基于海綿城市的道路系統(tǒng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

白小麗

（寶雞方圓市政設(shè)計(jì)有限公司，陜西 寶雞 721004）

傳統(tǒng)城市道路系統(tǒng)具有一定的局限性，當(dāng)強(qiáng)降雨來(lái)臨時(shí)，由于它的排水系統(tǒng)壓力大，很容易造成路面積水、城市內(nèi)澇，并造成一些環(huán)境問(wèn)題，影響人們的正常生活與出行安全。海綿城市的提出，引起了廣大市民的關(guān)注與重視。海綿城市的排水能力強(qiáng)、滲水效果好、凈水功能也很強(qiáng)大，對(duì)生態(tài)環(huán)境和水資源利用有很大的意義，為以后城市建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。

1 傳統(tǒng)城市道路排水存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)城市道路排水的特點(diǎn)是以排為主，利用性不大，這樣就容易出現(xiàn)很多問(wèn)題：（1）生態(tài)破壞。水污染嚴(yán)重，造成生態(tài)環(huán)境惡劣，人們的生活質(zhì)量下降。（2）水資源浪費(fèi)。傳統(tǒng)城市道路的滲透力很差，不能及時(shí)處理路面雨水，從而不能很好地利用降水，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。（3）路面徑流污染嚴(yán)重。由于傳統(tǒng)城市道路的滲透力不好，久而久之，路面的雨水中就含有很多污染物以及各種交通垃圾，如重金屬、建筑材料等。（4）道路排水壓力大。由于現(xiàn)在城市道路的發(fā)展比較快，路面硬底化比例越來(lái)越大，不利于雨水很快滲透，反而使得城市內(nèi)澇越嚴(yán)重。

2 海綿城市概述

2.1 海綿城市概念

海綿城市的意思就是指像海綿一樣的城市，它在特殊的環(huán)境和自然災(zāi)害環(huán)境下具有良好的適應(yīng)能力。下雨時(shí)吸水、滲水、凈水，需要時(shí)將儲(chǔ)存的水釋放并加以利用，滿足城市對(duì)水資源的需求。海綿城市在建設(shè)的時(shí)候有一定的原則，如生態(tài)環(huán)境是要首先考慮的，在避免洪澇和保證城市道路安全的前提下，結(jié)合自然環(huán)境和人工操作途徑，最大限度地提高水資源的利用，同時(shí)使人們的生活水平也得以改善。

2.2 海綿城市建設(shè)的重要意義

（1）海綿城市的建設(shè)能夠阻止城市內(nèi)澇現(xiàn)象的發(fā)生。傳統(tǒng)城市道路系統(tǒng)遇到強(qiáng)降雨，雨水不能及時(shí)下滲和排放，使城市出現(xiàn)內(nèi)澇；傳統(tǒng)城市道路排水系統(tǒng)無(wú)法承受暴雨、臺(tái)風(fēng)等惡劣的天氣，造成城市環(huán)境污染和內(nèi)澇的產(chǎn)生；現(xiàn)代城市高樓密集，循環(huán)不流暢，導(dǎo)致熱氣無(wú)法疏散，城市熱效應(yīng)使得降雨量頻率增加，使城市出現(xiàn)內(nèi)澇。海綿城市道路系統(tǒng)就是在設(shè)計(jì)和建設(shè)中改變了傳統(tǒng)的路面材料和道路排水結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)城市道路綠化帶建設(shè)，改變路面的排水能力和滲透能力，進(jìn)而阻止城市內(nèi)澇的發(fā)生。

（2）海綿城市可以減少流徑污染。當(dāng)下，地表水污染的重要原因在于面源污染。面源污染的前兩位分別是城市面源污染與農(nóng)業(yè)面源污染。暴雨剛開(kāi)始，污染物濃度最高的就是城市面源污染。而海綿城市的建設(shè)能夠很好地過(guò)濾和降解水中的大量污染物，控制面源污染。

（3）海綿城市還可以解決水資源短缺的問(wèn)題。我國(guó)人口眾多，而淡水資源不是很充足。由于雨水的徑流外排、水資源污染嚴(yán)重，導(dǎo)致我國(guó)城市用水緊張。海綿城市既可以凈化水體，減少污水的排放，又可以挖掘新能源治理污染，解決了環(huán)境污染的一系列問(wèn)題。

3 海綿城市理念下道路排水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

3.1 提高水資源的利用效率

我國(guó)經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展，城市道路建設(shè)也在不斷前進(jìn)，人類對(duì)水資源的質(zhì)量要求更高。我國(guó)水資源缺乏，并且水資源污染問(wèn)題也很嚴(yán)重。想要化解資源需求之間的矛盾，一定要把水資源的利用效率提高。海綿城市理念的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不但能夠快速排除積水，凈化水資源，而且還能夠發(fā)揮排水系統(tǒng)的基本功能。通過(guò)對(duì)水資源的重復(fù)利用，水資源短缺的問(wèn)題得以緩解。

