淺析海綿城市理念的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計

方庚明

摘要：海綿城市道路系統(tǒng)化設(shè)計能有效管理水資源、避免水資源的浪費。該系統(tǒng)的主要作用包括雨水的收集、城市水資源的管理、雨污水的合理排放。文章首先分析海綿城市理念下的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)、整體規(guī)劃、道路整體結(jié)構(gòu)層次設(shè)計、城市道路路面設(shè)計情況，接著對具體的排水設(shè)計進行分析，主要有對綠化帶、排水管道滲透、排水溝的設(shè)計等進行分析。

關(guān)鍵詞：海綿城市；城市道路；系統(tǒng)化設(shè)計；綠化帶設(shè)計；排水管道設(shè)計；排水溝設(shè)計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU992 文章編號：1009-2374（2017）05-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.065

對于海綿城市而言就是在建設(shè)城市中，發(fā)揮海綿一樣的吸水效果，完善公園、道路、綠化、建筑等公共設(shè)施后，應(yīng)用新型的排水方式，利用特殊的建筑結(jié)構(gòu)，有效完成蓄水、滲水、凈水等環(huán)節(jié)，同時對水資源進行管理，做好水資源的再生和重復(fù)使用等工作，保證城市和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

1 海綿城市理念下的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)

在進行海綿城市建設(shè)中必須完善以下三點內(nèi)容：第一，建立低影響雨水開發(fā)體系，由于城市建設(shè)都是根據(jù)海綿體系建設(shè)的，因此通過一些特殊結(jié)構(gòu)就可以完成雨水的滲透、蓄積和凈化工作，這是一個有效循環(huán)的過程，可以最大程度上利用水資源，避免對水資源的浪費，除此之外，還可以調(diào)節(jié)雨水的徑流峰值和徑流總量，對一些污染地區(qū)進行處理；第二，完善管渠排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)要和低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)有效結(jié)合，共同對雨水進行收集、處理和排放，有效對雨水資源進行管理；第三，建立超標徑流雨水排放體系，主要作用是對自然降水進行收集，對城市各個地區(qū)的水流進行調(diào)蓄，同時在特殊時候還可以做泄洪處理。通過上述三個系統(tǒng)的協(xié)同合作，能有效收集、管理雨水，避免雨水四處蔓延對城市造成影響，為了深入對這方面的內(nèi)容進行理解，設(shè)計了海綿城市在城市道路建設(shè)運行結(jié)構(gòu)圖，附圖如下：

2 海綿城市設(shè)計工作的重點內(nèi)容

2.1 整體規(guī)劃的重點內(nèi)容

在建設(shè)海綿城市中要結(jié)合整體做好規(guī)劃，避免設(shè)計不合理、水資源處理不當?shù)葐栴}。在建設(shè)的前期階段有效利用自然環(huán)境十分有必要，根據(jù)城市所有的地理環(huán)境，在盡量減小對原有排水系統(tǒng)干擾的前提下，設(shè)計城市道路時要繞開天然的湖泊，做好城市道路的空間布局，同時做好與在建或已建項目的銜接，在道路兩側(cè)設(shè)計出天然的綠化帶和人行道，有效滯留雨水，讓雨水充分滲透到地下，讓大地對雨水進行凈化，這樣形成的徑流的雨水量會非常小，再通過其他設(shè)施的建設(shè)，有效對這部分水資源進行管理，避免出現(xiàn)徑流水量超標等問題，實現(xiàn)道路低影響的建設(shè)目標。

2.2 設(shè)計城市道路路面的重點內(nèi)容

一般在傳統(tǒng)的道路路面設(shè)計中，要求路面必須傾斜1.5%～2%，這樣在重力的作用下，降水會自由地流進排水口，建設(shè)綠化帶時其要比路面高一些，有利于路面積水的流動，但是在海綿城市理念下進行路面、綠化帶設(shè)計中，在建設(shè)路面時一定要存在一定的高低差，這樣當遇到降雨天氣后，雨水落到路面上，匯集成徑流，由于路面設(shè)計中存在一定的高低差，這樣雨水會直接向低路面的一側(cè)流動，除此之外，進行綠化帶設(shè)計中，在其下面設(shè)計了排水管，當遇到降雨后，雨水需要先滿足周圍綠化植被的需求，大部分水資源會滲透到地層中被植被吸收，還有一部分滲透到地下形成地下水，之后剩余的才會從排水管道中流出。另外，還可以將滲透裝置安裝到排水管中，在滲透裝置的作用下雨水直接進入到地層中，有效對城市地下水進行補給，做好對城市水資源的管理。

