基于海綿城市理念下城市道路排水系統的創新設計分析

張銀輝

（江西省市政工程設計研究院有限公司，江西 南昌330000）

0 引言

隨著時代的不斷進步，海綿城市理念已受到人們廣泛的關注。其不但能解決城市道路的排水問題，還能解決道路鋪裝等方面帶來的質量問題，最大程度地保證城市道路的使用。在城市道路設計時，應對城市道路排水系統的設計思路展開不斷創新，確保城市道路的可持續發展性，改善城市的生態環境。

1 城市道路排水系統的發展現狀

對比發達國家，我國在城市排水系統方面研究起步較晚。發達國家在排水系統上的研究主要包括日常的治理、極端天氣的管理等方面。因此在設計排水系統時，不但需要考慮城市現在的排水問題，還應具有發展觀，確保城市在未來發展中，道路排水系統依舊能起到應有的作用。而對于我國而言，使用最為廣泛的排水方式基本都是由排水設備系統來完成，在技術以及規范上的要求是比較低的。但隨著城市雨水處理利用技術的不斷普及和應用，雨水凈化處理技術漸漸得到社會的關注。在遇到極端天氣的時候，城市排水系統能夠正常的運行，避免出現內澇的情況[1]。

2 海綿城市的內涵

2.1 海綿城市的理念

海綿城市理念最早由研究學者仇保興提出，他在文章中明確了海綿城市的定義：城市在遇到自然災害時，能像海綿一樣展開有效吸收，具備吸水、凈水、滲水、蓄水等相關功能。如此一來，城市的安全性將會得到大幅度的提升。在經過水分儲備之后，城市能將雨水充分地利用起來。

2.2 海綿城市建設理念的作用以及價值

若想建設海綿城市，就應建立起科學的雨水系統，將日常的雨水有效地收集起來，并進行儲存。再經過生態水系統之后，城市的排水負擔將會得到大幅度的緩解。在原有城市道路排水系統的基礎上，提高抵抗能力，并補充地下水分，使城市地表及地下水的環境能夠得到有效的恢復。目前，我國城市建設已經向海綿城市的理念靠攏，各地區城市都已經開始進行了初步的探索，在保證城市生態環境不被破壞的前提下，加快城市的發展速度。在海綿城市建設完成之后，將會有效解決城市內澇的問題。由于我國各地區都存在道路硬化問題的情況，因此在透水以及蓄水方面表現得較差。一旦遇到夏季多雨時期，城市大概率會發生內澇的情況，輕則影響交通，阻礙人們的日常出行，重則造成嚴重的生命財產損失。在應用海綿城市理念之后，城市的道路排水系統將會得到提升，降低內澇的發生概率。除此之外，海綿城市的發展理念也與我國城市建設生態發展戰略相符合，在推行海綿城市之后，城市經濟將會得到持續的提升，實現我國生態建設的目標。同時，海綿城市建設理念還能保障城市居民的生活水平，有效改善生活環境，擴大城市內部的綠色種植區域，促進我國自然生態環境的建設。由此可見，海綿城市建設理念無論是對于生態環境的發展，還是對城市經濟的發展，都有著不可替代的作用和意義。

3 基于海綿城市理念下城市道路排水系統的創新設計分析

在海綿城市理念的推動下，城市在建設發展過程中，會更加注重生態環境。例如，對水源或者水系統周邊的景觀進行調整，為城市構建出良好的生態環境，滿足海綿城市的建設理念。此外，為了保證城市海綿理念的實施，設計人員還應對傳統的城市道路排水系統設計方案做出調整，通過分析了解其中的不足，如排水溝、綠化帶等等，創新設計思路，重新設計綠色景觀。在應用海綿城市建設理念之后，城市的空間將會得到有效的提升，不但能夠建設更多的建筑，還能有效改善城市的排水系統。利用城市建設規劃管理，對城市中的建筑物、道路、綠植進行有效的規劃，確保城市能夠像海綿一樣吸收雨水、儲存雨水，以此來提高道路雨水的處理效率，降低洪災、內澇等災害的發生率。

3.1 排水溝的設計

在設計城市道路排水系統時，應首先對排水溝展開設計。設計人員需要提前到城市中對土壤、地貌等進行勘察，在對現場情況充分了解之后，設計出科學合理的設計方案。由于雨水對城市道路的路基有著較大的影響，因此在設計排水溝時，應重點考慮路基問題，確保路基能夠得到有效的保護，免受雨水的侵害。

3.2 生態邊溝的設計

生態邊溝的作用主要是，通過在溝底鋪裝過濾材料，將綠化帶和集水井當中的雨水收集起來。通常情況下，生態邊溝都會設置在道路的兩旁，為了保證雨水的流動，還應注意在行車道的右側不設計雨水口。雨水在經過生態邊溝底部的過濾材料后，水中的污染物、雜質等都會被有效地過濾，隨后流進集水井。如果存有積水，就可以通過溝面流進雨水口。應用生態邊溝可以有效解決路面積水、水口堵塞的問題，提高城市的生態景觀效果。

