海綿城市建設理念下市政道路設計要點

袁玲

摘要：海綿城市設計方案由于可以實現對自然資源的合理利用，在發生降水時第一時間收集雨水資源，并且在干旱時將存儲的雨水資源直接調配利用，因此海綿城市設計理念當前已經在多個城市的市政道路設計過程中進行使用。本文探討了海綿城市設計理念在市政道路的設計對象，并探討其設計方法，同時研究了需要遵守的設計要點。

關鍵詞：海綿城市;市政道路;設計要點

引言

海綿城市的設計過程，針對市政道路設計主體部分，包括技術流程、系統方案和設施，同時也要分析針對當前的道路系統相關技術在開發過程中可能對現有資源方面造成的影響，并且體現出低影響開發理念以及城市內澇防治和雨水利用。

1 市政道路設計的關鍵點

（1）根據道路類型、徑流污染程度和周邊可利用空間，因地制宜，通過合理布置各類雨水控制利用措施，通過運用一系列的物理、化學反應，對雨水進行回收、凈化和利用[1]。

（2）道路紅線范圍內的綠化帶設置生物滯留設施，用于收集和處理沿線相鄰車行道、人行道及非機動車道的徑流雨水。

（3）需要采用管道排水的區域，應充分利用綠化帶的凈化作用，在道路路緣間隔設置豁口，通過豎向設計使道路雨水首先進入綠地內下滲截污，再由設置的溢流口進入雨水管網。

（4）在人口密度高、車流量大的區域，提高雨水徑流污染控制標準。在雨水干管中途或末端受空間條件限制無法應用雨水塘/濕地等生態措施的區域，必須設置沉淀池、旋流分離器、初期棄流、截污濾網等處理設施。

（5）人行道及非機動車道采用透水鋪裝路面結構層。

（6）植被淺溝、雨水花園、雨水塘等措施的布置應與道路綠化和景觀緊密結合，塑造水環境友好的城市道路景觀。

（7）在道路雨水管道入河口處設置雨水塘/濕地，雨水管道出水經雨水塘/濕地處理后，通過溢流設施排入河道。

2 海綿城市建設理念下市政道路設計技術流程

海綿城市其中的一個建設途徑是低影響開發。低影響開發展現的是在場地內通過采用綠色生態工程的方法管理雨水。道路性質用地雨水水質較差，并且具有一定的綠化空間，因此應重點對雨水的水質和水量進行控制與管理，從而達到改善水環境、節約水資源、消減徑流污染的目的[2];同時，道路是城市重要的景觀界面，應通過雨水措施的布置使之成為展示海綿城市理念的重要窗口。

道路雨水控制應考慮從源頭削減—過程控制—末端治理，采取系統控制措施。在機動車道、非機動車道上的雨水將根據排水方向，匯入道路綠化帶的生態溝渠，在植被淺溝以及雨水花園中進行傳輸、滯蓄、凈化和下滲，超標準雨水徑流將通過溢流口排入雨水管。降在人行道的雨水首先通過滲透鋪裝入滲地下，超標準雨水同樣進入綠化帶和雨水管道。在雨水口可設置截污掛籃、旋流沉沙等設施截留污染物。道路用地內本身無法消納的雨水，可以排入周邊公園、廣場內的植被淺溝、低勢綠地，利用周邊雨水控制利用設施進行徑流和污染物削減。

3 海綿城市建設理念下市政道路設計內容

3.1 道路低影響開發系統方案

系統方案一：道路斷面由機動車道、綠化帶、非機動車道、人行道組成，利用綠化帶設置低影響開發設施凈化初期雨水、滯留雨水，同時人行道、非機動采用透水鋪裝減少雨水徑流系數，滿足徑流控制指標要求。排水系統流程如下：路面雨水→路緣石開口→砂濾池→植草溝→雨水花園→溢流井→市政管網。

系統方案二：道路斷面由機動車道、人行道組成，且無側分帶，道路紅線外側無綠化帶，利用設置環保型雨水口凈化初期雨水，同時人行道采用透水鋪裝減少雨水徑流系數，滿足徑流控制指標要求。

排水系統流程如下：路面雨水→環保型雨水口→市政管網。

3.2 道路低影響開發設施

低影響開發設施種類多樣，市政道路常用的低影響開發設施如下：

（1）植草溝：一個開放式的緩坡植被通道，用于傳遞雨水;

同時也是一種生物滯留設施，通過草葉及其連生植物過濾雨水徑流，并通過草和植被覆蓋增強對污染物的吸附和沉淀，做到去除初級污染物。

市政道路設計時將植草溝設置于市政道路邊，利用側石開口或平緣石的形式，讓雨水徑流排入植草溝內;邊坡坡度不應大于 1：3，縱坡不應大于 4%，下凹深度不宜大于 600 mm，寬度一般為 600～2000 mm，面積需根據匯水面積和設計傳遞流量計算。

植草溝分為滯蓄型和轉輸型，其中滯蓄型結構自上而下通常由 100～300 mm 下凹層、300～500 mm 種植土層、透水土工材料、300 mm 礫石/級配碎石排水層、防滲土工膜和密實土基組成;轉輸型結構通常由 100～300 mm 下凹層和密實土基組成。

