淺談海綿城市在市政道路給排水設計中的應用

劉鵬

摘 要：本文將圍繞海綿城市的設計理念、遵循原則、主要條件、應用難點進行分析討論，提出其在市政道路給排水設計中的具體應用，從而強化道路水資源的管理效率與質量，優化路面結構、調整路拱橫坡，確保道路給排水能力能夠滿足城市發展需求。

關鍵詞：海綿城市;給排水設計;生態環境

中圖分類號：TU992;U417.3 文獻標識碼：A

0 引言

海綿城市是指一種雨水、洪災的管理理念，要求城市可以更好的適應環境變化，能夠像海綿一樣完成吸水、滲水、凈水等工作，并將貯存后的水資源進行釋放與再利用，在有效防治災害的同時，也緩解了城市的熱島效應。為了確保其在市政道路給排水中得到充分運用，先要對海綿城市的基本內容進行深入了解。

1 海綿城市的內容分析

1.1 設計理念

以往的城市建設體系存在大量的硬化路面，當出現暴雨天氣時，需要依靠泵站、管渠等設施完成排水工作，要求以快排、末端集中等控制方式作為設計理念，保證城市的有序建設，但這種方法往往會導致旱澇急轉的不良現象。為了解決此類狀況，海綿城市設計理念由此而生，其主要以源頭分散以及慢排緩釋作為規劃重點，強調以滲水磚、植草溝作為主要排水工具，這樣不僅可以有效防止洪澇的產生，又能完成雨水的收集，便于水資源的二次利用，實現綠色、環保的建設方針。同時設計理念中還包含雨水系統的開發，要求能夠利用滲、凈、蓄、用等技術實現水文循環，加強對雨水的凈化與利用，確保城市排水能力大幅度提升，保證海綿功能可以持續使用。

1.2 遵循原則

海綿城市的建設原則應當以生態優先為主，通過將人工措施與自然途徑有機結合，保障城市防澇安全，高效完成雨水的積存與滲透，推動水資源的利用，達到保護生態環境的目的。在建設過程中要注意，海綿城市并非將以往的排水系統進行推翻與取代，而是在原有系統上進行優化與升級，充分發揮城市本身的能效，有效協調給排水環節的開展，統籌地下水、自然降水的系統性。

1.3 主要條件

海綿城市的建設重點在于強化海綿體的質量與規模，以往的城市建設通常以平地修整為主，難以避免的會進行填湖平壑，對生態環境造成不利影響。而海綿城市則不同，依照我國海綿城市建設指南，各城市需盡可能保護濕地、溝渠等海綿體，確保其不會受開發活動干擾。如果出現海綿體破壞的情況，也要第一時間采取相應生物、生態等手段進行修復，并保證具有一定的生態空間比例。同時在建設過程中，需要將城市建筑、道路、廣場作為載體，大力開展綠色工程，比如綠色屋頂既可實現雨水的滯留，還能切實起到節能減排的效果。而道路、廣場也可利用透水鋪裝，使綠地充分下沉[1]。

1.4 應用難點

一方面體現在對資金的需求量較高，據統計海綿城市的建設投資大約在1億元/平方公里左右，依照目前的建設規劃來計算，若全國658個建成區保證20%的面積達到建設標準，需要每年投資金額超過4 000億元。另一方面表現在收益不夠穩定，海綿城市所采用的政府、社會資本合作的經營模式無法準確計算公共服務費用。

2 市政道路給排水設計中海綿城市的具體運用

2.1 人行道

人行道的設計是市政道路給排水建設的基礎，也是保障人們安全出行的重要前提。在設計過程中不僅要考慮應用方法能夠滿足人們的實際需求，還要確保工程的便捷開展，因此需要將海綿設計融入到設計環節來解決此類問題。以往的市政工程在建設時通常會使用大量路面材料，但這種材料的透明度較低，容易在陰雨天氣的影響下產生路面濕滑的情況，不利于人們的正常出行，甚至威脅到行人的生命安全。而海綿城市理念則針對此類問題提出了切實可行的解決措施，并對防水層提出了更高的要求，在城市建設時需要選擇性能更加優良的材料，保證在出現暴雨天氣時，能夠使水流在地下完成聚集，避免雨水的堆積產生內澇狀況。同時，在鋪設人行道時，要合理控制道路的濕度與溫度，保證相應數值處在安全標準范圍內。此外，在完成水資源的供給過程中，還要進一步明確給排水管道、基層建筑的具體位置，規劃好地面的寬度與坡度[2]。

2.2 綠化帶

綠化帶的主要作用在于緩解內澇現象，提高雨水收集效率，更好的完成雨水資源的循環利用。在進行市政道路建設時需要保證綠化帶的高度低于路面10 mm左右，用以實現雨水均勻分布在道路兩側，而在路面周邊還要專門設置過濾網，確?；厥绽煤蟮乃Y源不會存在有害物質。同時在設計過程中，還要適當鋪設滲透管，確保自然降水能夠滲透到地下，完成地下水的補給，使雨水流入到綠化帶當中。此外，設計人員在實際建設時要對綠化帶的地形信息進行全面收集與分析，合理設計導流系統，能夠因地制宜的調整施工計劃，比如在設計明溝時，要保證雨水能夠起到沉淀作用，能夠在降雨量較高的天氣下，實現水體直接流入綠化帶。在排放方面，需要預先完成溢流系統的設計，使排水管道與雨水相互連接，提高雨水口的承重能力，能夠借助溢流系統將水流引入到市政管網中，從而排除多余的雨水。

