基于海綿城市理念的城市道路規(guī)劃設(shè)計研究

姚瑞鵬++陸云波

[摘 要]本文總結(jié)了海綿城市道路規(guī)劃設(shè)計，僅針對城市道路規(guī)劃設(shè)計中貫徹低影響開發(fā)模式提出一些想法，目的是建立海綿城市理念下的城市道路規(guī)劃設(shè)計的基本理論框架，研究其具體的設(shè)計方案和技術(shù)。為海綿城市理念下的城市道路規(guī)劃設(shè)計提供借鑒與參考，對解決城市洪澇問題有一定的現(xiàn)實意義。

[關(guān)鍵詞]LID 海綿城市 道路規(guī)劃設(shè)計

中圖分類號：TU984；TV213.9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0195-02

一 海綿城市的相關(guān)概述與相關(guān)概念

1. 海綿城市概念

城市擴張過程中，路面面積不斷增加，導(dǎo)致城市綜合徑流系數(shù)增大，城市洪澇災(zāi)害與地表徑流污染日益嚴重。海綿城市的出現(xiàn)，為解決這種突出的城市問題帶來了不錯的方案。海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護。在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長期性。

2. 海綿城市措施

低影響開發(fā)（LID）指在場地開發(fā)過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發(fā)前的水文特征。其核心是維持場地開發(fā)前后水文特征不變，包括徑流總量、峰值流量、峰現(xiàn)時間等。LID/GSI典型措施有：雨水花園 （生物滯留）、屋頂綠化、植被淺溝、滲透鋪裝、雨水塘/雨水濕地、植被緩沖帶、多功能調(diào)蓄設(shè)施等。在道路設(shè)計中有推廣低影響開發(fā)和綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施理念的巨大潛力，可以根據(jù)城市道路空間條件、橫斷面形式以及道路縱橫坡度等合理選擇和布置一些 LID 措施，如植被淺溝、生物滯留設(shè)施、低勢綠地、雨水塘/濕地等，在不影響道路交通功能和安全的前提下，有效滯留凈化雨水，削減峰流量，提高匯水區(qū)域的綜合排水能力。

（一） 研究內(nèi)容

1. 研究目的與意義：

鑒于傳統(tǒng)城市普遍存在的暴雨積澇災(zāi)害和道路排水問題，而國內(nèi)的海綿城市和 LID 發(fā)展和研究較為薄弱，因此，對于海綿城市理念下的城市道路進行規(guī)劃設(shè)計研究很有必要。本研究主要通過對國內(nèi)外已有研究成果的整理與分析，探討海綿城市與 LID、海綿城市道路與 LID 的關(guān)系，采用文獻調(diào)研的方法系統(tǒng)地對城市道路進行了 LID 設(shè)施的選擇。目的是建立海綿城市理念下的城市道路規(guī)劃設(shè)計的基本理論框架，研究其具體的設(shè)計方案和技術(shù)。意義是為海綿城市理念下的城市道路規(guī)劃設(shè)計提供借鑒與參考，對解決城市洪澇問題有一定的現(xiàn)實意義。

1. 研究內(nèi)容與方法：

①研究海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)，分析其與 LID 的關(guān)系及對 LID 設(shè)施的組合設(shè)計。②構(gòu)建海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的完整體系，從路網(wǎng)規(guī)劃和道路設(shè)計兩個層面進行具體研究。其中，道路設(shè)計重點研究機動車道、人行道、綠化帶的LID 設(shè)施組合設(shè)計，道路與用地銜接設(shè)計。

一、 海綿城市道路規(guī)劃

（一） 海綿城市道路系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計框架

論文構(gòu)建了海綿城市道路系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計的體系，基本框架如圖所示，其中包含海綿城市路網(wǎng)規(guī)劃和海綿城市道路設(shè)計兩個層面：在路網(wǎng)規(guī)劃層面，主要研究其規(guī)劃思路和規(guī)劃原則；在道路設(shè)計層面，分為城市道路設(shè)計和道路用地銜接兩個部分研究，道路設(shè)計的研究對象包括機動車道、人行道、綠化帶等，道路用地銜接的研究對象包括與建筑銜接、與綠地銜接、與水系銜接。（見圖1）

（二） 規(guī)劃思路與方法

1. 規(guī)劃思路：

論文認為海綿城市路網(wǎng)的規(guī)劃思路應(yīng)該是：在滿足城市道路交通通達和交通安全等基本功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市總規(guī)、城市排水防洪、城市水系、城市綠地等專項規(guī)劃，采用一般城市路網(wǎng)規(guī)劃方法，合理選擇路網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式，確定道路功能，并配套相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施。

海綿城市建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其建設(shè)應(yīng)從城市規(guī)劃的源頭著手，將海綿城市理念融入到城市各層級規(guī)劃中，涉及到規(guī)劃、園林、水利、市政、道路等多部門、多專業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)運作。海綿城市理念下的新型城市規(guī)劃方法對設(shè)計人員的要求已遠遠超過了傳統(tǒng)城市規(guī)劃專業(yè)，主要體現(xiàn)在它需要多規(guī)合一，即強調(diào)不同專業(yè)和部門的協(xié)調(diào)運作；區(qū)域規(guī)劃，即強調(diào)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌和流域綜合治理；新型城市化，即強調(diào)以人為本的工作思路；生態(tài)文明，即強調(diào)綠色理念、科學(xué)技術(shù)和路徑。與營造城市空間的傳統(tǒng)規(guī)劃不同，海綿城市規(guī)劃關(guān)注的是城市與生態(tài)環(huán)境尤其與水的關(guān)系，這就需要打破城市規(guī)劃、園林、道路、市政等專業(yè)的被動配合與有限交互局面，解決不同專業(yè)技術(shù)協(xié)調(diào)性的困頓?；诤＞d城市理念的城市規(guī)劃方法見圖2：