3.3 綠化帶的設計

在海綿城市建設理念中，綠化帶設計是極其重要的。精準的綠化帶設計能夠有效控制雨水的徑流量，降低城市內發生內澇、洪災的概率，并且減少雨水對道路路基的侵害。在設計綠化帶時，可以將城市道路當中的硬化區作為匯水區，將綠地區域作為蓄水區或滯留區，從而更好地儲存水分。除此之外，設計人員還應設計相應的排水通道，有效控制城市的年降雨徑流量。

3.4 雨水智能板的設計

3.4.1 雨水智能板的應用

基于海綿城市建設理念，設計人員應當不斷創新排水系統，如利用雨水智能板。一般情況下，道路可以被劃分為上、中、下和基層四個面層，而雨水智能板會被設計在道路的中間面層或者上面層，便于更好地感應雨水。對于道路而言，雨水的危害是非常大的，對道路的穩定性、硬度、強度造成非常大的影響，而在雨水智能板的幫助下，路面所存的雨水能被雨水智能板中的上面層材料有效吸收，保障道路的穩定性。除此之外，為了滿足各種城市道路的使用需求，雨水智能板具有出色的抗壓性，可以有效避免被人為破壞。

3.4.2 雨水智能板的優勢

雨水智能板除了擁有非常強的吸水性和抗壓性外，還擁有較強的耐久性。雨水智能板能夠像海綿一樣吸收雨水，在經過相應設備處理之后，雨水將會被有效地應用。通常情況下，雨水智能板的使用壽命在50年左右，且自身由環保材料組成，不會對水分造成污染，當達到使用壽命之后，還能進行材料回收。在傳統的道路排水系統設計中，下水道、邊溝等是我國城市道路排水系統應用最廣泛的方式。這些排水方式通常會出現排水不均勻、積水的情況，以至于排水效率達不到使用要求，嚴重影響城市的運行和發展。應用雨水智能板后，通過上方的吸水材料，雨水智能板能夠有效地吸收水分，隨后將水分輸送到凈化裝置中。在經過凈化處理之后，雨水將會擁有更為廣闊的應用空間。

3.5 雨水過濾凈化回收裝置的設計

在海綿城市建設理念中，為城市道路設計凈化裝置，利用其將所收集的雨水進行凈化處理，能有效提高雨水再利用率，降低城市的水資源浪費。凈化裝置能夠通過不同渠道來收集雨水，如透過瀝青混合料的水分、道路橫坡度的水分等等，確保各水源在經過處理之后都能被充分地利用起來。雨水在流過道路橫坡道之后，水分會被導入綠化帶下的邊溝或者是盲溝，除了滲透的雨水外，剩余雨水會被儲蓄池收集起來。而在道路上，透過瀝青混合料的水分將會被雨水智能板吸收流入儲蓄池。在這種設計下，城市道路排水系統將會被分為橫向排水和豎向排水，城市內的排水效率將會得到極大的提升，不但能夠解決道路交通問題，還能避免城市內澇的發生。除此之外，在儲蓄池內抽水泵提取之后，雨水經過PVC管流入到凈化裝置當中，經過凈化，雨水轉變為可以重復利用的水資源。為了更好地節省空間資源，設計人員還可以將大面積的綠地設計成雨水花園，通過雨水來灌溉綠植，提高雨水的利用率。

3.6 綠地調蓄池的設計

設計人員在設計城市道路排水系統時，還應設計雨水調蓄池提高綠地水資源的利用率。利用道路橫坡度將雨水引入到生態邊溝，通過雨水調蓄池將夏季所存儲的水分用來培養綠植，調節土壤，降低水土流失。此外，調蓄池當中也設有過濾系統，雨水經過過濾，水中的雜質、污染物將會被有效地篩除，便于綠植更好地吸收。可以看出，調蓄池不但能夠實現綠化，還能在雨季更好地調節城市中的雨水量。目前，使用最為廣泛的設計方式為下沉式綠地設計。這種設計方式可分為廣義的下沉式綠地和狹義的下沉式綠地。廣義的下沉式綠地指的是具備一定的調蓄容量的池塘、調節塘、滲透塘、雨水濕地等等，這些地方都是可以進行凈化和調蓄的雨水綠地，在對這些綠地的徑流總量進行計算時，不用將調解容積算在內。而狹義的下沉式綠地僅包括小范圍內的綠地，即道路兩旁的綠地、鋪裝地面綠地等等。

4 結語

綜上所述，海綿城市理念具有良好的應用價值。在城市發展過程中，雨水會對城市造成一定的影響，而在應用海綿城市建設理念之后，城市道路的排水系統將會得到創新設計，應用雨水智能板、凈化裝置、雨水回收設計、排水溝設計等新技術，更好地處理雨水，解決內澇問題。