海綿城市理念在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用分析

歐陽潤澤

（衡陽市規(guī)劃設(shè)計院，湖南 衡陽421000）

1 海綿城市理念概述

1.1 海綿城市理念內(nèi)涵

“海綿城市”從字面意思分析來看，就是要設(shè)計出具備“海綿”特性的城市總體結(jié)構(gòu)。海綿城市是如今較為先進(jìn)的一種城市雨水和洪澇管理理念。海綿城市的理念內(nèi)涵就是需把城市打造成具有海綿特性的生態(tài)基地，能夠像海綿般收放自如地應(yīng)對雨水過程中帶來的各種不良影響。通過將海綿城市理念應(yīng)用于城市總體設(shè)計中，使城市可以在雨雪天氣及時完成吸水、蓄水、滲水和凈水。除此之外，在城市需要水資源投入時，也可以及時通過蓄水系統(tǒng)進(jìn)行水資源投放和利用，進(jìn)一步實現(xiàn)雨水在城市中的自然遷移。

總的來說，海綿城市理念就是要在城市總體規(guī)劃建設(shè)中，形成類似于自然界水循環(huán)系統(tǒng)的城市內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)，提高水資源應(yīng)用和保護(hù)效率，降低城市不良積水和洪澇災(zāi)害，進(jìn)而提高城市總體運轉(zhuǎn)效率和城市居民生活幸福感[1]。

1.2 海綿城市建設(shè)原則

1.2.1 堅持生態(tài)優(yōu)先原則。建設(shè)中嚴(yán)格遵守城市藍(lán)線、綠線的規(guī)劃劃定，不對其任意調(diào)整。加強(qiáng)河、湖、庫、渠和濕地等城市地表水體的保護(hù)，不單純過分的只靠后期人工措施，而是盡量依靠現(xiàn)有的天然的排水系統(tǒng)或是低影響開發(fā)設(shè)施，最終實現(xiàn)城市的吸水、蓄水、滲水和凈水功能，保證城市生態(tài)功能的良性發(fā)展。

1.2.2 堅持規(guī)劃引領(lǐng)原則。城市建設(shè)的相關(guān)職能部門需在城市道路規(guī)劃設(shè)計全過程中，特別在道路規(guī)劃設(shè)計要點下達(dá)階段、道路方案規(guī)劃評審階段、道路初步設(shè)計評審階段等設(shè)計流程中，貫徹海綿城市的先進(jìn)理念，要求項目各參與主體認(rèn)真落實海綿城市建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容，充分發(fā)揮項目實施前期規(guī)劃設(shè)計的控制和引領(lǐng)作用[2]。

1.2.3 除以上兩點外，其他建設(shè)原則還包括堅持安全為主、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)原則。

2 海綿城市理念在城市道路設(shè)計的應(yīng)用

2.1 城市道路橫斷面功能區(qū)劃分設(shè)計

在運用海綿城市理念進(jìn)行城市道路設(shè)計時，首先要對城市道路進(jìn)行功能區(qū)劃分設(shè)計。通過設(shè)置植物綠帶，將人行道、非機(jī)動車道、機(jī)動車道進(jìn)行功能區(qū)域劃分。首先，通過綠化帶對城市道路進(jìn)行功能區(qū)劃分，形成機(jī)非分離以及對向機(jī)動車分離，可以降低交通安全隱患，提高城市整體形象。其次，運用城市綠化帶進(jìn)行道路功能區(qū)劃分，顯著提高了城市綠化面積。大面積綠化帶，尤其是下沉式綠帶的設(shè)置，通過其下設(shè)計的溢流口、雨水支管以及雨水干管，再與道路兩側(cè)溢流口進(jìn)行銜接，從而提高排水和蓄水能力，降低城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險，促進(jìn)城市道路海綿化給排水系統(tǒng)的形成。

2.2 基于LID技術(shù)，設(shè)計城市海綿狀道路給排水系統(tǒng)

LID，即低影響開發(fā)，旨在建設(shè)開發(fā)過程中采用源頭分散式措施，盡可能保持場地的水文特征原生態(tài)。城市道路設(shè)計常通過雨水花園、生態(tài)草溝、可滲透路面及生態(tài)樹池等LID設(shè)施的應(yīng)用來實現(xiàn)海綿城市理念。

2.2.1 雨水花園及生態(tài)草溝

雨水花園和生態(tài)草溝是在城市道路兩側(cè)的綠化退讓中分別設(shè)置的一個內(nèi)陷或下沉的植被花園，其兩側(cè)路面呈170o左右的鈍角形態(tài)設(shè)計。雨水花園和生態(tài)草溝的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要由六個部分組成：其一，上部覆蓋有部分草皮和植被，增強(qiáng)了雨水花園和草溝的美觀度。植物的根系可以更高效的提高雨水滲透效率，植物本身的生存活動，也可以優(yōu)化城市內(nèi)部的自然水循環(huán)。其二，植被下方設(shè)置溢流管。溢流管與道路溢流口和雨水支管、雨水干管相連接。在雨水過大的時候，就可以將雨水支管和雨水干管里無法儲存的雨水排入雨水花園，從而進(jìn)行雨水滲透排出，減少路面積水。其三，植被下方設(shè)置蓄水層，進(jìn)行一定量的雨水積蓄。其四，蓄水層下設(shè)置覆蓋層。覆蓋層多采用石子進(jìn)行覆蓋，美觀的同時不會對雨水滲透的效率產(chǎn)生很大的影響。其五，覆蓋層下依次為種植土壤層、砂層以及礫石層。通過這三個土砂石層的設(shè)計，最大程度提高了雨水的滲透效率和蓄水容量以及道路的海綿化能力。其六，礫石層設(shè)置一個穿孔管，可以有效地收集雨水。

