海綿城市理念在市政道路項(xiàng)目中的應(yīng)用—以珠海金灣區(qū)西部中心城區(qū)道路為例

李慧

中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 北京 102600

正文：

0 項(xiàng)目概況

珠海西部中心城區(qū)首期開(kāi)發(fā)區(qū)域（B片區(qū)）位于珠海市金灣區(qū)紅旗鎮(zhèn)中部，開(kāi)發(fā)總面積6.58平方公里。建設(shè)內(nèi)容主要包括市政道路及配套設(shè)施、場(chǎng)地平整、排洪渠、泵站及相關(guān)臨時(shí)工程，投資總額約98.48億元。項(xiàng)目的建設(shè)是貫徹落實(shí)《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》和建設(shè)珠江口西岸核心城市的必然要求；是推動(dòng)珠中江以及珠江三角洲其他區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要；是完善西部中心城區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、推動(dòng)片區(qū)土地開(kāi)發(fā)的需要；是改善片區(qū)內(nèi)的社會(huì)環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量水平的需要；同時(shí)也是珠海市推進(jìn)海綿化城市建設(shè)的示范項(xiàng)目。

1 海綿城市建設(shè)背景

海綿城市是指通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。海綿城市越來(lái)越成為新型城鎮(zhèn)化的重要方向，包括遷安、天津、上海、南寧、珠海、深圳、廈門(mén)等地相繼出臺(tái)相關(guān)政策及試行圖集，推進(jìn)城市雨洪綜合利用及低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)建設(shè)。雖然有國(guó)家及各個(gè)省市相關(guān)政策、法規(guī)及技術(shù)指南等的支撐，我國(guó)海綿城市建設(shè)仍處于起步階段，有待后期效果的體現(xiàn)。2015年12月，珠海市人民政府關(guān)于印發(fā)加快推進(jìn)珠海市海綿城市建設(shè)實(shí)施意見(jiàn)（試行）的通知（珠府函[2015]419號(hào)），明確加快推進(jìn)珠海市海綿城市建設(shè)的制度建設(shè)，通過(guò)西部中心城區(qū)示范區(qū)的經(jīng)驗(yàn)探索和示范作用，結(jié)合城市建設(shè)計(jì)劃安排，有序推進(jìn)全市范圍內(nèi)海綿城市建設(shè)進(jìn)程。

2 海綿城市設(shè)計(jì)理念

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(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。建設(shè)“海綿城市”并不是推倒重來(lái)，取代傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，而是對(duì)傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的一種“減負(fù)”和補(bǔ)充，最大程度地發(fā)揮城市本身的作用。在海綿城市建設(shè)過(guò)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(zhǎng)期性。

建設(shè)海綿城市，首先要扭轉(zhuǎn)觀念，傳統(tǒng)城市建設(shè)模式，處處是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等"灰色"設(shè)施來(lái)排水，以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，往往造成逢雨必澇，旱澇急轉(zhuǎn)。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，城市建設(shè)將強(qiáng)調(diào)優(yōu)先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地、透水鋪裝等“綠色”措施來(lái)組織排水，以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念。

3 落實(shí)海綿城市理念重要意義

珠海作為濱江臨海的珠江口西岸的核心城市，推進(jìn)海綿城市建設(shè)，有利于依據(jù)本市資源環(huán)境承載能力，構(gòu)建科學(xué)合理的城鎮(zhèn)化布局，順應(yīng)自然、尊重自然，促進(jìn)雨水資源合理利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)海綿城市建設(shè)，有利于改變傳統(tǒng)城鎮(zhèn)排水偏重末端快排理念，加強(qiáng)城市徑流雨水源頭減排剛性約束，建立“源頭控制、過(guò)程蓄排、末端處理”的可持續(xù)雨水綜合管理體系，提升城市排水防澇能力，降低初期雨水地表徑流污染，實(shí)現(xiàn)雨水綜合管理，恢復(fù)水生態(tài)，改善水環(huán)境，提高水安全，實(shí)施“藍(lán)色珠海、科學(xué)崛起”戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)“生態(tài)文明新特區(qū)、科學(xué)發(fā)展示范市”總體目標(biāo)。

