海綿城市在市政道路建設(shè)中的應(yīng)用與研究

溫福順

(平潭市政開發(fā)有限公司，福建 平潭 350400)

0 引 言

市政道路是連接城市內(nèi)部各個(gè)區(qū)域的紐帶，可以供城市內(nèi)行人、非機(jī)動(dòng)車和機(jī)動(dòng)車使用。因此，在城市化快速發(fā)展的今天，市政道路的建設(shè)格外重要，而海綿城市則是市政道路建設(shè)的優(yōu)化之選，其不僅可以緩解當(dāng)前已建成的城市道路路面硬化導(dǎo)致路面積水嚴(yán)重的現(xiàn)象，也可以緩解因城市雨水較少時(shí)，綠化植物缺水的現(xiàn)象。根據(jù)以“一片天對(duì)一片地”思想為核心，為市政工程的建設(shè)提供了嶄新的給排水思路，即倡導(dǎo)“滲、滯、蓄、凈、用、排”。

1 傳統(tǒng)市政道路和海綿城市道路給排水系統(tǒng)對(duì)比

1.1 傳統(tǒng)市政道路給排水系統(tǒng)

傳統(tǒng)的市政道路設(shè)計(jì)中，施工技術(shù)和工程性處理是給排水設(shè)計(jì)著重考慮的內(nèi)容，設(shè)計(jì)更加偏重于降雨后的積水排除，對(duì)于城市的生態(tài)環(huán)境和地表雨水徑流的因素考慮的尚不充分，一般都是按照往年發(fā)生過的降雨情況，記錄收集相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，并用公式加以計(jì)算，從而得出相關(guān)結(jié)果，得出平均值，作為最終數(shù)據(jù)來進(jìn)行排水方案設(shè)計(jì)。這種情況，應(yīng)對(duì)普通降雨輕而易舉，但無法應(yīng)對(duì)持續(xù)強(qiáng)降雨及特大暴雨等特殊情況，且隨著道路的不斷使用及排水系統(tǒng)的管理養(yǎng)護(hù)不到位，這些都將導(dǎo)致道路排水能力的下降，終將不斷加劇造成路面積水、內(nèi)澇等災(zāi)害，有損城市形象及不利于水資源的循環(huán)利用。

機(jī)動(dòng)車道在傳統(tǒng)市政道路建設(shè)過程中通常采用不透水材料進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，非機(jī)動(dòng)車道及人行道雖有采用透水結(jié)構(gòu)及透水材料鋪裝，但因施工控制等諸多因素，存在整體透水效果不佳或“假透水”的情況，而且中央及兩側(cè)綠化帶的高程均高于道路路面。在下雨的時(shí)候，雨水落到路面上，無法通過綠化帶結(jié)構(gòu)層滲入地底，需要通過路面地表徑流流入雨水管道統(tǒng)一收集，匯流至附近的溪、河或排洪溝等。道路上的雨水無法匯集到綠化帶中進(jìn)行調(diào)蓄，一旦雨水管道的泄洪能力滿足不了降雨量的時(shí)候，將會(huì)在道路路面積水，嚴(yán)重的會(huì)造成城市內(nèi)澇，輕則給人們的出行造成困擾，重則匯流成河，淹沒車輛或房屋，造成重大損失。匯聚到河流中的雨水，運(yùn)載著路面上的垃圾及混合城市污水，造成河流污染，對(duì)人們的生活和城市的生態(tài)環(huán)境造成破壞。

1.2 海綿城市道路給排水系統(tǒng)

海綿城市道路是在尊重自然發(fā)展規(guī)律和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，改善對(duì)道路地表雨水的下滲、吸收、儲(chǔ)存以及再利用，是一種促進(jìn)水循環(huán)，改變生態(tài)環(huán)境的綠色環(huán)保理念，同時(shí)又能做到節(jié)約水資源，改善水資源短缺的現(xiàn)象。以“海綿城市”為背景下的道路給排水系統(tǒng)，需要根據(jù)建設(shè)地點(diǎn)的實(shí)際情況，因地制宜，進(jìn)行改進(jìn)并創(chuàng)新，萬萬不可盲目搬用其他城市道路設(shè)計(jì)，千篇一律，要做到提高市政道路排水設(shè)計(jì)的靈活性，以區(qū)域進(jìn)行總體考慮設(shè)計(jì)，切實(shí)發(fā)揮其“滲、滯、蓄、凈、用、排”的作用，能夠應(yīng)對(duì)暴雨等突發(fā)狀況，做到將水資源的重復(fù)利用。因此，海綿城市排水系統(tǒng)，會(huì)更加偏向于綠色、無污染，尊重自然發(fā)展，讓設(shè)計(jì)和自然相互調(diào)節(jié)，互補(bǔ)互利。

在“海綿城市”提出后，“LID道路”隨之產(chǎn)生，LID道路是發(fā)達(dá)國家針對(duì)于新興城市提出的一種規(guī)劃理念，是一項(xiàng)暴雨管理技術(shù)和道路源污染處理技術(shù)。在綠化帶中設(shè)置LID設(shè)備，并將路面上的雨水匯聚到中央以及兩側(cè)的綠化帶中進(jìn)行吸收，滲透等，有效的對(duì)雨水進(jìn)行疏導(dǎo)，減少路面積水、存儲(chǔ)并凈化，在需要時(shí)隨時(shí)調(diào)用。在實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用、減輕雨水管泄洪壓力、減少內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的同時(shí)，避免路面污染物隨雨水徑直流入河流當(dāng)中，改善水污染，營造良好的城市生態(tài)系統(tǒng)。

