海綿城市理論在滄州市政道路工程中的應用*

齊彥萌 時國松 龐建榮

(滄州交通學院，河北 滄州 061000)

近幾年，城鎮化建設進度加快，建筑工程數量增加，加之頻繁的暴雨天氣，導致城市地表徑流增加，“看海”現象頻發，危害人們的生命安全。此背景下，海綿城市理論提出，使城市具有“海綿”的吸水、蓄水等特性，減少城市洪災，循環利用水資源。為了更好地發揮出海綿城市的作用，需要強化市政道路工程的設計和施工，在確保道路正常通行的基礎上，實現立體排水。

1 海綿城市理論的概述

所謂海綿城市，是指城市在面對雨水帶來的災害，適應生態環境變化等方面所具備的良好“彈性”。因此，海綿城市又被稱為“水彈性城市”。具體來講，就是利用各種措施，使城市在雨季吸收、存儲雨水，在城市缺水時將其釋放出來，從而緩解城市的內澇問題。海綿城市理論隸屬于科學理論，涉及自然、環保等學科，將其用于市政道路工程的建設中，可以修復生態環境，增強城市的抗旱、抗澇能力[1]。

以滄州市城區的排澇設施為例，僅建有1個污水處理廠，每天的污水處理能力為10萬m3，無法滿足強降雨下的雨水、污水處理需求；城區內排水管道系統串聯，增加排水難度；滄州地勢平坦，但隨著城市的擴張，明渠和個別管段淤積嚴重，導致排水不暢，甚至在汛期高峰出現雨污水倒流的情況，影響居民的正常生活。基于此，需要合理應用海綿城市理論，結合具體情況，科學布設排水設施和管道，防止城市內澇的發生。

2 市政道路工程中海綿城市理論的設計要點

2.1 透水性設計

基于海綿城市理論下，對市政道路工程進行設計時，使用透水材料鋪裝道路，比如透水瀝青混凝土、透水磚等，其中，人行道使用透水磚施工，機動車道使用透水水泥或瀝青混凝土施工。現階段，道路的透水設計有很多形式，且施工方便，可以結合工程的具體情況進行設計，比如路況條件、載重情況等。而對于透水材料的使用，需要提高警惕，因為這些材料鋪裝時易出現堵塞情況，影響使用效果，增加維護成本[2]。

2.2 道路橫斷面設計

和以往的城市道路不同，海綿城市道路的設計要注意優化橫斷面，完善道路的雨水收集，使土壤中的水分飽和，然后將多余的水分排入雨水管道。對此，可以在主管道中設計滲井，確保雨水進入地下深層，以此來補充地下水[3]。

2.3 生物滯留設計

現階段，生物滯留設施主要包括這樣幾種：雨水花園、生態樹池等，地勢低洼，借助植物、微生物等存儲和凈化雨水，應用范圍廣，種類多，維護成本低。應注意，在土壤滲透性差、地勢低等區域進行生物滯留設施的建設時，需要采用換土、增設防護裝置等方式，來防止災害的發生[4]。

2.4 邊坡支護設計

海綿城市理論應用期間，要注意道路的邊坡支護設計。傳統的邊坡支護方式為護面墻、植草防護等，無法滿足海綿城市理論的需求。隨著城市化建設進程的推進，海綿城市備受社會各界的認可，因此在確保邊坡支護安全、穩固的同時，要進行生態護坡。當前，生態護坡已廣泛用于城市道路的建設中，常見形式為植樹、植草溝等，同時還要將這些和排水系統相連，便于更好的收集道路雨水。對于石質邊坡，應結合巖層的走向和性質，明確邊坡坡比，放緩坡率，并在坡腳設置植草溝，在溝底設置盲溝，和排水道路相連，以便有效處理雨水的滲流[5]。

3 海綿城市理論在市政道路工程中的應用措施

在海綿城市理論下進行市政道路工程的設計和施工，應遵循這樣幾個原則：在城市的開發建設中，應盡可能減少地表的不透水率；禁止圍湖造田，盡最大的力量保護自然的生態水系；借助雨水的滲透作用，增加雨水的徑流時間，減少因地塊開發給周圍生態水系帶來的不良影響；結合城市的景觀，在解決雨水問題的基礎上，改善和美化城市的景觀工程。具體施工中，我們可以從以下幾點應用海綿城市理論。

3.1 科學布設綠化帶

在市政道路工程中應用海綿城市理論，最為首要的任務就是強化對綠化帶的布設，這樣可以在城市出現暴雨時，減少雨水的聚集，防止城市內澇的發生。綠化帶設計過程中，必須要保證綠化面積足夠，使其成為天然的儲水場地。同時，對綠化帶進行科學、合理的布置，比如種植一些和當地氣候相適應的植被，提高綠化效果，防止水資源流失。另一方面，科學設計下部的土壤結構，使其具備過濾雨水的效能，然后有效收集雨水，使綠化帶以天然雨水收集器的形式存在。