4 落實(shí)海綿城市理念基本原則

項(xiàng)目綜合考慮氣候、水文、地質(zhì)等條件，結(jié)合海綿城市建設(shè)理念，以規(guī)劃目標(biāo)和現(xiàn)實(shí)需求為導(dǎo)向，遵循因地制宜、系統(tǒng)、創(chuàng)新的原則開(kāi)展設(shè)計(jì)。

4.1 因地制宜原則。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況、地理?xiàng)l件、水文特點(diǎn)、水環(huán)境保護(hù)情況及當(dāng)?shù)貎?nèi)澇防治要求等，合理確定開(kāi)發(fā)目標(biāo)，科學(xué)規(guī)劃和布局。合理選用下沉式綠地、植草溝、透水鋪裝等低影響開(kāi)發(fā)措施，另外選擇耐淹植物。因地制宜建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目，堅(jiān)持改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境、提升水安全保障能力作為海綿城市建設(shè)的核心，突出生態(tài)效益。

4.2 系統(tǒng)性原則。海綿城市建設(shè)將傳統(tǒng)的“末端處理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸搭^控制、過(guò)程蓄排、末端處理”，將傳統(tǒng)城市建設(shè)中單一的“快排”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皾B、滯、蓄、凈、用、排”的多目標(biāo)全過(guò)程綜合管理模式，使雨水能夠順利地通過(guò)多種渠道下滲、貯存、利用、排放，減小暴雨對(duì)城市的傷害。

4.3 創(chuàng)新性原則。對(duì)選用的各類設(shè)施進(jìn)行結(jié)構(gòu)、功能及布局形式創(chuàng)新與優(yōu)化，保障其適應(yīng)本地氣候和水文地質(zhì)特征的同時(shí)，降低建設(shè)及后期運(yùn)行維護(hù)難度。

5 落實(shí)海綿城市理念具體方案

珠海市具有降雨量大、降雨分布不均、地下水位高、水資源豐富的特點(diǎn)，珠海的海綿城市要結(jié)合其特點(diǎn)實(shí)施。按照海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”六個(gè)核心要素，珠海的海綿城市建設(shè)以“滯、蓄、凈”為主，以 “滲、用”為輔，以“排”托底。

5.1 設(shè)計(jì)流程

本項(xiàng)目進(jìn)行海綿化設(shè)計(jì)時(shí)，參照《珠海市海綿城市建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖集（試行）》，結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)、需求對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

（1）強(qiáng)化試驗(yàn)研究對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的反饋指導(dǎo)

工程設(shè)計(jì)中，針對(duì)項(xiàng)目區(qū)種植土下滲能力較差的特點(diǎn)，采用不同換填土壤介質(zhì)配比進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)獲取滲透、保水性能較好的最優(yōu)配比方案，滿足珠海市海綿設(shè)施對(duì)于種植土入滲率大于150mm/h 要求，并將其反饋到設(shè)計(jì)中。

（2）組織開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)專家論證

針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)，通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)專家論證，道路雨水通過(guò)開(kāi)口路緣石，經(jīng)生物滯留帶內(nèi)植草溝傳輸收集、凈化處理，植草溝與渦輪雨水口連接，雨水經(jīng)溢流進(jìn)入渦輪雨水口，同時(shí)可在渦輪雨水口周邊布置不同粒徑鵝卵石，緩沖徑流。

（3）建立健全項(xiàng)目審查與方案優(yōu)化反饋機(jī)制

由咨詢單位和珠海園林局海綿辦對(duì)項(xiàng)目方案進(jìn)行聯(lián)合審查，對(duì)技術(shù)問(wèn)題提出指導(dǎo)性意見(jiàn)，通過(guò)意見(jiàn)聯(lián)絡(luò)單形式向設(shè)計(jì)單位進(jìn)行反饋，方案和圖紙按意見(jiàn)完善后方可進(jìn)行下一階段工作。

