海綿城市理念在市政排水設計中的運用

馬濤

(中電建生態環境集團有限公司，廣東 深圳 518102)

0 引言

為有效解決城市內澇以及水體黑臭等問題，國家根據時代發展的需要，提出了海綿城市等相關概念。海綿城市主要是指在傳統的集中快排管網體系中，融入海綿城市等相關理念，從而實現整個市政工程的系統性。同時海綿城市的建立也是為了進一步推動城市更好地適應自然地變化，即使出現惡劣天氣，也能保持正常的水文循環。

為此，在對海綿城市以及其主要技術進行介紹的基礎上，對市政排水設計進行全面分析，并給出相應的排水思路。可為海綿城市中的市政排水設計提供參考，具有一定的工程意義。

1 海綿城市

1.1 海綿城市的定義

海綿城市指城市在正常的運行過程中能夠像海綿一樣,在面對外界環境變化以及強降雨天氣情況具有良好的彈性，從而達到維持城市正常水文循環的目的。在這個過程中，海綿城市遵循一定的原則，即規劃引領、生態優先、安全為重等原則。

1.2 海綿城市的本質

從海綿城市的定義中可以看出，海綿城市建設的目的是達到城市能夠彈性的適應自然環境的變化。因此，在這個過程中，將傳統的快速排水模式，升級轉化為“滲、滯、蓄、凈、用、排”的新模式。在這個模式下，可以保證城鎮化的水文資源保持不變。因此，推廣海綿城市是城市發展的必要手段。

1.3 主要的海綿技術

1.3.1 透水鋪裝

如圖1所示為透水鋪裝。在工程中，根據材料的不同，可將透水鋪裝分為透水磚、透水水泥混凝土和透水瀝青混凝土。同時不同方式的透水鋪裝又適用于不同的場合，例如：在強度要求較低的地方可采用透水磚或者透水水泥混凝土，在強度等級要求較高的地方，就必須采用透水瀝青混凝土來進行鋪裝。

圖1 透水鋪裝圖

1.3.2 下沉式綠地

在工程中，下沉式綠地指具有一定的調蓄容積，可用于調蓄和凈化徑流雨水的綠地。圖2所示為下沉式綠地。

圖2 下沉式綠地圖

1.3.3 生物滯留設施

生物滯留設施是指在城市中地勢較低的區域內，通過采用植物、土壤以及微生物組成的系統，來進行儲存、凈化雨水。從難易程度上進行分類，巖生物滯留設施被分為簡易型如圖3所示和復雜型如圖4所示。同時生物滯留設施按照其應用位置的不同，可分為雨水花園、生態樹池等。

圖3 簡易型生物滯留設施圖

圖4 復雜型生物滯留設施圖

1.3.4 滲透塘

通常，海綿城市所敘述的滲透塘是指通過水洼地將雨水轉化為地下水。同時滲透塘也具有一定的凈化雨水的作用。如圖5所示為滲透塘的示意圖。

圖5 滲透塘圖

1.3.5 濕塘

海綿城市中提到的濕塘，是指具有儲水以及凈水功能的景觀景區，并且其水的補給主要是通過天然降水。同時，濕塘可以周圍環境相結合，從而設計成為具有多功能的調儲水實體。即，在正常天氣下，發揮其景觀，娛樂休閑等功能，在雨水天氣，可實現儲水功能，從而達到對土地資源的綜合利用，如圖6。

圖6 濕塘圖

1.3.6 雨水濕地

所謂雨水濕地是指通過水生生物、微生物以及地理環境來進行雨水的凈化。通常被應用在處理污染的地區，在分類上：雨水表流濕地和雨水潛流濕地，在設計過程中，雨水濕地常與濕塘一起合并建立。如圖7所示，為雨水濕地示意圖。

圖7 雨水濕地示意圖

1.3.7 植被緩沖帶

所謂植被緩沖帶，在海綿城市的建設中，通常指坡度較緩的地帶，采取種植一定數目植被的方式來減緩地表的流速。一般而言，植被的種植坡度2%～6%，寬度≥2 m，如圖8所示。

圖8 植被緩沖帶圖

2 海綿城市理念在市政排水設計中的應用實踐

2.1 人行道設計

在城市道路設計中，人行道的設計是其中的重要一環，也是保障城市居民穩定生活的保障。在城市人行道的設計過程中，引入人行道的設計理念十分重要。在原城市的規劃過程中，在強降雨的天氣下，在人行道上，地勢較低的部位將出現雨水的堆積，同時會出現路面濕滑等問題，給人們的正常生活與通行造成較大的困難。海綿城市理念的出現，對于解決這一問題十分有效。首先，在海綿城市人行道設計上，選擇透水性好的材料。這里材料可以保證在強降雨的天氣下，能夠更好地將雨水滲入地底，有效的解決積水給人們生活帶來不便等問題。在解決地面問題的基礎上，將雨水引入地下，也是對地下水資源很好的補充。在城市人行道建設過程中，如果因為當地的地質條件等因素的影響，導致在城市道路設計中不具備較好的透水性，在海綿城市的建設中，可采用在基層安防排水管道，管道的傾斜角度要控制在2.50%，這樣可以達到與通水性的材料相同的目的。

2.2 車行道設計

目前，多數城市的設計多采用透水性較差或者不透水的路面。這樣的設計可以保證道路的使用壽命，但是同樣會造成路面積水嚴重，在情況較為嚴重的情況下，還可能導致熱島效應。因此在城市汽車通行的道路的設計過程中，引入海綿城市的設計理念，可以有效地解決這一問題。在海綿城市的道理設計中，在道路上采用透水瀝青混凝土的鋪設，中層和下層為預防降雨量較大而對路基造成損壞，可以選用透水性較弱或非透水性建筑材料。在經過這樣的整體設計之后，在強降雨的天氣下，雨水會順著路面流入盲溝，通過盲溝，進入道路兩邊的綠化區域，從而達到有效解決城市道路積水問題，保證在強降水的天氣下的人們的正常通行。

2.3 綠化帶設計

在海綿城市的設計理念之下，在城市綠化建設過程中，應從如下幾個方面進行建設，首先，充分利用雨水，在強降雨的天氣下，做好雨水的儲存以及再利用。在綠化帶的建設中利用鋪設植土或建設礫石層，設置好舌頭管道，能夠滿足土質層生態自然供水補給；其次，有效的發揮城市的蓄水性能。在綠化設計中，根據城市以及周圍地形地貌等的特點，在空間上進行全面的分析，利用地形，設計導水設備，保證在降雨的天氣，雨水的流動具有規律性，保證雨水存儲在綠化帶，起到綠化蓄水的雙重作用。

3 結論

為進一步推動海綿城市的發展以及解決氣候原因導致的城市內澇災害以及徑流污染問題，在對海綿城市以及其主要技術進行了介紹的此基礎上，從海綿城市建設中的人行道設計、車行道設計、路滑帶設計三方面出發，對市政排水的設計進行了全面的分析，并給出了相應的排水思路以及在海綿城市建設中的排水規劃線路，可為海綿城市中的市政排水設計提供參考，具有一定的工程借鑒意義。同時海綿城市的建設是一個長期的過程，在這個過程中，需要不斷的改進完善，才能促進海綿城市建設順利完成。