“海綿城市”在市政道路設計中的應用分析

蘇穎川

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京102600）

0 引言

在城市規模不斷擴大、市政道路不斷增加的背景下，原有的自然水系受到市政道路和廣場的影響而迅速減少。海綿城市的優勢在于能夠調節城市小氣候，抵抗自然災害，為城市的排水系統減少壓力。如果能在市政道路設計過程中充分融合海綿城市的核心理念，在保證道路質量的基礎上，也能夠盡可能降低道路積水的可能性和排水系統的壓力。

1 海綿城市的概念介紹

海綿城市在市政道路建設中的應用已經成為該行業的關注焦點和熱點，因為海綿城市能夠像海綿一樣具有吸水和保水的功能，在城市遭受自然災害的過程中能夠起到一定的自我調節能力和防御能力。在過去開展城市建設和管理過程中，工作人員會通過不同的方法分別提高城市的排水和蓄水能力，而落實海綿城市理論能夠十分有效地保證城市水生態系統平衡。當城市遭受大范圍的暴雨災害時，海綿城市可以及時發揮儲存、凈化和排出雨水的作用，盡可能降低暴雨對于城市運行的不良影響，而且收集的天然水資源還可以用于城市的清潔和綠化過程之中。收集到的大量雨水只需要經過規范處理就可以進行合理應用。

工作人員在開展市政道路設計過程中需要充分應用海綿城市的理論，借助有效的策略充分發揮海綿城市的生態調節功能，使城市內的自然降雨能夠得到最大化的儲存、凈化和利用。在道路設計過程中也需要充分結合當地的實際情況，盡可能采取能夠有利于改善城市生態環境的措施。

2 在市政道路設計中應用“海綿城市”理念的重要作用

市政道路設計對于城市的生態環境和長久發展具有十分深遠的影響。在我國大力推進城鎮化改革的時代背景下，保護城市生態環境以及合理利用自然資源已經成為十分重要的建設任務，如此才能夠有利于城市實現外延增長類型的發展模式。市政道路設計工作人員在面對環境污染問題和資源浪費問題十分嚴重的現狀，必須要及時轉變過去的設計理念，并應用先進的設計方法。“海綿城市”理論對于市政道路設計工作行業而言是新的發展方向，因為應用該理論能夠十分有效地提高城市雨水收集能力和排水能力，保證城市在洪澇災害下也能夠迅速處理積水問題，收集的大量雨水也可以解決干旱時期城市內部水資源缺乏的問題，城市設計的合理性和人性化程度都大幅度提高[1]。

2.1 明顯改善城市的生態環境

在城市經濟發展水平和群眾生活質量不斷提高的背景下，人們在衣食住行過程中產生的生活垃圾數量也在明顯增加，城市內部生態環境的污染問題已經嚴重影響了空氣質量和水資源質量。合理應用海綿城市理論能夠十分有效地改善城市環境質量，工作人員需要結合道路設計的需求考慮設計方式，嚴格按照政策的要求開展城市生態環境的保護工作，盡可能提高市政道路設計工作的合理性和有效性。

2.2 合理調控城市水資源

如果工作人員能夠在市政道路設計過程中充分體現海綿效應的突出優勢，城市排水系統所面臨的壓力會大幅度降低。如果工作人員能夠進一步優化城市內部基礎設施體系的完整性，那么城市的蓄水能力和排水能力都可以得到質的提升。而且應用海綿城市設計理念可以十分有效地解決城市和內部水資源過多或過少所誘發的災害問題，提高旱澇情況下城市對水資源的調控效果[2]。

2.3 提高市政道路設計的效果

市政道路工作人員需要積極參考海綿城市的系統建設步驟，更加有序和科學地安排城市排水建設工程，在此過程中可以結合實際情況適當對建設環節進行調整。設計人員需要綜合分析市政道路建設特點和遵循基本原則，盡可能減少市政道路建設對于城市基礎設施和原有設施所產生的不利影響。而且設計人員還需要結合具體情況，不斷分析和總結影響建設效果的各種因素，科學預測建設過程中可能會出現的意外情況，使道路建設方案得到進一步的優化和完善[3]。

3 “海綿城市”理念在市政道路設計中的應用

設計人員需要在工作過程中充分融入海綿城市設計理論，遵循科學的協調設計理念和其他各方面設計理念，更好地提高海綿城市在城市道路設計工作中所起到的效果，保證市政道路的建設工作能夠滿足當前城市發展的需求。

