)用地的標(biāo)高低，當(dāng)?shù)孛嬗薪涤陼r雨水會順勢流到道路排水系統(tǒng)中，不利于雨水的儲存，同時經(jīng)過綠化的雨水還會帶走大量泥土進入排水系統(tǒng)，造成排水管網(wǎng)堵塞，雨水也會被污染。城市的河流、湖水資源被污染，進而加劇后期城市雨水規(guī)劃的困難。道路橫斷面設(shè)計不合理，導(dǎo)致當(dāng)經(jīng)歷集中暴雨時，造成部分地區(qū)水量過多，四周的降水會向地勢較低的地方聚集，容易造成洪澇災(zāi)害。因此很有必要在城市道路建設(shè)中引入海綿城市設(shè)計理念。

4 海綿城市道路建設(shè)優(yōu)點

對于傳統(tǒng)道路的排水下滲不力、補充地下水不充足等缺點，建設(shè)海綿城市道路建設(shè)的優(yōu)勢很明顯，主要表現(xiàn)如下。

(1)可降低排水系統(tǒng)的壓力，傳統(tǒng)道路通過管網(wǎng)直排的形式，可有效的快速排出雨量一般大小的雨水，但碰見暴雨卻顯得無能為力。而采用海綿城市理念建設(shè)的道路，可提高雨水的滲透力、滯留力，可通過多途徑的排放實現(xiàn)有效降低傳統(tǒng)道路當(dāng)中排水管網(wǎng)的排水壓力。

(2) 可對地下水資源進行補充，通過使用脫水材料，加強雨水的滲透能力，讓雨水經(jīng)由海綿道路由地表層層進入到地下，這種自然滲透可對地下水進行有效補充。

(3)可減少雨水徑流環(huán)節(jié)的污染，城市中的生活垃圾、重金屬等污染物會在雨水排放的過程當(dāng)中被雨水裹挾沖蝕從而造成徑流污染。采用海綿理念下的道路建設(shè)，可減少雨水了對路面的沖刷，提高雨水的滲透力，從而使部分污染物滯留在地表，達到水質(zhì)得以初步凈化的效果。

5 基于海綿城市理念的道路設(shè)計策略

海綿城市建設(shè)，其核心理念就是打造一個與城市的可持續(xù)發(fā)展進行相互結(jié)合的自然的、生態(tài)的水循環(huán)系統(tǒng)[3]。因此在城市道路工程建設(shè)過程中要從規(guī)劃到設(shè)計到統(tǒng)籌考慮，要從健全城市道路建設(shè)制度來把關(guān)。

5.1 規(guī)劃層面統(tǒng)籌把控

根據(jù)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并與城市目前的整體情況相結(jié)合，對其進行整體綜合規(guī)劃與設(shè)計。在道路設(shè)計中關(guān)注規(guī)劃區(qū)域生態(tài)斑塊的識別，使道路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與城市綠地相協(xié)調(diào)，在對城市現(xiàn)有的綠水青山進行保護的基礎(chǔ)之上，最大限度降低道路設(shè)計與施工對城市現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境的破壞。進行合理的選線布局，并綜合協(xié)調(diào)道路的空間布局，將其與整個城市的綠地進行有機的協(xié)調(diào)，以達到對降水進行引流，加強雨水就地下滲或使其流入附近的小溪或湖泊、雨水花園中，最后轉(zhuǎn)化為地下水資源目的。

5.2 設(shè)計層面嚴(yán)格把握

5.2.1 道路橫截面設(shè)計

與傳統(tǒng)的城市道路設(shè)計方式不同，優(yōu)化后的路面采用分向橫坡后，內(nèi)側(cè)車型到雨水匯集到雨水口，外側(cè)車行道雨水匯流至綠化帶，人行道雨水可匯集路側(cè)綠地，待土壤層水飽和以后水位上升，當(dāng)水位高于雨水口頂面標(biāo)高時溢流入溢流井，雨水因此而被收集起來，如果短期內(nèi)，溢流井所儲存的水達到飽和，多余的雨水又可以通過排水口進入城市排水系統(tǒng)。雨水主管道中可以設(shè)置滲井，收集到的雨水通過滲井下滲進入深層土壤，通過滯滲補充地下水[4]。

5.2.2 道路綠地設(shè)計

在道路的整體設(shè)計中，道路綠地起到對非機動車道和人行道的調(diào)蓄以及儲水功能，進而實現(xiàn)對雨水的科學(xué)回收和利用。在對道路綠地進行設(shè)計時，在遵循城市道路的建設(shè)要求基礎(chǔ)上，要充分發(fā)揮其海綿體的作用，通過設(shè)置雨水濕地、生物滯留帶以及下沉綠地的方式，來實現(xiàn)雨水徑流實行科學(xué)的管控，將雨水徑流順利輸送到地下水中[5]。