3.2 增強(qiáng)環(huán)境的適應(yīng)能力

由于不同的城市氣候不同，地理位置也不同，降雨量也不盡相同。對(duì)于降雨量比較多的城市，道路排水系統(tǒng)有很大的壓力，很容易出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象。海綿城市理念利用防、蓄、排的方式，大大提高了雨水的利用效率，讓城市有了更好的適應(yīng)環(huán)境變化的能力。

3.3 恢復(fù)受損害的水體

海綿城市理念下的排水系統(tǒng)結(jié)合了專業(yè)基礎(chǔ)和自然途徑，對(duì)原有的生態(tài)系統(tǒng)加強(qiáng)了保護(hù)。它可以凈化雨水，恢復(fù)水體，大大降低了對(duì)水體生態(tài)環(huán)境的破壞。

4 海綿城市道路的設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)海綿城市道路的主要目的是在交通與安全的前提下實(shí)現(xiàn)城市道路的生態(tài)排水。一般，城市內(nèi)的全部道路、停車場(chǎng)、交叉口以及廣場(chǎng)都屬于海綿城市道路系統(tǒng)。在具體設(shè)計(jì)中，把路拱橫坡與道路縱坡結(jié)合在一起。綠化帶、停車場(chǎng)、車行道以及人行道中都設(shè)有下沉式綠地、植草溝、植被緩沖帶等。

5 基于海綿城市的道路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 合理選擇道路路面材料

為了使城市道路設(shè)計(jì)合理有序，路面材料的選擇尤為重要。目前，城市道路設(shè)計(jì)的透水材料主要有透水瀝青、透水水泥混凝土、普通透水磚、砂基透水磚。其主要組合形式是路面水從面層滲入、路面水直接排入表面層、路面水從路面深入路基層這三種結(jié)構(gòu)，最終通過(guò)基層設(shè)置的排水盲溝排放。

5.2 道路橫坡及綠化帶

在海綿城市理念的前提下，為了讓道路使用有更好的效果，需要將道路向中央綠化帶傾斜，只有這樣才能讓雨水順利進(jìn)入綠化帶。另外，要想讓雨水全部進(jìn)入綠化帶，需將綠化帶設(shè)計(jì)為凹形，并且高度不低于路面高度。碎石層要建設(shè)在盲溝和路基之間，綠化帶以下。這種模式不僅提高了雨水收集和處理的效率，而且使城市內(nèi)澇現(xiàn)象逐漸減少，雨水資源的利用率也有了很大的提高。機(jī)動(dòng)車周邊的綠地宜設(shè)置為具有截污凈化能力的功能性綠地。

5.3 人行道

廣場(chǎng)及人行道為輕交通荷載，設(shè)計(jì)面層材料使用透水磚，基層材料使用透水混凝土，墊層材料使用碎石層來(lái)鋪設(shè)。系統(tǒng)把廣場(chǎng)及人行道下滲的雨水和路基里面滲流的水層連接起來(lái)，統(tǒng)一儲(chǔ)存或排放，在雨水滲透方面做出了很大的貢獻(xiàn)，從而解決了城市的內(nèi)澇問(wèn)題。

6 海綿城市在城市道路系統(tǒng)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

6.1 公交專用車道和機(jī)動(dòng)車道設(shè)計(jì)

以前，我國(guó)的機(jī)動(dòng)車道路面層材料都以非透水性的鋼筋混凝土材料為主，下雨天，機(jī)動(dòng)車行車的時(shí)候，都會(huì)遇到漂移、水霧現(xiàn)象。近幾年以來(lái)，我國(guó)城市道路建設(shè)發(fā)展迅速，開(kāi)始建設(shè)透水性路面，因?yàn)樵撀访娌粌H能對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給，也能降低流徑總量，因此公交車和機(jī)動(dòng)車道路也使用了透水性路面。對(duì)機(jī)動(dòng)車路面進(jìn)行鋪裝的時(shí)候，要使用透水性瀝青混凝土，如上面層采用OGFC瀝青混合料，中面層和下面層采用密級(jí)配瀝青混合料來(lái)鋪設(shè)，實(shí)現(xiàn)城市道路排水降噪的功能。

6.2 雨水口和雨水井設(shè)計(jì)

