基于海綿城市理念層面的市政道路給排水設計

袁 靜

（南充職業技術學院，四川 南充 637131）

0 引言

城市化建設發展與城市人口數量增加進一步加劇了內澇、雨水徑流污染問題的出現，并且受到水資源短缺影響，對城市居民生活質量影響嚴重[1]。因此，以有效解決上述問題作為重點，促進城市可持續發展，要求相關企業應加強對海綿城市理念的研究，并將其與市政道路給排水設計相結合，以市政道路周邊環境出發，提高給排水彈性，確保建立在有效給排水設計基礎上，提高道路雨水處理能力，推動城市長效發展[2]。

1 工程概況

該文為某市政道路配套一期工程，該區域存在雨水管道系統敷設，屬于雙側敷設，管徑在400mm～1000mm，整體管道處于非機動車道中，雨水系統呈現南北兩側排放情況。A 區域市政道路管道敷設方向為從南到北，管徑為400mm～1000mm，排水走向為向西排入，B 區域市政道路管道敷設方向與A 區域一致，尚未明確排水走向。由于該工程地處交通要道，交通環境相對較為復雜，并且該工程具有施工工期長、難度大的特點，因此，要求企業應積極吸收海綿城市理念，并將其合理應用到工程中，切實優化給排水設計工作，確保工程質量，使工程得以順利交付。

2 海綿城市LID技術

2.1 透水鋪裝

透水鋪裝要求應具有較高的穩定性，因此，應借助有效裝置，合理調整區域路面強度，并做好結構調整工作。該文選擇結構為半透水鋪裝結構。同時，透水鋪裝需要以保持良好土壤滲透能力作為前提，因此，應適當做好排水管、板處理工作，保證區域滲透性。另外，當在建設區域發現地下室時，為避免出現排水滲入情況，應落實排水層管理，確保覆土量。在整個透水鋪裝建設工作中，應以環境因素作為重點，做好實地調研，如果區域易出現自然災害，要另外加強防護裝置設計[3]。圖1 為透水鋪裝結構圖，主要由5 個部分構成，分別為透水面、找平層、基層、底基層、土層。

圖1 透水鋪裝結構圖

2.2 生物滯留技術

雨水匯水區通常聚集水量較高并存在水質污染嚴重的情況，因此，在采取回收工作過程中，應落實初步過濾處理，合理解決有效雜質。同時，建立在有效預處理基礎上不僅能夠實現雨水徑流速度控制，還能夠進一步提升雨水凈化率。正常而言，需要先借助草溝經緩沖以及沉淀處理并配合有效防護措施改善污染情況。另外，將生物滯留技術應用到住宅區域中，還能夠促進雨水順利排入規定位置。而如果將生物滯留技術應用到公共區域，則需要借助路面設計，合理設計出相應的缺口，確保水流經過不受其他條件影響[4]。

生物滯留技術除應用到雨水匯水區還可以應用到道路綠化帶中，具體需要以相關重力學原理作為根據，在合理設計角度的基礎上做好雨水流速控制，并進一步優化滲透時間控制。同時，在該過程中，為避免附近居民受到影響，應落實路基保護工作。溢流設置屬于生物滯留技術關鍵環節，溢流位置通常要求位于水流交界處。因為生物滯留技術各類裝置設施位置較為分散，因此，應選擇小型建設模式完成設施、裝置的安裝工作[5]。

2.3 滲透塘

該部分設計以前置滲透塘為主。具體而言，可以從滲透池著手，優化附屬設施設計，包括沉砂池等。借助前置附屬設計，在滿足污染物處理的同時可有效促進水體改善，具有良好的抗洪防汛功能[6]。但是如果建設區域為寒冷環境則需要配合融雪劑使用?；跐B透塘設計，要求應保持低于1︰3 比例完成邊坡坡度設計。在整個設計過程中，應重點做好溢流問題控制，結合原有排水管系統，落實溢流路徑規劃工作，另外，在施工過程中應在施工現場醒目位置處擺放標識，提高安保管控水平，要求排空應在24h 內完成。