（2）雨水花園：一個種植洼地，一種生物滯留設施，通過本土植物的修復過程過濾污染物，主要用于過濾雨水徑流，不用作貯存雨水，具有較強的削減雨水峰值以及較強的凈化雨水的功能。市政道路設計的時候將雨水花園布置在側分帶及后排綠地范圍，用于處理機動車道、非機動車道及人行道的雨水。雨水花園應分散布置，規模不適宜過大，單個面積宜為30～40 m2，匯水面積與其面積比一般為 1：（20～25）;需要包裹防滲土工膜以及設置排水層，不允許雨水花園雨水下滲;表面應設置溢流井，超過調蓄深度的雨水，通過溢流井直接溢流進入雨水系統。

雨水花園結構自上而下通常由 100～300 mm 下凹層、300～1200 mm 換土層、透水土工材料、250～500 mm 礫石/級配碎石排水層、穿孔排水管、防滲土工膜和密實土基組成。

（3）透水鋪裝：具有可透過的或可滲透性鋪裝，水可以垂直流過硬質表面，可用于車行道、人行道及非機動車道的路面結構上。透水鋪裝結構由粗骨料組成，孔隙率較大，可貯存雨水、最大限度提高了雨水的滲透速率;同時可以清除沉淀物和其他污染物，起到減少和分散雨水的徑流量，并促進雨水的滲透補充作用。

在道路透水路面結構設計中，通常采用土壤層做路基;級配砂礫石/級配碎石/透水水泥穩定碎石做墊層或基層，透水磚/透水瀝青混凝土/透水混凝土做面層。透水路面既滿足了硬化路面的使用要求，提升了路面的透水性和透氣性，又提高路面的適應能力及滲水能力，避免城市內澇[3]。

（4）環保雨水口：包含攔污組件、過濾組件及溢流組件，保證在凈化雨水的同時雨水又能順暢排放。

3.3 排水系統

市政道路設計中的排水系統核心標準要求不但要能夠在發生降水時，可以立即把產生的水資源優先排出，同時該系統也要承擔較大的承載能力，尤其是在降雨量和降水量較大的城市區域，更需要通過排水系統的合理建設，使市政道路上所產生的積水可以被立即排出。此外排水系統的建設階段，也要保持均勻性、平衡性和穩定性，此時才可使建立的道路排水系統本身更好地應用于針對各類資源的合理處理工作。通過海綿城市建設，增加前段分散式雨水收集設施，減少地表徑流以及雨水管網排水壓力，實現對暴雨“削峰”的目標，針對立交低洼段、人行車行地通道區域，應適當提高雨水管網設計標準，配置排水泵，防止城市內澇情況的發生。

3.4 內澇防治及雨水利用

內澇防治和雨水的利用設計過程，主要采用儲水系統，實現對這類水資源的削峰填谷作用，其中內澇的防治過程，由于在路面的設計中已經實現各類水資源的傳遞，那么需要在系統內建立配套設施，通過管道系統將城市道路空間內所聚集的雨水直接存儲到儲水設施內。如果雨水量過多，則必須要對雨水本身進行處理。另外如果道路靠近周邊的自然水環境，如河流、湖泊等，則可以通過管道系統直接把這類水資源排放至周邊的水環境內，實現對雨水的有效存儲。經凈化后的雨水可以就地用于綠地綠化和其他雜用水，涵養、補充地下水源。

3.5 種植

植物作為海綿城市的其中一個不可或缺元素，關系到雨水處理類型低影響開發設施的運行效果及使用年限，因而其選擇與配置需要做到相宜。

低影響開發設施植物以本土植物為主，優先選擇種植多年生、低維護成本的植物;植物選擇與配置時，應遵循景觀的美學原則，結合雨水滯留和雨水凈化的功能選擇耐污染、抗性強，凈化能力強，周期性耐澇、耐旱的植物品種。處理雨水徑流污染可選擇的植物有香蒲、美人蕉、黃菖蒲、燈芯草、水蔥、風車草等。

3.6 監測

海綿城市在線監測系統是“海綿城市信息化綜合管控平臺”的重要組成部分，通過對雨水調蓄重要節點、建設項目排出口、河流斷面等重要位置進行監測，用實際監測數據來反映海綿城市的建設成果。

在道路積水區域布設水位監測點，監測積水情況及其應對城市內澇。在排水管網的關鍵節點進行液位、流量監測，作為過程監測數據，為運行評估及風險預警提供依據。

4 結論

綜上所述，海綿城市應用于市政道路設計有效提高了城市的吸水、蓄水、滲水、凈水能力，促進了城市的進一步發展。要將市政道路建設成一個吸水的海綿體，在市政道路設計任務開始籌劃時就需要因地制宜考慮海綿城市建設理念。只有落實海綿城市建設理念的市政道路設計要點和設計方法，才可確保取得的設計成果更為高效。

參考文獻：

[1]諶東華.市政道路設計中“海綿城市”理念應用[J].建材與裝飾，2019（28）：278-279.

[2]張波.基于海綿城市理念的道路排水設計[J].山西交通科技，2019（3）：34-36.

[3]王超.試述海綿城市理念在市政道路工程中的應用[J].江西建材，2019（12）：62-63