雨水花園和生態(tài)草溝在城市道路設(shè)計中的運用，不僅可以對雨水進(jìn)行及時的滲透、排出和儲蓄，降低道路積水和洪澇災(zāi)害對城市居民生活工作的影響，提高城市的整體運轉(zhuǎn)效率；還可以改善城市的生態(tài)結(jié)構(gòu)，提高城市的空氣濕度，減少空氣中的懸浮顆粒和有機(jī)污染物，有益城市居民的日常生活；此外，雨水花園的造價較低，日常維護(hù)管理更加簡單，降低了城市管理的資金和人力投入，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.2.2 可滲透路面

在城市道路人行道、綠道以及慢行車道的設(shè)計中，采用透水路面材料鋪設(shè)，有效進(jìn)行雨水滲透。此部分區(qū)域可以進(jìn)行微小的傾斜設(shè)計，方便雨水向下沉式綠化帶、植草溝、雨水花園流入，提高排水效率?？蓾B透路面多設(shè)計為透水磚或透水混凝土兩種材料。

透水磚是新型的綠色環(huán)保建筑材料。它的原材料為水泥、砂石、礦渣、粉煤灰等，通過高壓成型制成。其具有高強(qiáng)度的耐磨性，高負(fù)重性、高透水性和高防滑性等。在城市道路設(shè)計時，如圖1所示，可以將其大范圍的應(yīng)用于人行道的鋪設(shè)中。透水混凝土也是一種新型的路面鋪設(shè)材料，其具有高效率的透水性。在城市道路設(shè)計時，如圖2所示，可以將透水混凝土材料應(yīng)用于人行道、慢行車道或是綠道的路面鋪設(shè)中，從而提高道路透水率。

圖2 透水混凝土材料

可滲透路面在降水時，可以使降水迅速地穿過地表。一方面，可以減少路面的積水情況。一方面，也可以豐富城市的地下水資源。除此之外，透水路面材料的設(shè)計，可以有效地對道路車輛噪聲進(jìn)行吸收，其內(nèi)部大量的孔隙，還可以對城市空氣中以及車輛行駛過程中的揚(yáng)塵和粉塵進(jìn)行吸附，從而改善城市生態(tài)環(huán)境。

2.2.3 設(shè)置人行道生態(tài)樹池

人行道是城市道路不可或缺的組成部分，在人行道寬度受限的情況下，多設(shè)計配以樹池的行道樹來滿足綠化配備要求。人行道樹池的使用在城市道路設(shè)計中相當(dāng)頻繁。

人行道生態(tài)樹池，如圖3所示，是由以下幾部分構(gòu)成：其一，生態(tài)樹池整體位置位于人行道與車行道銜接的位置，并由路緣石與車行道進(jìn)行分割。為了雨水更好的排入生態(tài)樹池，路緣石上設(shè)置了上鋪雨水篦的排水口。不僅可以使道路雨水順利排入生態(tài)樹池中，還可以對較大體積的路面垃圾和落葉進(jìn)行隔離，避免水質(zhì)污染。其二，人行道生態(tài)樹池最表層部分種植有樹木，樹木下方為生物過濾層。過濾層的作用，是對流入的雨水進(jìn)行第一次過濾。生物過濾層上方覆蓋有特色鐵藝蓋板。運用蓋板，不僅可以保證雨水可以順利滲透，其自身所具有的高強(qiáng)度和透氣性特征，也非常有利于樹池樹木的生長。其三，生物過濾層下方是種植土壤層，土壤層為樹木根系生長的重要部分，也可以對滲入的雨水進(jìn)行第二次過濾。通過土壤的過濾和涵養(yǎng)，水質(zhì)更好。其四，再下層為砂層，砂層的設(shè)置具有兩個作用：第一，對流入生態(tài)樹池的雨水進(jìn)行第三道過濾；第二，對上方種植土壤層、生物過濾層、樹木、鐵藝蓋板等起到支撐的作用，從而為下方的蓄水坑隔出足夠的空間。人行道生態(tài)樹池的最底層為鋪滿礫石的蓄水坑。在雨水流入生態(tài)樹池并完成三道過濾之后就會流入鋪滿礫石的蓄水坑中，蓄水坑以直角水管與車行道下的市政雨水管相連接。當(dāng)蓄水水位到達(dá)一定高度時，就會流入市政雨水管等待下一步的凈水及應(yīng)用環(huán)節(jié)。

圖3 人行道生態(tài)樹池

人行道生態(tài)樹池的設(shè)置，不僅可以緩解道路積水問題，完成城市的自然水循環(huán)，喬木的種植還可以凈化城市空氣。

3 結(jié)語

綜上所述，將海綿城市理念應(yīng)用于城市道路的設(shè)計規(guī)劃中，可以提高城市道路的排水效率，完善城市的給排水和水循環(huán)系統(tǒng)。通過將海綿城市理念融入城市道路設(shè)計，一定程度上降低了城市路面積水產(chǎn)生和受洪澇災(zāi)害的可能性，對城市的發(fā)展和建設(shè)具有重要的意義。因此，將海綿城市理念應(yīng)用于城市道路設(shè)計中，不僅豐富了設(shè)計的選擇，還具有積極的意義以及非常大的發(fā)展前景。