基于海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計

林 昆，王 岳

(中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510230)

海綿城市是新時期城市化建設(shè)發(fā)展中所提出的雨洪管理概念，其意義是指城市能夠模仿海綿的吸水性能，在面對雨洪災(zāi)害時提升城市的排水性能。海綿城市在適應(yīng)環(huán)境變化以及應(yīng)對雨洪災(zāi)害等方面具有良好的彈性，因此也被稱之為“水彈性城市”。而道路作為城市結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)組成部分，新時期城市道路規(guī)劃設(shè)計中，就要與海綿城市理念深度結(jié)合，全面保證城市的排水系統(tǒng)性能，推動城市的現(xiàn)代化安全化發(fā)展。

1 基于海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計的重要性

隨著我國城市化建設(shè)腳步的不斷加快，城市道路設(shè)計中對多方面因素的思考愈加深入，而道路排水就成為了當前時期我國城市道路設(shè)計中的重點問題。而隨著海綿城市理念的提出，城市道路系統(tǒng)化設(shè)計已經(jīng)成為了新時期城市化建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容，對于城市建設(shè)發(fā)展具有重要意義。首先，能夠降低雨洪災(zāi)害的影響。近年來我國城市雨洪災(zāi)害問題引起了社會各界人士的高度關(guān)注，不僅給我國社會經(jīng)濟發(fā)展造成了嚴重的不利影響，更是導(dǎo)致了城市居民的人身財產(chǎn)安全受到了重大威脅。而基于海綿城市理念的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計，就能夠?qū)崿F(xiàn)城市道路與排水系統(tǒng)的有機結(jié)合，全面提升城市的排水性能，在雨洪災(zāi)害發(fā)生時，通過城市的吸水和存水功能，將災(zāi)害降到最低。其次，優(yōu)化城市建設(shè)?，F(xiàn)代城市道路規(guī)劃設(shè)計中，對城市綠化的重視程度逐漸提升，如何實現(xiàn)城市綠化與城市建筑、硬化的有機結(jié)合已經(jīng)成為現(xiàn)代城市道路建設(shè)規(guī)劃的重點內(nèi)容。而城市道路作為現(xiàn)代城市硬化建設(shè)的主要內(nèi)容，基于海綿城市理念的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計就能夠?qū)崿F(xiàn)城市硬化與綠化的有機結(jié)合，改善傳統(tǒng)城市道路建設(shè)中存在的現(xiàn)實問題，促進城市化建設(shè)發(fā)展。

2 傳統(tǒng)城市道路排水系統(tǒng)存在的問題

排水系統(tǒng)作為城市道路建設(shè)的重要組成部分，是城市雨水徑流產(chǎn)生和排放的重要基礎(chǔ)。傳統(tǒng)城市道路的排水設(shè)計理念較為落后，多以路面坡度設(shè)計的方式是雨水產(chǎn)生徑流而排放出去。但是隨著近年來城市雨洪災(zāi)害的逐漸爆發(fā)，傳統(tǒng)城市道路排水系統(tǒng)中存在的問題逐漸暴露出來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，排洪壓力大?，F(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展中，城市建筑及路面硬化結(jié)構(gòu)的占地面積不斷增加，而硬化結(jié)構(gòu)滲水性較差，在現(xiàn)代城市建設(shè)中綠化占比和自然地面占比不斷縮小的影響下，就導(dǎo)致了城市在雨洪災(zāi)害發(fā)生時，排水系統(tǒng)所面臨的壓力過大，無法及時排出，導(dǎo)致城市內(nèi)路面徑流的形成，大大增加了雨洪災(zāi)害對城市居民的安全危害。

