海綿城市理念在道路工程中的應用研究

張麗峰

摘 要：分析道路工程設計中應用海綿城市理念的優勢及重要性。道路在城市硬化中占比較大，其海綿化是源頭減排，水污染防治的重要手段，對城市道路海綿化理念應用的要點進行總結分析，海綿化道路可以有效緩解市政雨水排澇壓力、改善生態環境、節約水資源。

關鍵詞：海綿城市;低影響開發;道路綠化;景觀設計

0 引言

海綿城市理念可在緩解城市雨水排澇壓力，補充地下水源，控制徑流污染以及源頭凈化城市水質方面發揮著重要作用。海綿城市建設不僅是一種特定的方法，也可以是系統性獨立的項目。城市道路建設應在規劃及設計階段就考慮海綿城市理念的應用，布置合適的豎向，便于雨水滯留及綠地收納凈化，明確徑流控制及污染防治的目標，設計并應用符合當地實際的低影響開發設施。

1 海綿道路的優勢

1.1 有效補充地下水資源

傳統城市道路為避免積水，是快速排水概念，雨水通過路面雨水口匯流到城市排水管，并盡快從城市管道中排出，最后流入城市以外的河流和湖泊。超過80%的雨水被迅速排放，城市地下水無法得到充分的補充，雨水資源未得到充分利用。而海綿道路的雨水可通過透水鋪裝滲入地下，通過下凹式綠帶內的及路邊的LID設施，可滯留回補地下水。

1.2 削減洪峰流量，緩解排水管網壓力

道路在城市硬化中占比較大，隨著氣候的變化，城市管網設計重現期偏低，管網往往不堪重負，城市內澇頻繁。海綿道路通過雨水的滲透，滯留和儲存形成雨水的多通道排放，大大減少了雨水進入排水管網的流量和速度，并有效地緩解了城市排水系統的壓力。

1.3 減少初期雨水污染

不透水路面阻礙水的下滲，不透水地面累積垃圾殘渣、重金屬、懸浮物等大量污染物，經雨水沖刷后，含道路污染物的初期雨水往往直接排入雨水管道中，會對收納水體造成嚴重污染，影響水體水質，使得河流生境惡化。海綿道路雨水通過路面滲透、下沉式綠帶滯留、凈化，經環保型雨水口凈化截污后排入排水管道。污染物被截留、綠帶內卵石過濾、生態設施的吸附、微生物分解從而減少徑流污染。

1.4 改善道路安全性和便利性

可滲透性路面上增加了輪胎的附著力并減少了車輛后部的水霧，使在雨天行駛更加安全?？蓾B透性路面可有效地減少輪胎噪音，并改善了駕駛舒適性，減少了車輛的噪音污染。

1.5 城市小氣候改善

借助路邊的LID設施，可以大大增加海綿道路的水分含量，有效降低路面溫度，減輕城市熱島效應，并調節城市小氣候。

2 海綿城市理念在市政道路建設中應用的重要性

2.1 海綿城市概述

海綿城市意味著該城市具有良好的適應能力，可以應對諸如環境變化、干旱、暴雨等極端自然災害的不利影響。如果降雨過多，海綿城市可以吸收，儲存，滲透和凈化多余的水;如果降雨過多，海綿城市可以釋放并使用儲存的水。近年來，中國的城市化進程很快，城市面臨著雨水徑流污染，缺水，洪水、內澇災害等諸多問題，因此在市政道路工程中應用海綿的概念，以有效改善城市的生態環境。為城市提供更多便利，還可有效解決城市缺水問題。

2.2 城市道路建設在海綿城市建設理念中的重要性

在當前的城市發展過程中，城市道路是城市化過程的重要組成部分。如今，隨著城市化進程的加快，城市道路硬化的比率正在增加。道路上匯集產生的雨水徑流量很大，但是該地區的水資源并未得到有效利用和入滲。將海綿城市建設理念應用到城市道路建設中，盡可能的采用生態設施滯留存儲道路雨水徑流，實現地下水和路邊綠帶雨水的補充，改善城市的生態環境。從而產生綜合的生態環境效益，更好地促進城市道路建設的長遠發展。