5.2 采取措施

本工程采用了“生物滯留帶+透水鋪裝”組合技術(shù)，生物滯留帶位于機(jī)非隔離綠化帶內(nèi)；透水鋪裝主要為人行道和非機(jī)動(dòng)車道，機(jī)動(dòng)車道不采用此技術(shù)。

道路海綿城市建設(shè)雨水系統(tǒng)流程圖

海綿城市準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖

（1）生物滯留帶（下沉式綠化帶）

從當(dāng)?shù)貐^(qū)域的市政道路設(shè)計(jì)實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)海綿城市各項(xiàng)措施進(jìn)行合理布置。在道路機(jī)非隔離帶設(shè)置下沉式的綠化帶，作為生物滯留帶。

機(jī)動(dòng)車道雨水通過(guò)側(cè)石開(kāi)孔流入下沉式綠化帶，綠化帶內(nèi)分別設(shè)置石籠網(wǎng)消能沉砂池和渦輪雨水口，兩者交錯(cuò)布置，設(shè)置時(shí)石籠網(wǎng)消能沉砂池應(yīng)對(duì)應(yīng)側(cè)石開(kāi)孔設(shè)置，渦輪雨水口不應(yīng)正對(duì)路側(cè)石開(kāi)孔；將機(jī)非綠化帶下沉25cm作為蓄水層，蓄水層下為120cm厚種植土層，種植土應(yīng)滿足入滲率大于150mm/h要求；種植土層下為30cm厚碎石濾層（碎石粒徑2cm～4cm），在濾層內(nèi)沿道路縱向設(shè)置D150PVC穿孔排水管，每30m左右與渦輪雨水口相接，經(jīng)渦輪雨水口D300排水管接入市政雨水管網(wǎng)；為避免種植土滲流后堵塞濾層，在種植土層濾層間加鋪500g/m2長(zhǎng)絲土工布。

當(dāng)遇到降雨時(shí)，可快速增加水資源滲透量；機(jī)動(dòng)車道雨水通過(guò)開(kāi)口路緣石，經(jīng)生物滯留帶內(nèi)植草溝傳輸收集、凈化處理，減少路面積水量，同時(shí)發(fā)揮其良好的過(guò)濾作用；植草溝與渦輪雨水口連接，雨水經(jīng)溢流進(jìn)入渦輪雨水口，排入市政管道。在海綿城市道路工程設(shè)計(jì)方面，下沉式綠化帶的運(yùn)用可起到良好的雨水滯留、下滲、凈化作用，既補(bǔ)充地下水，又利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)水資源的合理循環(huán)利用。

機(jī)非隔離下沉式綠化帶大樣圖

機(jī)非隔離下沉式綠化帶試驗(yàn)段

路緣石開(kāi)口

（2）道路路面材料的選擇

市政道路在城市用地面積中占有不小的比例，傳統(tǒng)的瀝青路面和水泥路面基本不具有透水性，城市道路的積水以排為主，與海綿城市的理念相去甚遠(yuǎn)。近些年來(lái)，各種透水路面、透水材料在市政道路中的使用越來(lái)越多，為更好的將符合海面城市理念的新技術(shù)、新材料應(yīng)用到設(shè)計(jì)中。為使市政道路中路面的透水性能達(dá)到最佳，所以在選擇路面材料的過(guò)程中應(yīng)選用透水性能極好的材料，如透水混凝土和透水磚等，滿足海綿城市的相關(guān)要求，為改善城市的生態(tài)環(huán)境而奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1）透水式非機(jī)動(dòng)車道

本項(xiàng)目非機(jī)動(dòng)車道自上而下路面結(jié)構(gòu)為：雙丙聚氨酯密封處理+3cm厚C25彩色透水混凝土（粒徑6mm-8mm）+15cm厚C25原色透水混凝土（粒徑10mm）+15cm厚級(jí)配碎石。