在城市道路建設(shè)中，雨水口是各個(gè)污染輸送、路面雨水徑流匯集的主要地方。在以前，多是利用點(diǎn)式雨水口的方式，設(shè)計(jì)在非機(jī)動(dòng)車道和機(jī)動(dòng)車道的邊緣上，對(duì)雨水進(jìn)行輸送和排放。但是，由于這種方式的使用有局限性，導(dǎo)致雨水口有堵塞的情況。當(dāng)大雨降臨的時(shí)候，城市中會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的內(nèi)澇、污染徑流水的問(wèn)題。因此，針對(duì)傳統(tǒng)方式下存在的缺陷，設(shè)計(jì)城市道路的時(shí)候，可以采用攔污雨水口，雨水口內(nèi)設(shè)置筐籃或網(wǎng)兜，攔截雨水中的固體物質(zhì)。一般，截污裝置由截污筐籃、托架等組成，這樣不僅能清理污染物，還能擋住一些細(xì)小污染物，以免污染水。雨水井設(shè)計(jì)可以設(shè)置成泥沙沉淀井，其作用是把泥沙從雨水中分離出來(lái)，減少管道內(nèi)的泥沙沉淀。

6.3 廣場(chǎng)設(shè)計(jì)

整個(gè)城市中人流和車流最多的地方就是廣場(chǎng)，根據(jù)廣場(chǎng)的用途可以設(shè)計(jì)為局部下沉的廣場(chǎng)、停車植草磚廣場(chǎng)、景觀噴泉廣場(chǎng)等。以廣場(chǎng)的總體規(guī)模和大小以及功能、實(shí)際的交通情況，選擇出最合適的LID設(shè)施。在設(shè)計(jì)局部下沉廣場(chǎng)時(shí)應(yīng)注意在下沉區(qū)域的周邊上沿設(shè)置檔坎，嚴(yán)防超標(biāo)雨水倒灌，當(dāng)下沉廣場(chǎng)較深時(shí)還應(yīng)設(shè)置水泵提升裝置。在設(shè)計(jì)一些觀賞性廣場(chǎng)的時(shí)候，也要詳細(xì)分析場(chǎng)地的綠化水文自然條件，以便實(shí)現(xiàn)良好的景觀效果。當(dāng)設(shè)計(jì)一些紀(jì)念性廣場(chǎng)的時(shí)候，也可以用水泥混凝土、透水磚進(jìn)行鋪裝，使色彩和樣式多樣化，這樣既能達(dá)到很好的觀賞效果，也能達(dá)到合理排放雨水的目的。

6.4 道路綠化景觀設(shè)計(jì)

（1）對(duì)道路分車道綠化帶進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)道路分車道綠化帶可采用植被淺溝滲透棄流井溢流排放系統(tǒng)。在立道牙和平道牙之間設(shè)置雨水豁口，機(jī)動(dòng)車和人行道路面的雨水通過(guò)排水豁口排入植被淺溝，綠地截污后，進(jìn)入滲透棄留井，滲透棄流井上方應(yīng)設(shè)置截污筐，達(dá)到雨水上限后溢流至市政雨水井。設(shè)計(jì)人員根據(jù)道路綠化帶生物滯留帶在保證儲(chǔ)存雨水徑流的同時(shí)，對(duì)機(jī)動(dòng)車道中的雨水徑流進(jìn)行嚴(yán)格控制，給雨水的良好收集工作提供了有力的保障。

（2）對(duì)路側(cè)綠帶進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)路側(cè)的綠化帶設(shè)計(jì)可以采用下凹式綠地，綠地低于周圍的路面，雨水口設(shè)置在綠地內(nèi)，收集人行道周邊廣場(chǎng)的雨水。同時(shí)，雨水口的高程高于綠地高程，道路雨水通過(guò)綠地截污后，排入雨水口，接入雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，雨水都可以匯入道路的綠化帶里，充分發(fā)揮了它的有效作用。目前，多采用用喬、灌、草結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)路側(cè)綠化帶，此方式不僅優(yōu)化了植物的層次結(jié)構(gòu)，也實(shí)現(xiàn)水資源的集約性。在整體的設(shè)計(jì)中，有兩方面的表現(xiàn)，一方面對(duì)路側(cè)綠帶植被種類進(jìn)行選擇，另一方面實(shí)現(xiàn)路側(cè)綠帶的排水設(shè)計(jì)。

7 結(jié)論

在城市道路系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，國(guó)家提出的海綿城市的理念，不僅提高了設(shè)備的利用率，而且還提高了水資源的利用率，解決了以前傳統(tǒng)道路建設(shè)中不能解決的問(wèn)題。為了提高道路設(shè)計(jì)的質(zhì)量保證，必須選用最優(yōu)質(zhì)的道路路面材料，合理利用海綿城市的建設(shè)理念。相信在不久的將來(lái)，全國(guó)各地都會(huì)成為海綿城市。