第二，徑流污染嚴重。在城市雨洪災(zāi)害發(fā)生形成路面徑流時，往往雨水凈流中會攜有各種城市垃圾和城市污染物，包含了城市交通過出行中產(chǎn)生的油污、路面砂礫、建筑垃圾、有機廢物等等，這就會導(dǎo)致城市環(huán)境受到嚴重危害，對城市水體產(chǎn)生污染影響，導(dǎo)致城市水體被污染的情況發(fā)生，不僅對城市可持續(xù)發(fā)展建設(shè)不利，更會對居民的日常飲水安全產(chǎn)生威脅。

第三，雨水資源流失。我國雨水資源豐沛，如果能夠?qū)Τ鞘杏晁Y源進行有效利用，就可以有效節(jié)約我國自然水資源，推動我國環(huán)境保護工作的發(fā)展。但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，我國現(xiàn)階段雨水資源的利用率僅能達到20%左右，而我國650余個城市中，年缺水總量超過了60億m3，而每年浪費的雨水資源高達4.8萬億m3。

3 基于海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計的影響因素

而隨著海綿城市理念的逐漸推廣，基于海綿城市理念的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計也成為了新時期城市道路建設(shè)發(fā)展的重要方面。但是在基于海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計過程中，依然面臨著一些現(xiàn)實影響因素，給城市道路系統(tǒng)化設(shè)計工作的開展造成了嚴重的不利影響?；诤＞d城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計的影響因素主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，地理條件影響。不同的城市自然地理條件存在較大差異，包含了地形地貌、城市水系、水文地質(zhì)環(huán)境以及自然綠地環(huán)境等等，在基于海綿城市理念進行城市道路的系統(tǒng)化設(shè)計時，首先要考慮的設(shè)計影響因素就是城市地理條件，以便在城市道路的系統(tǒng)化設(shè)計中對自然地理條件進行科學化利用。地理條件較為平坦的城市區(qū)域在進行道路系統(tǒng)化設(shè)計時，應(yīng)順應(yīng)地理條件因素，與自然深度結(jié)合，保證道路設(shè)計的靈活性。而山地環(huán)境的城市道路設(shè)計中，在道路設(shè)計開展前，需要對自然災(zāi)害情況進行評估，以保證道路設(shè)計的合理性。

第二，城市布局影響。城市布局包含了基礎(chǔ)布局與功能布局兩個方面，都會對城市道路系統(tǒng)化設(shè)計產(chǎn)生影響。城市基礎(chǔ)布局包含了帶狀、團塊狀、環(huán)狀等，是城市歷史發(fā)展形成的。而城市功能布局則是城市道路交通網(wǎng)絡(luò)將城市各功能用地構(gòu)成一個協(xié)調(diào)的有機整體?；诤＞d城市理念進行城市道路的系統(tǒng)化設(shè)計時，就需要對城市基礎(chǔ)布局和功能布局加以深層次的考慮，以保證城市道路設(shè)計的科學性和整體性。

第三，排洪防澇影響。排洪防澇作為城市道路的基本功能，在海綿城市理念下進行城市道路的系統(tǒng)化設(shè)計時，對于這一點更是高度重視，是城市道路設(shè)計中進行匯水區(qū)域劃分的基礎(chǔ)依據(jù)，也是解決雨水徑流產(chǎn)生的污染問題的重要基礎(chǔ)。因此，在海綿城市理念下進行城市道路的系統(tǒng)化設(shè)計時，就必須對防洪排澇加以深入研究和思考，才能夠保證城市道路系統(tǒng)化設(shè)計的科學性。

第四，城市性質(zhì)影響。城市性質(zhì)指的是城市在一定地區(qū)、國家的政治、經(jīng)濟與社會發(fā)展中所處的地位與所擔負的主要職能，是由城市的地理位置、對外關(guān)系、經(jīng)濟建設(shè)等基本情況決定的。城市性質(zhì)對于新時期的城市道路規(guī)劃設(shè)計具有重要的影響意義，是路網(wǎng)布局的決定性因素，更是路網(wǎng)規(guī)劃的重要基礎(chǔ)，兩者直接具有密切聯(lián)系，城市性質(zhì)據(jù)定了城市路網(wǎng)規(guī)劃，城市路網(wǎng)規(guī)劃也會直接影響城市性質(zhì)。