3.2 規范選用路面材料

基于海綿城市理論下的道路材料的選用，必須能夠滿足海綿城市的需求。一般來講，選擇路面施工材料時，不能只重視雨水的滲透效果，還要結合道路的交通功能，確保工程竣工后能夠承受日常的交通強度。比如：市政人行道路，通常不會通重載車輛，可以使用透水性好的材料，如透水磚，在下層鋪設碎石，這些材料孔多，可以增強雨水的滲透效果，同時還能確保行人安全通行。對于那些交通壓力大、荷載重的路面，可以使用透水瀝青。總的來講，要根據路面的使用需求，科學的選擇合適的材料，在發揮材料效用的基礎上，延長路面的使用壽命[6]。

3.3 合理使用植草溝

海綿城市理論應用期間，要合理的使用植草溝，在確保其能有效調度水資源的前提下，增強市政道路的綠化效果。具體施工中，科學的設置雨水花園和濕地，種植合適的植物，增強景觀效果。以雨水花園為例，利用土壤、植物等過濾作用，提升雨水的凈化效果，方便補充地下水，實現水資源的利用目標。雨水流入花園，在土壤、植物等多層過濾下，由溢流口進入盲管，而盲管又和花園的雨水管相連，在雨水管的作用下，將凈化后的雨水送至蓄水區，待蓄水區的水滿后，送至市政網管，形成雨水收集、凈化、蓄水、再用的過程。值得注意的是，需要定期清理和維護雨水花園中的河卵石，便于更好發揮效果。

3.4 合理使用下沉式綠地

為了在市政道路中體現出海綿城市的理論，需要合理使用下沉式綠地，其不僅能有效的收集雨水，還能減少雨水在路面的大量積攢。具體應用中，需要進行科學的計算，這樣才能保障其雨水收集的效果。同時，科學的布設下沉式綠地的位置，為植物的生長提供合適的環境。通常情況下，下沉式綠地的下凹深度為10cm~20cm，可以結合土壤的滲透性能，和植物的耐淹程度，來明確具體的下凹深度；在綠地內設置溢流口，匯集和排放從路面流入的徑流水。

3.5 強化生物滯留設施的使用

應用海綿城市理論期間，對于地勢低洼的區域，通過種植植物、微生物來增強雨水的滲透和凈化效果，稱之為生物滯留設施，這是海綿城市的重要應用。實踐中，通常在小區的道路兩側設置生物滯留區，在雨水流向嚴重的地區，利用沉淀池或植草溝處理雨水，過濾大顆粒的污染物，減少對兩側植物的污染。隨著海綿城市理論的應用和推廣，生物滯留設施的形式也隨之增加，通常和相應景觀相結合，減少了建設成本。

4 工程概況

4.1 工程介紹

以滄州的某工程為例，道路寬40m，長4.7km，示范工程占地650m。為滿足滲水、蓄水等任務，在該工程的設計施工中引用海綿城市理論，于道路兩旁設置集水溝，和集水井相連，下雨后可經由集水溝進入集水井，有需要時直接在井中取水。

4.2 建設思路

滄州地處海河流域，境內河流眾多，四季分明，溫度適中，降水集中，災害性天氣時有發生，春旱、夏澇、冬干，年平均降水581mm，全市水資源總量12.02億m3，人均占比180m3，屬于極度缺水的地區。另外，境內淺層地下水的60%為咸水或微咸水，只能進行深層地下水的開采，年開采水量為7億m3，使地下水位下降，生態環境、水環境嚴重惡化。對此，滄州響應海綿城市的政策，以自然滲透、自然凈化的城市建設為目標，來規劃城市道路，實現雨水的循環利用。工程技術措施包括以下幾點：

第一，城區水面少，可結合海綿城市的建設目標，修建于水攔蓄設施。攔蓄下來的雨水，用來回灌地下水，也可用來灌溉綠地。

第二，結合現有的綠地、水體，強化景觀水體的建設，最大限度收集降水，凈化處理后，滲入地下水或流入水體，便于改善小氣候和生態環境。

第三，建設屋頂花園，修建集雨設施，借助管道將雨水集蓄于容器內，用來澆灌小區綠地或噴灑道路。

第四，對于雨污同一排放的排水系統，可以進行適當的改建。比如，分開排放雨水和污水，兩條管道使用一套排水設施。雨水排入洼淀、湖泊，污水排入污水處理廠。

第五，強化水系水網的規劃建設。在市政道路建設中，要加強和當下濕地、河流、溝渠等自然水體的連接，并和城市的雨水官網系統有效銜接，滿足城區的排澇、防洪需求。現階段，滄州已完成水系、水網的規劃，實現了河流、溝渠、湖泊等水系的聯通。

5 結語

綜上所述，滄州是一個嚴重缺水的城市，海綿城市理論的應用，有助于緩解滄州的水資源危機，改善和修復城市的水環境。這就要求在建設海綿城市初期，政府部門從各層面引起重視，各部門共同協作，積極配合，從綠化帶布設、材料選用、植草溝使用、下沉式綠地和生物滯留設施的使用等方面著手，發揮出海綿城市理論的效用，改善城市的人居環境，進一步推動滄州市健康發展。