2 海綿城市市政道路設(shè)計(jì)原則

以“海綿城市”為背景的市政道路建設(shè)需要遵循三項(xiàng)設(shè)計(jì)原則，具體設(shè)計(jì)原則以及設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要點(diǎn)詳見表1。

表1 海綿城市市政道路三項(xiàng)設(shè)計(jì)原則

3 海綿城市市政道路排水設(shè)計(jì)

3.1 采用下凹式綠化帶

下凹式綠化帶是一種中間高程明顯低于兩邊高程的綠化帶，溝底高程縱坡與主線一致，其橫斷面看起來像是一個(gè)淺形碟子。道路上的雨水通過橫坡，經(jīng)由路緣石開口進(jìn)入下凹式綠地，同時(shí)地表徑流及蓄水結(jié)構(gòu)層的雨水也進(jìn)入下凹式綠地，經(jīng)過綠化帶滯留、植物過濾和滲透作用可以降低地表徑流流速，減少徑流量，控制徑流污染，達(dá)到削峰調(diào)蓄的目的，蓄水層內(nèi)的超標(biāo)雨水通過下凹式綠化帶設(shè)置的溢流式雨水口溢流至市政管網(wǎng)，充分利用水資源，提高循環(huán)利用能力。

3.2 滲透管渠的利用

滲透管渠是能夠滲透并傳輸?shù)挠晁艿阑蛘呤前登?。將穿孔PVC管作為滲透管，放置于溝渠之中，將碎石或者是其他滿足滲水條件的材料填筑在滲透管的周邊，包裹著穿孔PVC管，能夠使匯集的雨水通過穿孔PVC管的孔洞穿過碎石層，最終進(jìn)入到深層土壤中，補(bǔ)充地下水，提高地下水的存儲(chǔ)，改善地下水資源環(huán)境。

3.3 選擇合適路面材料

選擇合適的路面結(jié)構(gòu)方案是雨水能否及時(shí)收集的關(guān)鍵，市政道路的結(jié)構(gòu)層一般選用常規(guī)的瀝青路面結(jié)構(gòu)，而一般的瀝青路面結(jié)構(gòu)對(duì)雨水的滲透作用效果有限。因此，采用透水性路面替代密級(jí)配路面是海綿城市在道路中的具體應(yīng)用。透水性路面具有較大的孔隙，能夠使雨水豎向進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)，并通過路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部相連通的孔隙排入雨水管網(wǎng)中，從而解決路面積水對(duì)交通的影響，有效緩解強(qiáng)降雨時(shí)道路排水管網(wǎng)的壓力。道路建設(shè)中常用的透水路面材料包括透水瀝青混凝土、透水水泥混凝土、透水磚等，設(shè)計(jì)施工時(shí)根據(jù)路面類型和荷載類別選用。目前，車行道透水路面通常采用排水降噪瀝青路面鋪裝，為半透水結(jié)構(gòu)，面層具有良好的透水性，一般包括排水瀝青面層、封水層、密實(shí)結(jié)構(gòu)中下面層、基層，其中排水瀝青面層孔隙率一般在15%～25%；非機(jī)動(dòng)車道透水路面一般采用全透水結(jié)構(gòu)的透水混凝土結(jié)構(gòu)，人行道多采用透水磚鋪裝。在改善增加滲水量、減少地表徑流的同時(shí)，也要著重考慮水質(zhì)的因素，在選擇路面材料時(shí)，優(yōu)先考慮綠色環(huán)保材料，保證水質(zhì)安全。

3.4 生態(tài)排水溝的建設(shè)

排水溝在排水設(shè)計(jì)中常能見到，為適應(yīng)“海綿城市”的建設(shè)，在傳統(tǒng)排水溝的溝底和排水溝的兩壁上種植植物或采用植物措施和工程措施結(jié)合的方式，建設(shè)生態(tài)排水溝。為了使生態(tài)排水溝能夠更好的利用，在設(shè)計(jì)時(shí)，必須現(xiàn)場(chǎng)踏勘，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，在增強(qiáng)雨水滲入的同時(shí)，應(yīng)因地制宜考慮斷面尺寸、植物物種選擇及整體外觀效果，同時(shí)兼顧后續(xù)的管養(yǎng)維護(hù)，切實(shí)將生態(tài)溝的“滲、排、凈”作用發(fā)揮出來，助力水資源的循環(huán)利用。

4 結(jié) 語

本文通過對(duì)下凹式綠化帶的設(shè)計(jì)、滲透管渠的利用、路面材料的選擇、生態(tài)排水溝的建設(shè)四個(gè)方面對(duì)海綿城市市政道路建設(shè)要點(diǎn)進(jìn)行了分析。海綿城市對(duì)于市政道路的建設(shè)有著重大的影響，其促進(jìn)了水資源的循環(huán)利用，改善了路面積水，減小城市內(nèi)澇的發(fā)生。并能夠改善水污染，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展，具有很強(qiáng)的社會(huì)效益。但是建設(shè)海綿城市仍存在困難，一是建設(shè)海綿城市需要資金量極大，二是海綿城市的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需多部門協(xié)作進(jìn)行區(qū)域性整體打造，這些問題仍需要繼續(xù)探究。