基于海綿城市理念的城市規(guī)劃方法[8]

2.規(guī)劃原則：第一，滿足城市交通運輸?shù)囊?。第二，滿足城市功能布局的要求。第三，與相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。第四，與城市用地性質(zhì)相協(xié)調(diào)。第五，與城市水系相協(xié)調(diào)。第六，與城市綠地系統(tǒng)相協(xié)調(diào)。

二、 海綿城市道路設(shè)計

（一） 海綿城市道路設(shè)計思路

海綿城市道路設(shè)計的原理是讓城市道路生態(tài)排水，即雨水先流入道路綠化帶中，經(jīng)截污設(shè)施處理后，流入綠地中設(shè)置的LID設(shè)施，消納多余的道路雨水徑流。海綿城市道路的設(shè)計思路是在滿足交通功能和安全的基礎(chǔ)上，結(jié)合道路的縱坡和路拱橫坡，利用道路車行道、人行道、停車場和綠化帶設(shè)置透水鋪裝、植草溝、下沉式綠地、雨水濕地等 LID 設(shè)施，經(jīng)過滲透、凈化、調(diào)蓄，生態(tài)排水，實現(xiàn)城市道路的“海綿”功能。

海綿城市道路與LID設(shè)施

1.LID設(shè)施

透水路面在海綿城市道路中有著大量的應(yīng)用，效果也是非常的明顯。透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝，嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。采用透水鋪裝路面時，為避免雨水浸入路基，影響道路強度，在路面結(jié)構(gòu)的基層與級配層間采用土工布或粘土封水，在上面層采用透水瀝青混凝土，雨水進入透水瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，從不透水頂面沿橫坡排至盲溝或路側(cè)分隔帶中，若與人行道相接時，在基層埋設(shè)排水管，縱向收集雨水，每隔一段距離排至雨水檢查井內(nèi)。

透水瀝青路面面層材料一般采用多孔瀝青混合料，由高粘度的改性瀝青、粗集料、細集料、填料和添加劑組成。透水基層材料可選用級配碎石，或者選用多孔水泥穩(wěn)定碎石等材料。墊層材料可選用開級配集料，除了隔離地基和基層，同時可以傳遞荷載、擴散應(yīng)力。路基材料應(yīng)該選用砂性土，如果是粘性土應(yīng)該換填。除了上述典型路面結(jié)構(gòu)形式，透水路面現(xiàn)在通常的做法是引入土工布等材料做隔離層，結(jié)構(gòu)類型更加多樣。

2.LID路緣石

路緣石作為城市道路邊緣排水設(shè)施，平緣石的標高與周圍地表齊平，雨水徑流通過地表漫流分散地流入綠地或集中流入雨水口，如圖 所示；立緣石的標高大于周圍地表，雨水一般通過漫流集中流向雨水口。立緣石既夠有效地將機動車、非機動車和行人分隔開，但不能使路面雨水快速進入綠化帶。

3.LID綠化帶

LID綠化設(shè)施可以使路面雨水徑流進入綠化帶內(nèi)儲存，并且入滲能力強，有雨水凈化功能。分車綠帶受城市道路空間大小的約束，可以采用的LID設(shè)施有下沉式綠地、植草溝、雨水花園等；行道樹綠帶可以采用生態(tài)樹池。

狹義的下沉式綠地指低于周邊鋪砌地面或道路在200 mm以內(nèi)的綠地；廣義的下沉式綠地泛指具有一定的調(diào)蓄容積，且可用于調(diào)蓄和凈化徑流雨水的綠地，包括生物滯留設(shè)施、滲透塘、濕塘、雨水濕地、調(diào)節(jié)塘等。下沉式綠地對于徑流污染嚴重、設(shè)施底部滲透面距離季節(jié)性最高地下水位或巖石層小于1 m及距離建筑物基礎(chǔ)小于3 m（水平距離）的區(qū)域，應(yīng)采取必要的措施防止次生災(zāi)害的發(fā)生。

結(jié)語：通過海綿城市理念的城市道路規(guī)劃設(shè)計，力爭做到城市像海綿體一樣，遇雨吸水、蓄水，需要時“釋放”利用，實現(xiàn)雨水資源化、涵養(yǎng)地下水、降低面源污染、減輕城市洪澇和排水系統(tǒng)壓力、改善和修復(fù)城市水環(huán)境，使得“逢雨必澇，雨停即旱”的狀況將得到有效改善。從長遠意義上看，保護城市水文環(huán)境、減少市政雨水設(shè)施規(guī)模建設(shè)，有利于雨水管網(wǎng)的長期運行，其節(jié)約的資金和提供舒適的城市環(huán)境意義重大，其環(huán)境效益和社會效益遠遠大于經(jīng)濟成本。

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