海綿城市技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用分析

高穎莉

（中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，上海201208）

1 海綿城市概述

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展不僅僅給人們帶來了生活上的便利、科技上的發(fā)展，同時(shí)，也給人們帶來了新的問題。而水環(huán)境問題，是最突出的一方面。水環(huán)境的惡化將直接影響人類的生存環(huán)境和生存質(zhì)量。因此，人們提出了海綿城市的概念。

對(duì)于海綿城市的概念，不同國(guó)家有不同國(guó)家的定義，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，海綿城市又稱為低影響開發(fā)理念旨在通過分散的，小規(guī)模的徑流控制設(shè)施，來達(dá)到對(duì)雨水所產(chǎn)生的徑流和污染進(jìn)行控制的目標(biāo)，使城市的雨洪管理接近于自然界的雨水循環(huán)，因此，在西方國(guó)家海綿設(shè)施又稱為L(zhǎng)ID 設(shè)施。而在我國(guó)海綿城市的概念則是指新一代城市雨洪管理的概念，是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性，也可稱之為“水彈性城市”[1]。國(guó)內(nèi)外對(duì)海綿城市的理解和定義，有一些相似的地方，也有一些不同的點(diǎn)，但主旨都是相同的，都是為了解決雨水給人們帶來的問題。

1.2 海綿城市的應(yīng)用案例及設(shè)施簡(jiǎn)介

1.2.1 新加坡JTC 清潔科技園

新加坡是全球聞名的花園城市，新加坡的海綿城市建設(shè)一直走在世界的前列。新加坡JTC 清潔科技園是一個(gè)集海綿城展示和運(yùn)行為一體的綜合科技展示園。它坐落在清潔科技園區(qū)的中心區(qū)域，與南洋理工大學(xué)毗鄰。JTC 清潔科技園總占地面積5ha；園區(qū)核心部分由森林之峰、野生走廊、淡水沼澤森林與溪流山谷4 大主題區(qū)塊組成，核心部分不僅僅保留了原有的生態(tài)環(huán)境；同時(shí)設(shè)置了一系列的海綿城市設(shè)施，使得65%的雨水徑流，過濾、凈化，重復(fù)利用，作為廁所沖洗用水、綠化灌溉用水等。JTC 清潔科技園的設(shè)立在探究城市與生態(tài)之間的平衡方面走在了世界的前沿，也為海綿城市的發(fā)展提供了良好的技術(shù)支撐，同時(shí)也兼顧了科技展示與教育的作用。

1.2.2 法國(guó)佩爾勒馬恩河河岸設(shè)計(jì)

法國(guó)是一個(gè)兼具浪漫與現(xiàn)實(shí)主義的國(guó)家，在生態(tài)環(huán)境及河岸建設(shè)方面也尤為突出。馬恩河是位于法國(guó)佩爾勒的一條景觀河道，為了抗擊洪水的侵蝕，河道原來采用了硬質(zhì)護(hù)岸。隨著時(shí)間的推移以及法國(guó)旅游業(yè)的發(fā)展，原有的硬質(zhì)護(hù)岸過于生硬且影響河道的整體景觀效果。因此，佩爾勒當(dāng)?shù)卣疀Q定對(duì)馬恩河進(jìn)行河岸整體景觀的改造，改造后的馬恩河既要滿足排水的需求，又要兼顧景觀效果。因此，設(shè)計(jì)師重新考慮了城市與河道的關(guān)系，通過引入LID 設(shè)施，將馬恩河打造為景觀性與實(shí)用性為一體的綜合性生態(tài)河道。使得周圍居民和附近野生動(dòng)物可以自然和諧共處，也成為河道改造史上一個(gè)非常成功的案例。

2 海綿城市在道路工程中適用性分析

2.1 在道路設(shè)置海綿設(shè)施的原因

道路是城市建設(shè)非常重要的一部分，也是城市發(fā)展必不可少的一部分，道路穿梭于城市的各個(gè)地方。根據(jù)要求，對(duì)于規(guī)劃人口在200 萬以上的大城市，城市道路用地面積應(yīng)占城市建設(shè)用地面積的比例宜為15%~20%。作為一個(gè)滲透于城市各個(gè)區(qū)塊的市政設(shè)施，道路與海綿的結(jié)合將會(huì)大大降低整個(gè)城市的徑流系數(shù)，同時(shí)，惠及整個(gè)城市的居民及業(yè)態(tài)，而海綿設(shè)施的設(shè)置則可以降低道路雨水系統(tǒng)的壓力，減少市政管線的投資，可以說是一個(gè)相輔相成的關(guān)系。道路海綿城市的建設(shè)，是接下來城市建設(shè)的一個(gè)新的目標(biāo)。