(1)行道樹綠帶設(shè)計，要提高設(shè)置的進水口寬度、優(yōu)化進水條件，在設(shè)置間距的過程中，要結(jié)合道路坡度進行合理調(diào)整。同時，利用栽種植被的方式，對雨水進行有效截留，防止樹池出現(xiàn)水土流失的情況，優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)。由于樹池的面積較小，消納的雨水有限，應(yīng)做到允許與樹池同寬的人行道雨水匯入，不允許路面徑流匯入。

(2)中間分車綠帶的設(shè)計，對于寬度大于4 m的中分綠帶可以采用下沉式。對于設(shè)置的下沉式綠化帶，其內(nèi)設(shè)置溢流式雨水口，使得匯水區(qū)域的雨水能夠流入綠化帶內(nèi)，待綠化帶內(nèi)土壤濕潤，剩余的雨水從溢水口排出。這種設(shè)計的優(yōu)點就是一方面能夠降低綠化帶植被澆灌用水量，另一方面可以減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生，增加了土壤的滲入量。而對于小于2.5 m的中分帶，綠地有限，接管過長，所以不允許底面徑流的匯入。在海綿城市的建設(shè)中，一般不推薦采用中分帶在2.5～4 m之間的城市道路。

(3)路側(cè)綠帶設(shè)計的自由度比較大，要充分考慮其與周邊綠地、水體相聯(lián)合的可能性。可利用植物緩沖帶的植被來攔截雨水，減少地表徑流，除去徑流中的一部分污染物，經(jīng)過植物緩沖帶減量、降速凈處理后的雨水，可排入湖泊、河流等水系中，也可以排入人工管渠。在缺水的區(qū)域，植被緩沖帶可以作為雨水回收的利用裝置的預(yù)處理系統(tǒng)。在對周邊植物緩沖進行選擇時，需要考慮選擇耐沖刷、耐浸漬的植被，當(dāng)然同時也要考慮植被的滯塵、降噪、美觀等功能，保證設(shè)計的完整性。

5.2.3 道路鋪裝的設(shè)計

目前常用的透水鋪裝是透水瀝青混凝土、透水水泥混凝土鋪裝以及透水磚鋪裝。在設(shè)計人行道過程中，可以采用透水鋪裝的鋪裝材料，機動車道和非機動車道可以采用透水水泥和透水瀝青路的材料，其透水設(shè)計要符合我國相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。透水鋪裝根據(jù)材料可以分為碎石鋪裝、鵝卵石、嵌草磚、瀝青混凝土、透水磚等。

5.2.4 LID設(shè)施的設(shè)計使用

道路建設(shè)要充分考慮到雨水收集處理、水體的過濾、排放及時，當(dāng)然就離不開LID設(shè)施的使用，我們在城市道路建設(shè)中，結(jié)合不同的地質(zhì)水文、水資源特點、道路周邊土地利用布局，根據(jù)城市規(guī)劃明確的控制目標(biāo)，分析匯水區(qū)的特征和設(shè)施的主要功能、經(jīng)濟性、適用性、景觀效果等因素來選擇最有的單項設(shè)施或設(shè)施組合[6](表1)。

表1 城市道路LID設(shè)施的選用

5.3 道路建設(shè)制度層面把關(guān)

海綿城市理念下道路設(shè)計的推廣及實踐應(yīng)用還依賴于國家或地方政府出臺相關(guān)的城市道路建設(shè)制度來來把關(guān)，以增強道路建設(shè)的科學(xué)性、確保道路建設(shè)的合理性。相關(guān)規(guī)章和條文還應(yīng)明確道路建設(shè)的相應(yīng)崗位職責(zé)，其包括建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方、養(yǎng)護方等多方人員的職責(zé)，通過制定相應(yīng)的獎懲措施，保障工作人員的工作態(tài)度及熱情，以便其積極面對與處理道路工程設(shè)計中遇到的問題。唯有如此，才能讓海綿城市的理念深入道路工程建設(shè)之中，以實現(xiàn)城市道路的健康生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)語

隨著城市化建設(shè)的步伐加快，城市建設(shè)水平不斷提高，海綿城市理念已在我國多個城市得到了推廣和應(yīng)用，在海綿城市建設(shè)中道路建設(shè)的地位和作用也越來越凸顯，它可以為雨水的收集、過濾、凈化、排放提供很好的載體，同時為解決城市內(nèi)澇，雨水資源的收集利用作出很大的貢獻。相信通過國家對海綿城市建設(shè)的合理引導(dǎo)，各地方政府的高度重視，海綿城市型的道路建設(shè)必然會成為未來城市的一個標(biāo)配。