當前城市建設使用最為廣泛的綠化帶為下凹式綠化帶（圖1為下凹式綠化帶）能夠借助其結構特點，使雨水在下凹處完成聚集，但路基本身容易長時間受雨水浸沒影響，導致強度降低，破壞結構的穩定性。為了消除滲透水對路基穩定性的影響，可通過在綠化帶底部以及兩側鋪設防水材料，完成雨水與路基的隔離。若道路兩側存在林地、草地，還需對人行道的橫坡角度進行調整，使其向林地、草地方向傾斜。如果城市的路基橫斷面寬度相對較低并且交通量不高，還要在道路上設置雨水井與排水溝渠，用以將地面上的雨水引入路基管道當中。

2.3 附屬設施

首先在市政道路給排水設計過程中，需要優先完成路面肩邊溝的建設，要求所采用的混凝土材料能夠保證合理的配比，同時在運用時需要擁有良好的透氣性、透水性以及適用性，還要保證外形的美觀，并切實起到凈化雨水的作用。其次要在道路兩側設置植草溝，用以實現徑流雨水的輸送與排放，在設計時要注意：淺溝的斷面需采用三角形或梯形;植草溝邊坡垂直與水平的比例不應超過1/3，縱坡要小于4%，若縱坡過大需設置階梯型的植草溝或者設置消能臺坎;植草溝的最大流速要控制在0.8 m/s以下，而曼寧系數應為0.3;植草溝內的植被高度要保持在100～200 mm之間。最后，要確保排水設施與透水裝置分別設立在附屬設施周邊，可將平原石作為滲透設施的組成部分，以此滿足雨水的滲透效果，也更好的促進雨水向綠化帶方向流入，避免內澇現象的產生。

2.4 城市綠地

在城市建設過程中，完成道路與綠地之間的銜接必不可少，能夠更好地促進城市發展，借助滲透技術優化雨水的滲透效果，而對于植被的緩沖帶也要設置專門的綠地形式以及植草溝渠道。同時在銜接時要確保根據不同城市環境的差異性，對不同區域內的水資源進行回收處理，保證雨水循環的有序開展，并科學布置排水設施。當地區內的水資源相對豐富時，可以通過排水管道將過量的地表水排入指定地點，之后再借助循環系統消除雨水對生態環境造成的污染。此外，也可設立一些植被緩沖帶，用以起到對綠化設施的澆灌作用，達到降低雨水滲漏的目的。最后，設計人員要注意，市政道路給排水工程本身的工作量相對較高，流程復雜、工程周期較長，需要充分結合海綿城市理念，完成管線、溝渠的合理排列與布置，要求在進行內部基礎處理時，結合雨水沖擊情況，實現綠化帶、人行道排水功能的整合，設立健全的市場供給，確保排水系統的有關設施能夠切實起到排水作用，并要求工作人員及時掌握先進的施工技術與知識理論，能夠保證項目的有序進行。

2.5 車行道

當前我國的市政道路建設通常采用的是非透水性的路面，經常會出現積水災害以及局部地區氣溫過高的熱島效應，不利于地下水的正常供給。因此在海綿城市應用的過程中要充分考慮到路面的滲透水性能設計，加強對車行道水流量的控制，有效實現引流工作。若是出現降雨量較高的天氣導致路面積水過多并難以及時疏通的情況，便會造成車輛無法有序行駛，出現大面積擁堵，影響城市居民的正常出行。為此在給排水設計過程中可將瀝青混凝土作為施工材料，利用其極強的溫度穩定性與粘結強度，防止地上水的大量淤積，確保地上水能夠補給到地下水當中。同時在城市建設時，還要在車行道上鋪設專門的綠化帶，并調整路面坡度，保證水流能夠順利流入到綠化帶。這樣不僅利用雨水完成綠化帶的灌溉，還能切實節約水資源的使用[3]。

3 結論

綜上所述，通過對海綿城市的設計理念、遵循原則、主要條件、應用難點進行分析討論，提出其在人行道、綠化帶、附屬設施、城市綠地、車行道等市政道路給排水設計中的具體應用，從而更加合理的分配水資源，確保城市道路能夠實現系統性排水，充分發揮海綿功能，達到改善生態環境的目的。

參考文獻：

[1]吳昊.市政道路給排水工程施工中常見問題的分析與對策[J].門窗，2019（12）：122.

[2]梁雍弘.試析市政道路給水管道的施工技術[J].四川水泥，2019（6）：61.

[3]姜士營.淺談市政道路給水系統施工工藝[J].科技傳播，2020（8）：157+166.