“海绵城市”理念在市政道路设计应用中的若干思考

“海绵城市”理念在市政道路设计应用中的若干思考

发表时间：2019-01-09T10:30:09.993Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第30期作者：毛文众

[导读] 本文将“海绵城市”理念同市政道路设计相结合，提出“海绵城市”设计理念在市政道路设计应用的策略，使得市政道路设计在城市建设中更具有规划性、可实施性和可持续性。

摘要：随着城市的快速城镇化，城市中内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺、生态环境等城市问题也日益突出。“海绵城市”建设是近年来我国城镇开发建设大力倡导的新模式。本文将“海绵城市”理念同市政道路设计相结合，提出“海绵城市”设计理念在市政道路设计应用的策略，使得市政道路设计在城市建设中更具有规划性、可实施性和可持续性。

关键词：“海绵城市”；市政道路；道路设计；

前言

城市化发展的同时，传统市政道路的弊端也逐渐暴露，主要体现在路面不渗水导致的地表径流汇聚造成城市内涝问题，会造成对于区域水文环境的负面影响。市政道路路面雨水径流的汇集，会携带大量污染物质，包括生活垃圾等物质，雨水汇流到地表或地下径流中，会导致区域水文环境的污染。针对这些问题，可通过“海绵城市”理念，强化对于雨水的过滤、回收及利用。

1“海绵城市”在市政道路设计中应用的重要性

“海绵城市”设计理念可实现对于雨水的充分吸收、雨水存储、雨水净化及有效利用，以实现对于环境变化的有效应对，可弱化自然灾害对于城市生活的影响。“海绵城市”的设计与建设，需充分考量当地环境，融合人为干预及自然规律，利用“海绵城市”的设计实现雨水蓄存及雨水净化，大面积回收雨水资源，并加以充分利用，实现对当地生态环境的保护。

随着生态环境的恶化，雨水中所含杂质及污染物不断增加，初期降雨如果未经处理直接流入地下河，则会对地下河水造成污染，而在降雨的同时，雨水通过管道排出，且无法经由地表路面进行渗透，则难以补充地下水，长此以往会导致地下水位的干涸。短时间内的大暴雨，在传统城市道路环境下的汇集，就会导致水位快速升高，给城市排水管道造成巨大压力，影响雨水的排出，导致城市内涝。另外，城市建设与发展中，无论绿化工程还是环卫工程，都需要大量的水资源支撑，若无法对雨水资源进行回收处理与再利用，则会导致雨水资源的消耗与浪费。城市市政道路设计中，“海绵城市”的设计可强化城市防洪抗涝性能，并实现对于水资源的充分利用。“海绵城市”是一种对于海绵效应的设计理念，可起到改善城市排水效果，并实现城市设施体系的优化，优化雨水资源的回收利用，缓解城市居民用水问题。 2“海绵城市”在市政道路设计中的应用策略

2.1车行道设计

城市道路工程设计中，车行道的设计与施工通常会采用非透水性的路面材料，道路透水性的不佳，就容易导致城市路面积水，影响交通运输，不透水路面会缺乏对于地面温度及湿度的调节效果，加快雨水蒸发，地面快速干燥的情况下，就会加剧城市热岛效应，且不利于地下水的补充以及雨水的回收与利用。基于此，在“海绵城市”设计理念下，城市车行道的设计需保证侧行路面的渗水效果，以起到对地下水的补充作用[1]。不同于传统城市道路工程设计的是，“海绵城市”理念下，车行道的设计可在路牙处，每隔固定距离设置雨水导流井，车行道地表雨水径流经由管道向植草沟排水。或采用透水性水泥混凝土及透水沥青混凝土进行施工，并结合路面结构的排水U形槽及渗水盲沟实现雨水的汇聚，向雨水口排放。车行道设计还可采用“V型街道”设计理念，对车行道轮廓进行调整，采用中间低、两侧高的路面设计方式，将中分带设置于路面中间，中分带内设置生物雨水滞留带或湿塘等，两侧雨水汇聚至中分带，并收集于雨水储存系统，实现雨水资源的回收与利用，同时可以起到防洪抗涝的效果。市政道路设计中，要合理搭配道路附属设施，包括路缘石及路肩边沟等，可通过平缘石及立缘石优化雨水径流收集，避免路面积水的产生；路肩边沟可调整为植草沟，以植被及碎石实现对于雨水的有效收集与净化输送。