2.4 蓄水池

蓄水池設計基本類似于滲透池，需要落實前期建設投資，并且在后續需要企業預留出相應的維護成本。

2.5 植草溝

該部分需要落實溝型設計，常見溝型包括倒拋物線形、倒梯形[7]。應合理控制邊坡坡度，確保其處于1︰3以下，并控制縱坡低于4%。如果發現縱坡超出規定要求，應合理設計消能臺坎。優化植草溝流速控制，要求其應保持在0.8m 以下。基于傳輸型植草溝，強調植被范圍為100mm～200mm。

3 給排水設計分析

3.1 總體給排水設計方案

由于該文工程市政道路中部區域存在過河橋，該道路呈現一分為二的情況。其中，A 段道路處于地勢平坦的狀態，機動、非機動車道中間有一個排水溝，負責將雨水向附近濕地中排入。圖2 為A 段道路特點圖，由高綠地與長緩坡兩者構成。而B 段道路坡度相對較大，主要由雨水管網負責排水工作。因此，該文給排水設計方案主要圍繞上文兩段道路展開。

圖2 A 段道路特點

3.2 源頭給排水控制方案

3.2.1 A段控制方案

在該路段內，機動車道主要呈現豎向排水狀態，在改造方案中，對該部分予以保留。將現有排水溝進行封閉處理，并另外建設機非隔離帶，長度為1m。以10m 作為間隔，經切割處理，完成明溝建設，并保持所有明溝規格在40cm×15cm。明溝主要作用是傳輸雨水，確保非機動車道能夠順利接收到來自于機動車道的雨水。在人行道高度不斷的情況下加強其改造工作，使雨水能夠進入綠化帶中。完成滯蓄型植草溝建設，并將其分別設置在西側以及東側綠化帶中，前者主要作用為實現雨水滯蓄、傳輸，并由雨水花園加以控制，而后者主要由護坡型雨水花園完成溢流雨水控制工作。改造區域內現有步道，從路沿石著手，做好高度控制工作，確保無法通過雨水花園以及植草溝控制的雨水能夠經溢流形式進入該步道中，并進一步流入濕地附近雨水花園中，落實相應的控制工作。針對調蓄水，要求將植草溝、雨水花園水深分別控制在10cm 以及15cm，確保雨水能夠盡快排出，以免對周圍植物造成影響[8]。

其中，雨水花園主要包括3 個部分：1）蓄水層。該部分能夠儲存一定程度的雨水積水，并通過提取來自于積水的沉淀物，完成相應的沉淀以及留存處理，最終實現金屬物質清除。結合該文工程實際情況，需要將蓄水層控制在150mm。2）種植土層。該部分可提供有效空間，在完成金屬物質、分子化合物植物處理的同時，進一步實現污染物清理作用。這一層多為沙質土壤，理化性能、吸水力較為優良，并且該類土壤具有含砂量高、有機物含量低的特點。針對土層厚度，需要具體參考植物品種，如果該土層主要種植草本植物，則土層厚度需要控制在200mm。3）溢流口。該部分主要位于雨水花園最上邊，確保該部分排水管道能夠連接到整體排水管道中，并進一步與LID 終端處理相連接，在有效利用雨水的基礎上，排出雨水。正常而言，雨水花園建造目的主要為實現雨水處理，促進感染控制。卵石滯蓄植草溝具有輸送、調節雨水的功能，可起到調峰、錯峰的作用。借助植草溝，受到植物、土壤的影響，在整個雨水運輸過程中可有效消除雨水污染物，有利于促進雨水凈化。同時，植草溝還能夠實現管道輸送，其不僅建造成本低廉，還能夠起到美化環境的作用，管理也相對較為簡單，應用優勢顯著。

3.2.2 B段控制方案

該路段原有機動車道排水方向與A 段相同，在現有排水溝位置處予以封閉處理，設置機非隔離帶，長度為1m。以10m 為間隔設置明溝，明溝規格與A 段一致。經明溝，能夠使存在機動車道的雨水逐步向非機動車道排出。加強人行道改造工作，確保該區域人行道能夠與A 段人行道保持高度相同，并以30m 為間隔，將蓋板溝設置在人行道處，為雨水流入綠化帶提供便利。同時，可將傳輸型植草溝分別建設在綠化帶東側以及西側，前者由雨水花園、前置塘完成雨水控制，后者由分散雨水花園完成雨水控制。合理對調蓄水進行控制，其中，雨水花園、前置塘水深分別為0.15 m 以及1m。