透水混凝土又稱多孔混凝土，也可稱排水混凝土。針對(duì)原城市道路的路面的缺陷，開(kāi)發(fā)使用的一種能讓雨水流入地下，有效補(bǔ)充地下水；并能有效的消除地面上的油類化合物等對(duì)環(huán)境污染的危害；同時(shí)，是保護(hù)自然、維護(hù)生態(tài)平衡、能緩解城市熱島效應(yīng)的優(yōu)良的鋪裝材料；其有利于人類生存環(huán)境的良性發(fā)展及城市雨水管理與水污染防治等工作上，具有特殊的重要意義。

因透水混凝土系統(tǒng)擁有系列色彩配方，配合設(shè)計(jì)的創(chuàng)意，針對(duì)不同環(huán)境和個(gè)性要求的裝飾風(fēng)格可以選擇不同的顏色，與周邊景觀協(xié)調(diào)一致。

2）全陶瓷顆粒透水磚人行道

本項(xiàng)目人行道自上而下路面結(jié)構(gòu)為：6cm透水磚+2cm細(xì)砂+10cmC25透水混凝土+15cm級(jí)配碎石。采用全陶瓷顆粒透水磚，陶瓷透水磚是指利用陶瓷原料經(jīng)篩分選料，組織合理顆粒級(jí)配，添加結(jié)合劑后，經(jīng)成型、烘干、高溫?zé)Y(jié)而形成的優(yōu)質(zhì)透水建材。

良好的透水性。采用合理的顆粒級(jí)配，陶瓷透水磚的孔隙率在20-30%，自然降水能夠迅速透過(guò)地表，適時(shí)補(bǔ)充地下水資源，即蓄水又減輕城市內(nèi)澇現(xiàn)象；同時(shí)極佳的透水性，能夠調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度，消除熱島效應(yīng)，維持地表生態(tài)平衡，改善城市地面植物和土壤微生物的生存條件。

較強(qiáng)的降噪能力。表面呈微小凹凸，防止路面反光，吸收車輛行駛時(shí)產(chǎn)生的噪音。

良好的生態(tài)環(huán)保性能?？刹捎锰沾蓮U料、下水道污泥顆粒、廢耐材、過(guò)火矸等工業(yè)廢料生產(chǎn)，而且可重復(fù)利用。破碎后可再次燒制成磚；產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，抗風(fēng)化，可無(wú)限次重復(fù)循環(huán)使用。

良好的防滑性能。表面顆粒較粗，雨水滲透快，不積水，雪后不形成冰層，不打滑，方便市民安全出行。

3）優(yōu)化植物種植及養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)

避免植物受到長(zhǎng)時(shí)間浸泡而影響正常生長(zhǎng)，影響景觀效果，城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃需優(yōu)化園林植物種植及園林綠化養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)。例如：合理設(shè)置綠地下沉深度和溢流口、局部換土或改良增強(qiáng)土壤滲透性能、選擇適宜鄉(xiāng)土植物和耐淹植物等。為了提高對(duì)雨水污染物的去除能力，需要選擇根系發(fā)達(dá)、凈化能力強(qiáng)的植物。

珠海金灣區(qū)西部中心城區(qū)于2018年已完成約3km道路建設(shè)，經(jīng)歷了珠海的雨季，生物滯留帶及透水路面鋪裝起到了“滲、滯、蓄、凈、用、排”的作用，使雨水能夠順利地通過(guò)多種渠道下滲、貯存、利用、排放，減小暴雨對(duì)城市的傷害，達(dá)到了城市道路海綿化設(shè)計(jì)的效果，為后續(xù)地塊開(kāi)發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

6 結(jié)語(yǔ)

海綿城市建設(shè)在我國(guó)剛剛起步，在理論和實(shí)踐中都需要進(jìn)行創(chuàng)新、總結(jié)和積累。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越重視生態(tài)、綠色的理念，在城市化的進(jìn)程當(dāng)中，人們將會(huì)越來(lái)越關(guān)注海綿城市理念的應(yīng)用與發(fā)展，將該理念逐步應(yīng)用到市政道路工程建設(shè)中去，科學(xué)、合理地建設(shè)城市道路，促進(jìn)城市建設(shè)朝著生態(tài)和可持續(xù)的方向發(fā)展。