图1

2.2人行道设计

人行道设计中可充分利用透水性路面材料，实现路面径流的下渗。可采用彩色透水路面，防止路面积水，可快速实现雨水渗透，以作为地下水的补充，同时维持土壤湿度，有效维护地下水及土壤环境的生态平衡。透水路面采用透水的孔隙结构，可有效吸收热量，并存储热能，实现对于路面温度的有效调节，进而调节城市温度及湿度，以缓解城市热岛效应的影响。另外，透水路面还可以凭借其高孔隙率，实现对于城市噪音的有效吸收，吸收城市污染物质，以减少噪音污染。一般来说，透水路面包括面层、基层与垫层，透水路面包括透水性混凝土路面及透水性砖路面，不同的透水路面可起到不同的地表径流削弱效果，越大的路面孔隙率，其径流削减效果就越强。

2.3生物滞留设计

生物滞留设计即采用植被等生态环境对于雨水的滞留与存储效果，实现雨水滞留。并通过生物、物理等原理，通过生物带实现对于雨水的净化作用。在城市环境气候温和，并且雨量充沛的情况下，可充分发挥生物滞留设计的作用。生物滞留设计可有效减少面源污染对于水资源的影响，是城市雨水蓄调的重要方法，可增加雨水渗透面积，缓解城市热岛效应。生物滞留可营造较为丰富的生态环境，有利于生态多样性的建设与发展[2]。可在道路两侧绿地设置生物滞留带，或对原本道路的绿化带进行改造。

生物滞留设计要求表面覆盖植被，越密集且高度适宜的植被就会起到越好的驱除污染效果，可有效吸收雨水中的悬浮颗粒及其他污染物。生物滞留设计的过程中，要控制植被高度，并保证雨水口的均匀分布。地表径流需经过有效过滤及预处理，可设置种植土、砾石层及渗漏管，以过滤雨水，并实现地下水的有效补给。可搭配导流系统，结合明暗沟渠，实现有层次的雨水收集与渗漏，见图2。

图2

2.4边坡支护设计

城市道路设计中，需做好边坡支护设计。传统城市市政道路设计中，可采用植草、灰浆等方式进行边坡防护，并结合挡土墙、护面墙及预制板强化防护效果。目前，生态边坡防护措施的应用受到了广泛关注。生态边坡防护措施的应用，需基于不同的土壤条件，合理采用施工方法及施工工艺，具体包括人工种草、草皮平铺、喷播植草、土工网植草等方式，通过这种方式，提升边坡防护工程中的植被密度，以起到存蓄雨水、防治土壤流失、避免滑坡及边坡失稳等效果。在采用生态边坡防护技术的过程中，需强化人工植被与自然植被的相互融合，实现生态边坡防护中的乔木、灌木及草本植物的协调配置，保证生态边坡的植被平衡。

石质边坡的开挖与建设造成了严重的生态破坏，而这种生态破坏很难在短时间内加以修复，为此就需要合理解决石质边坡的防护问题，充分考量岩层特性的前提下，结合岩层脉络，对石质边坡加以优化设计。可适当放缓坡率，在边坡坡脚设置植草带，以强化生态防护效果，并实现对于雨水的有效存蓄。可在植草沟底部设置随时盲沟，以作为雨水渗流的过滤及引水效果[3]。

结束语

“海绵城市”设计理念下，城市市政道路的设计可实现对于雨水资源的有效收集与回收利用。在车行道设计方面，可采用“V型街道”道路横断面设计方式；在人行道设计方面，可充分利用渗水路面材料，以补充地下水；在生物滞留带设计方面，可充分利用生物带实现对于雨水的净化及过滤作用，削弱雨水污染影响；在边坡支护方面，可采用生态边坡防护措施，实现对于雨水的存蓄。从而解决当前城市内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺等突出问题，同时有利于修复城市水生态环境，还可以带来综合生态环境效益。

参考文献

[1]高梅，黄涛.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用初探[J].中国设备工程，2018（7）.

[2]白芮，陈建国，胡泽浩.国外可持续性城市雨洪管理对我国海绵城市建设的启示[J].山东农业大学学报（自然科学版），2017，48（4）：616~618.

[3]范昔颖，张建.多元视域下的海绵城市深度发展策略研究[J].学理论，2016（9）：16~19.