3 海綿城市理念在城市道路設計中的應用

3.1 設施和材料的選型

考慮實際情況，在滿足道路設計強度規范相關要求下，盡可能的增加道路透水面積，對于非重載的機動車道和非機動車道，可采用透水瀝青混凝土;人行道可采用生態砂基透水磚。

路邊設置植草溝、生物滯留帶、下沉式綠地等綠色設施，其中設置溢流式環保雨水口，可有效源頭減排、凈化水質，

若存在高架快速路，因高架雨水污染相對地面雨水較小，可根據道路縱坡，交口情況，在高架下的中央分隔帶內設置雨水收集利用設施，雨天收集，晴天利用。一般可設置儲水桶分散收集，也可設置明溝，經初期雨水棄流，匯集至地下蓄水池中，集中噴灑綠化、雨水利用。

3.2 道路結構設計

路基排水有以下三種方式：首先，路面水從路基的縫隙中排出，其次，道路水可以滲透到道路結構的最低層。并通過排水管排出;最后，道路水直接滲透到下面的土壤結構中以進行排放。前兩種排水方法效果良好，可以滿足排水的基本要求，但不能充分發揮道路養護和滲透功能。為了滿足海綿城市設計的要求，城市道路的傳輸系數必須大于7×10-5 cm/s。當道路交通繁忙且道路處于高壓下時，道路水將無法滲透。因此，在建設人行橫道的過程中，相關部門通常使用混凝土和花崗巖等材料，并且為了防止路面熱量散失，要求技術人員將海綿城市的概念納入具有高滲透性材料的城市道路中。正常情況下，海綿城市道路的透水系數不小于1.0×10-3 mm/s，地下水層與道路透水結構的距離不小于1 m。

3.3 邊坡支護設計

在邊坡支護施工過程中，一定程度上應用了海綿城市的概念，種草的方法主要是種特定的植物，以有效地吸收和儲存水資源，達到生態保護的目的。此外，在支撐斜坡的過程中，設計人員通常使用開放式草坪種植、網格式草坪種植等方法來避免出現山體滑坡和落實等現象。

3.4 下沉式綠化帶設計

在城市道路設計過程中，下沉綠地的設計方法主要包括作為排水通道滯留滲透的下沉綠地和考慮雨水收集和回用功能的下沉式綠地。在第一類綠地設計過程中，如果道路徑流量大且存儲容量不足，則雨水會從綠帶上方溢流和經路面徑流排入地下排水系統。此方法適用于年降雨量高，降雨頻繁和持續時間長的地區。第二類綠化帶設計是在綠地內設置雨水收集和處理設施，綠化帶內需設計滲漏溝或雨水管道。路面和周圍的雨水排到綠化區，經過過濾和凈化后再流進雨水收集設施，適合于降雨量較高和徑流污染需控制的地區。

3.5 雨水滲透系統設計

道路中常見的雨水滲透設施主要有透水鋪裝及下沉式綠地、生物滯留設施。下沉式綠地及生物滯留設施須結合園林綠化專業，選擇合適的植物，營造生態道路景觀。當有高架橋、較寬的中央綠化時，可在區域中設置下凹區域和雨水收集存儲設施，以存儲和吸收橋面的降雨，經簡單凈化后可用于市政雜用。當有較寬的綠線時，可將紅線內的雨水引入紅線外綠帶， 通過設計生物滯留設施，可以降低洪峰流量，減少徑流總量及污染物排放量，改善生態環境。分析當地的土質，當滲透系數較小時，局部需考慮換土措施，在綠地和生態塘下設置過濾層。以充分發揮滲透管的作用，確保土壤水分符合植物生長的要求。

4 結束語

隨著國家實力的增強，城市的未來發展不可避免地趨于可持續和生態化，將海綿城市概念引入道路建設可以減少洪澇災害、徑流污染對城市的影響，促進城市的健康發展。但是，在海綿城市概念的具體應用中，除了各部門之間的協調與配合以及相關措施和政策的實施外，還應特別注意具體低影響開發措施應用的設計。道路的排水設計時應重點考慮雨水徑流的通道暢通合理，道路設計應重點考慮豎向控制及路基防護等問題。道路景觀設計重點結合地形合理選配植物。

參考文獻：

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