2.3 設(shè)計道路整體結(jié)構(gòu)層次的重點內(nèi)容

為了有效管理城市水資源，相關(guān)技術(shù)人員分析得出可以通過三種方式進行路面積水的排放：第一，降雨導(dǎo)致雨水積累在道路表面，可以通過路面之間的間隙將雨水滲透到路面以下，有效排放出雨水；第二，長時間的積水會逐漸滲透到道路的基礎(chǔ)層，而在道路兩側(cè)設(shè)置了排水管道，可以有效排出這些雨水；第三，路面積水直接進入道路基土層進行排放。對于前兩種排水方式而言，可以有效降低道路表面的徑流系數(shù)，達到海綿城市設(shè)計的要求，但是沒有完成對路面的滲透作用，雨水不能滯留到綠化植被中，也不能有效對雨污水進行凈化。海綿城市建設(shè)規(guī)范中對這方面有明確的規(guī)定，要求道路基層土壤的滲透系數(shù)不得小于7×10-5cm/s，城市道路的車流量非常大，而且很多道路的負載高，不能有效對積水實施滲透。傳統(tǒng)方式設(shè)計人行道路的時候，預(yù)制混凝土是常用的材料或者會使用花崗石，但是在建設(shè)海綿城市理念的道路時，必須使用新型的透水材料進行道路的鋪裝，該材料有很好的透水性和透氣性，有效降低城市地表熱量的散發(fā)，在生態(tài)保護方面有非常重要的作用，在海綿城市理念建設(shè)中，要求所建設(shè)的道路滲水系數(shù)在1.0×10-3mm/s范圍，地下水表面層和透水層的距離控制在1m以上，下面是不同路面的雨水徑流取值范圍，路面建設(shè)中可以作為參考，保證最終的建設(shè)質(zhì)量。

3 城市中具體的排水設(shè)計要點

3.1 設(shè)計排水管滲透的方法

在排水管道中進行滲透設(shè)計時，要使用特殊的材料，材料一般表面存在很多孔洞，直徑不超過10mm，有效對排水管道周圍進行填充，該材料還設(shè)置了多孔層，可以對路面積水進行有效蓄積，這種新型的排水管有很好的協(xié)調(diào)性，透水效果好，占用空間小，但在使用過程中這些管體周圍會堆積很多碎石，主要是雨水沖刷，運輸車輛上掉落造成的，清理時非常困難，碎石容易將管體孔隙堵塞，如果不及時清除將會影響滲透效果。排水管道的設(shè)計貫穿整個城市道路工程，城市道路復(fù)雜，出現(xiàn)很多交叉口，排水管道鋪設(shè)非常復(fù)雜，線路布置就顯得較為冗長，因此在施工前必須經(jīng)過嚴謹?shù)脑O(shè)計，實地現(xiàn)場考察，各項數(shù)據(jù)資料都合格后才能進行城市施工，保證排水管道的排水效果。

3.2 設(shè)計排水溝的方法

進行城市道路兩側(cè)的排水溝設(shè)計中，必須遵循保護生態(tài)環(huán)境原則，在建設(shè)和設(shè)計時要了解當?shù)氐纳鷳B(tài)情況，讓排水溝設(shè)計和生態(tài)有機結(jié)合到一起，避免相互影響而出現(xiàn)問題。設(shè)計排水溝時其結(jié)構(gòu)層次依次是綠化植被層，土壤種植層，水分滲透過濾層，滲排水層，砂石層。這種結(jié)構(gòu)的排水溝可以對道路雨污水進行過濾，對路面積水進行滲透，同時還能保護周圍的生態(tài)環(huán)境，充分完成水源的循環(huán)再生利用。

3.3 設(shè)計城市綠化帶的方法

綠化帶的設(shè)計非常重要，可以保證城市路面排水順暢，海綿城市綠化帶設(shè)計時其中心一般比周圍低，在綠化帶中央位置設(shè)計溢流式排水口，這樣就可以形成下凹式綠化帶，有效排除雨水。路面的初期雨水會滲透到綠化帶的土壤層中，為綠化植被提供水資源，剩余的雨水會通過排水管道排出，這種設(shè)計方式可以避免洪澇災(zāi)害的出現(xiàn)，保證土壤的整體滲透系數(shù)，當城市綠化通過雨水灌溉達到很好的效果后，植被的灌溉用水量就會相應(yīng)的減少，節(jié)約城市中的水資源。

3.4 海綿城市的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的排水理念中主要是快速排水，將城市水資源排放到附近的河流和湖泊中，導(dǎo)致80%的水資源沒有利用就被排掉，但是海綿城市設(shè)計理念，雨水可以滲透到道路路基層，對周圍的綠化植被進行灌溉，合理利用了水資源，同時有效處理了雨水，對地下水資源起到很好的補充作用。由于人行道使用了透水透氣材料，導(dǎo)致城市不透水面積減少，降雨后減小洪峰流量。當大部分雨水滲透到地下后，在道路避免形成的徑流會變小，有效控制了徑流產(chǎn)生的污染。在大雨過后，道路沒有明顯的積水，可以讓司機駕駛得更加舒適。

4 結(jié)語

通過以上對海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計分析，發(fā)現(xiàn)想要達到理想的排水效果，在設(shè)計施工過程中，要求設(shè)計部門和施工部門相互配合，避免使用傳統(tǒng)的雨水排放方式，利用綠化帶、植草溝、排水管道、排水管道的滲透等，有效排出城市中的雨污水。海綿道路可以很好地補充城市地下水資源，減小洪峰流量，減輕排水系統(tǒng)壓力，降低雨水徑流污染，改善道路行駛安全性和舒適性，改善城市微氣候，因此在以后有很好的發(fā)展前景。

參考文獻

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（責任編輯：王 波）