其中，卵石輸送植草溝主要作用為輸送雨水，B 路段具有縱坡度高的特點，以20m 作為間隔，完成亂石堆建設，可有效實現雨水流速控制，進而改善徑流污染情況。其中，借助輸送型植草溝能夠使雨水順利進入雨水花園中，完成相應的集中控制工作。雨水前置塘多位于低地勢處，確保能夠保持水位穩定，其主要分為濕塘、干塘，前者處于長期有水狀態，而后者僅在雨季才存在水。該文工程主要采用干塘。為有效實現雨水徑流控制，工作人員將消能設備安裝在進水口處，經過進水預處理可有效實現污染物控制，以免其沉積于雨水塘中。可將溢流口設計在干塘處，明確暴雨徑流標準并合理控制調蓄水深度，確保暴雨期間雨水能夠順利流出[9]。

3.3 大排水控制方案

由于兩段道路地形差異顯著，因此，需要從實際地形情況出發，制定針對性的給排水控制方案。具體而言，針對A 段道路需要借助坡度走道完成道路排水工作。而針對B 段道路，則需要明確具體匯水區分流方式并完成超標雨水排放工作。

3.3.1 A段給排水方案

圖3 為A 段給排水方案流程圖。A 段道路總體地形平緩，因此，在該區域內雨水并不具備良好的流動性，積水多呈現垂直狀態。因此，為有效促進排水，可以人行道作為改造重點并進一步改造非機動車道，通過優化人行道斷面設計，使其保持較低的狀態下，可確保雨水能夠順利排放到綠化帶中。建立在有效改造基礎上，利用低人行道斷面，針對暴雨季節雨水將會優先排向植草溝、雨水花園，并逐步進入坡地步道入口中，可有效改善以往存在的嚴重綠地沖刷的情況，有利于促進雨水輸送，使其最終到達綠地末端，進入濕地。而針對中小型降雨，如果雨水無法通過植草溝、雨水花園進行控制可引導其排到濕地末端中，利用集中雨水花園，完成相應的處理工作。利用該方案可兼具中小降雨、大暴雨雨水排放工作，并且具備滿足特大暴雨排放處理條件。

圖3 A 段給排水方案流程圖

3.3.2 B段給排水方案

B 段給排水方案需要明確具體匯水區域以及特點，并采取有效排水方案。結合區域實際情況，經實地調查，B段匯水區域共包括5 個區域需要落實有效分流控制，在最大程度上對末端排口規模進行控制。

1 區域位于B 路段的西側，因此，給排水方案需要取西側最低點完成相應的改造工作。通過降低人行道高度，確保雨水能夠順利流入規定位置，并進一步實現中小降雨雨水控制，使其能夠進入排口中。當出現大暴雨時，經改造后雨水可借助卵石排口完成排放，在該過程中需要落實積水水深工作，確保其始終低于10cm。

2 區域給排水方案要求雨水應經天然排洪溝向附近自然濕地排入，進而實現徑流污染控制。同時，針對B 段北部區域，雨水排放主要借助卵石溝，向前置塘中進行排放。

3 區域給排水方案主要分為山區雨水、道路雨水2 個方面，其中，前者要求應借助自然排洪溝向前置塘排放而后者可利用漫流形式經植草溝向雨水塘排放。

4 區域內涉及多個濕地，因此，排口具有分散性特點，數量較多，可有效實現雨水分流處理。同時，工作人員可將水卵石溝安排在人行道附近，確保分流后的雨水能夠順利進入雨水花園中，經溢流處理后最終進入水塘中。

5 區域強調道路雨水應順利進入末端綠地中，因此，工作人員應做好末端綠地改造工作并完成人行道改造工作。基于中小降雨，應確保雨水能夠順利進入雨水花園并完成相應的處理工作。而基于大暴雨，則需要經漫流形式通過卵石區并最終流入附近湖水中。

4 結論

綜上所述，該文圍繞具體工程案例進行分析，經實地調研，結合區域實際環境情況，明確海綿城市設計思路，完成了市政道路給排水項目的總體規劃。在落實市政道路設計工作的同時，進一步提出具體給排水建設方案，在道路設計優化中合理應用海綿城市理念，不僅能夠有效減少路面徑流污染，還可以使水資源得到更好的循環利用。通過充分堅持海綿城市理念，并將其融入工程基礎理論框架中，可為工程最終效果提供保障，促進整個城市長效發展。