3.1 合理選擇路面材料

汽車的人均保有量和居民交通出行需求量不斷增加是城市經濟發展的重要體現之一，為了能夠有效地緩解城市內部道路通行壓力，必須要大力推進市政道路的建設進程。工作人員在早期開展道路設計工作過程中十分看重其排水能力，確保城市內發生重大暴雨的過程中道路能夠迅速將雨水排走，應用不透水的瀝青和水泥材料能夠十分有效地降低路面出現嚴重積水的概率。大規模開展城市建設使得鋼筋混凝土的使用量大幅度增長，對于雨水的吸收和保存能力也受到了嚴重影響，排水系統所需要承擔的壓力明顯提升，許多地勢較低的區域在降雨過程中都很難迅速排除積水，城市內部的路面存水問題已經對人們的出行產生了不利影響。市政道路設計工作人員需要積極發揮海綿城市理論的指導作用，嘗試在建設過程中應用透水性混凝土以及OGFC 等材料改變市政道路路面的排水模式。使用脫水性良好的材料能夠保證道路在面臨暴雨的過程中，以比較快的速度將雨水導入到地下，道路積水的問題也可以得到有效解決[4]。

3.2 合理設計道路結構

工作人員在過去設計市政道路排水項目的過程中會重點參考道路排水系統，目的是能夠將積水以較快的速度匯集排水管道和自然水體內。道路調節和積蓄雨水的功能無法得到充分的體現，雖然傳統的市政道路排水設計能夠在一定程度上緩解暴雨期間的道路積水問題，但是卻會導致雨水資源大量浪費。充分融合海綿城市理念則可以明顯提高市政道路的保水和儲水功能。設計人員如果想要提高市政道路的承載能力，則需要借助透水性的蜂窩或網狀結構以保證道路的強度和剛度。足夠強度的市政道路保證車輛的正常通行，而且內部的網狀和蜂窩結構還可以延長排水路徑，延長雨水留存時間，提高道路的調蓄水功能。

3.3 充分發揮綠化帶的作用

合理設計市政道路兩旁的綠化帶可以充分發揮天然土壤的保水性能，因為喬木和灌木等常見的綠化帶植物品種都能夠起到海綿的作用，一方面也能夠幫助土壤有效地鎖住水分，另一方面，則可以大幅度提高市政道路儲存雨水的水平。地下綜合管道的敷設是市政道路建設工作過程中的重要工程之一，工作人員可以同時開展道路施工和管線敷設工作，管道上方設置綠化帶的優勢在于防護管線和方便進行管線維修。而且設計人員還可以在綠化帶的下部土壤中添加一定比例的碎石，因為碎石能夠起到加快雨水滲入速度的重要作用，土壤和植物的根部都能夠起到留住水分的作用。

下沉式綠化帶的設計能夠使綠化帶的海綿作用更加明顯。市政道路設計工作人員需要提前對施工現場進行全面勘探，選擇合理的地段承擔起收集、凈化和再次利用雨水的作用。對低洼處使用填筑方式不能有效地避免水害，下沉式綠化帶則是充分利用低洼地帶的方法。因為雨水會順勢流向下沉式綠化帶，使綠化帶儲存水分的作用得到最大化地發揮。下沉式綠化帶附近的泵站則能夠起到過濾和儲存雨水的作用，經過泵站處理的水分可以用于綠化澆灌、地面降溫等工作之中。

3.4 設計集水樹箱

市政道路也有空間比較狹小且不適合設計綠化帶的支路，所以設計人員一般會選擇在兩旁種植行道樹，這在市政道路建設過程中是比較常見的道路斷面形式。設計人員需要結合海綿城市理論積極進行創新，在橫向空間比較狹小的前提下，將道路的豎向空間進行最大化的利用，所以設計人員可以創新性地利用行道樹設計出集水樹箱。喬木樹種的樹穴往往會采用下沉式或半地下式，所以城市降水可以沿坡向匯集到樹池之中。工作人員只需要在喬木樹池中合理地安裝排水和給水管道，就會使匯集的雨水更加均勻地分散到周圍土壤之中，保證空間狹小的低等級市政道路也不會發生嚴重的積水問題。

3.5 設計路緣石

路緣石是市政道路中十分常見的結構，合理利用該結構能夠起到阻隔和倒排積水的重要作用，而且設計人員還可以在路緣石內部均勻地安裝導流口，那么路面的積水可以在較短的時間內就經過導流口流入到旁邊的綠化之中。工作人員在開展路緣石設計與過程中需要參考通透概念和隔離概念，隔離概念的含義是路緣石能夠有效隔離雨水、車流和人流，通透設計則是綠原石的預留孔可以作為路面積水的疏通渠道。

4 結語

海綿城市理論在建設過程中已經體現了其突出優勢，它能讓市政道路的整體設計更加協調和科學，讓道路運輸功能、排水能力和蓄水能力都實現了重大突破。市政道路設計工作人員需要堅定正確的工作理念，需要結合市政道路施工現場的實際情況進行積極的創新，使我國的市政道路建設工作能夠更加穩步地推進。