4 基于海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設(shè)計內(nèi)容

H市某城市道路規(guī)劃設(shè)計中，深入結(jié)合了海綿城市設(shè)計理念，以提升城市道路設(shè)計的科學性。該城市道路設(shè)計長度為3.26 km，機動車道寬度為12.5 m，人行道寬度為3.5 m，綠化帶寬度為9.5 m。在該道路的規(guī)劃設(shè)計中，優(yōu)化了雨水收集排放系統(tǒng)，以期實現(xiàn)對城市路面雨水徑流流量的控制。在該項目的系統(tǒng)化設(shè)計中，其設(shè)計內(nèi)容及要點主要包含了以下幾個方面：

第一，材料選擇設(shè)計要點。在海綿城市理念下進行道路系統(tǒng)化設(shè)計時，首要的任務(wù)就是選擇科學化的路面材料，要充分保證路面的透水性能力，以實現(xiàn)對路面雨水徑流的控制。經(jīng)過設(shè)計人員的深入研究與思考，選擇了透水瀝青才來作為該城市道路項目的路面材料，通過其透水性能，是路面水能能夠從路面面層滲入，然后流經(jīng)基層，沿基層設(shè)計的排水設(shè)施將雨水徑流引入設(shè)置的蓄水池之中，以實現(xiàn)對雨水資源的利用。

第二，生物滯留設(shè)施設(shè)計。生物滯留設(shè)施指在地勢較低的區(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。在H市基于海綿城市理念的城市道路設(shè)計中，采用了生物滯留設(shè)施設(shè)計的方案，以實現(xiàn)對雨水徑流的蓄滲和凈化。在實際設(shè)計中，設(shè)計人員對道路兩側(cè)的綠化帶進行了加寬設(shè)計，使用生物滯留設(shè)施以實現(xiàn)對城市道路雨水徑流蓄滲功能的優(yōu)化。該項目中的生物滯留設(shè)施結(jié)構(gòu)從上至下主要包含了6層結(jié)構(gòu)，即持水區(qū)域、沉砂池、擋水堰、雨水溢流井、種植土壤層、砂濾層以及卵石層。

第三，行車道設(shè)計。該條道路的行車道包含了公交車專用道，位于道路兩側(cè)邊緣車道，在傳統(tǒng)的城市道路公交車道設(shè)計中，多將排水系統(tǒng)置于此處，導(dǎo)致了雨季時公交行車道雨水積留問題的產(chǎn)生。針對這一現(xiàn)實問題，設(shè)計人員在公交車道設(shè)計時采用了透水材料，并設(shè)計了連續(xù)下水口，并將傳統(tǒng)的縱向排水結(jié)構(gòu)更改為橫向排水結(jié)構(gòu)，減少道路兩側(cè)的積水和路面大規(guī)模流水的問題。

第四，非機動車道和人行道的排水設(shè)計。在上述基于海綿城市理念道路系統(tǒng)化設(shè)計的非機動車道和人行道設(shè)計中，都使用環(huán)保透水磚材料，其整體結(jié)構(gòu)層次分為：聯(lián)鎖透水磚、中粗砂找平層、土工布、五殺透水混凝土以及碎石結(jié)構(gòu)層，不僅全面保證了路面的透水性能，更兼具了去除雨水中污染物的功能，對于雨水資源的循環(huán)利用具有重要價值。

5 結(jié)束語

基于海綿城市理念的城市道路設(shè)計對于新時期的城市化建設(shè)發(fā)展具有重要的推動意義，不僅能夠全面提升城市道路的排洪抗?jié)承Ч?，更能夠推動城市雨水資源的回收利用，實現(xiàn)城市發(fā)展的可持續(xù)化建設(shè)。