2.2 適宜設(shè)置于道路的海綿設(shè)施

隨著海綿城市技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有多種海綿城市措施；如屋頂花園、植草溝、雨水花園、生態(tài)濕地等。根據(jù)道路的特點(diǎn)和作用，適宜設(shè)置于道路工程的海綿城市措施主要有以下幾種。

2.2.1 透水路面

透水路面指的是采用透水性良好的材料鋪設(shè)的路面，采用透水材料鋪筑路面可以使雨水一部分滲入土壤，另外一部分雨水則可以由路面下方的幾層與透水材料進(jìn)行儲(chǔ)存，而無法消納的雨水則變成徑流進(jìn)入城市排水管網(wǎng)進(jìn)行排放。

現(xiàn)階段，考慮到項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，透水路面大部分都用于人行步道，慢行系統(tǒng)以及路側(cè)停車場(chǎng)中，透水路面的布置可有效降低道路徑流系數(shù)，降低雨水管網(wǎng)排水壓力，隨著技術(shù)的日益成熟和發(fā)展，今后，透水路面在快速路的設(shè)置也會(huì)越來越多，形成系統(tǒng)化的透水網(wǎng)絡(luò)。

2.2.2 生物滯留設(shè)施

生物滯留設(shè)施是指在設(shè)置地勢(shì)較低的區(qū)域，通過植物、土壤和微生物系統(tǒng)蓄滲、凈化徑流雨水的設(shè)施。生物滯留設(shè)施按照構(gòu)造的不同可分為簡(jiǎn)易型生物滯留設(shè)施和復(fù)雜型生物滯留設(shè)施，按照使用位置的不同又可分為雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態(tài)樹池等。

生物滯留設(shè)施適應(yīng)性強(qiáng)，可有效降低凈流污染，非常適宜與設(shè)置在道路側(cè)分帶、中分帶中。生物滯留設(shè)施既有良好的徑流及污染物控制效果，又可以與綠化景觀結(jié)合，打造水、景一體的海綿設(shè)置，可以為道路的景觀增光添彩。

2.2.3 雨水收集模塊

雨水收集模塊是一種由塑料材質(zhì)制成的模塊化雨水收集系統(tǒng)，通過模塊與模塊之間的疊加可以形成地下的小型儲(chǔ)水設(shè)施，用以收集雨水；雨水收集模塊施工簡(jiǎn)便靈活，根據(jù)蓄水需求的不同，既可以建設(shè)成家庭小型雨水收集池，也可以用作建設(shè)成市政大型雨水調(diào)節(jié)池。操作簡(jiǎn)便、用途廣，也使得pp 模塊蓄水池成為海綿城市建設(shè)重要的一個(gè)組成部分。

在紅線寬度超過50m 的道路下方，可以設(shè)置雨水收集模塊，通過生物滯留地凈化后的雨水可以進(jìn)入雨水收集模塊收集，收集后的雨水可作為道路及綠化澆灑用水，真正將雨水變廢為寶，合理利用，也是海綿城市建設(shè)的主旨和初衷。

2.2.4 開口路緣石

開口路緣石是海綿城市雨水倒流的一個(gè)重要設(shè)施，通過對(duì)路緣石增加開口的方式，將路面雨水徑流導(dǎo)流至雨水花園、植草溝等海綿設(shè)施中去，起到了一個(gè)承前啟后的作用。

以上就是在道路工程中，運(yùn)用較多的海綿城市設(shè)施，未來隨著海綿城市技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)有越來越多的海綿城市設(shè)施運(yùn)用到道路工程中去。

3 海綿化道路效果分析

3.1 徑流控制效果分析

徑流系數(shù)是指一定匯水面積內(nèi)地面徑流量與降雨量的比值。根據(jù)GB 50014—2006《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（2016 版），混凝土或?yàn)r青路面的徑流系數(shù)為0.85~0.9；由這個(gè)系數(shù)可以看出，大部分的雨水都直接形成了徑流，對(duì)城市雨水管網(wǎng)產(chǎn)生了巨大的壓力。在加設(shè)透水路面、生物滯留帶等設(shè)施之后，徑流系數(shù)可下降至0.45~0.6，效果較為顯著[2]。

3.2 污染物控制效果分析

通過透水路面和生物滯留帶截流后，部分污染物通過孔隙被截留，達(dá)到凈化雨水的效果，同時(shí)凈化后的雨水可以儲(chǔ)存進(jìn)雨水收集模塊中，進(jìn)行回用[3]。

4 結(jié)語

海綿城市的發(fā)展如火如荼，各地都展開了海綿城市專項(xiàng)的設(shè)計(jì)及施工，利用好海綿城市的設(shè)施，將會(huì)對(duì)城市的發(fā)展，以及城市防洪排澇帶來積極的影響，在道路建設(shè)的同時(shí)設(shè)置海綿城市的設(shè)置，將會(huì)使海綿設(shè)施發(fā)揮更大的作用，同時(shí)也能改善城市環(huán)境，提升城市形象。