海綿城市建設(shè)理念下市政道路設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

張中宏

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100000）

0 引言

隨著全球城市化進(jìn)程的加速，城市面臨的挑戰(zhàn)也日益復(fù)雜。由于城市人口迅速增加，對(duì)水資源、土地和基礎(chǔ)設(shè)施的需求不斷加大，同時(shí)也帶來了洪澇、污染和生態(tài)環(huán)境破壞等問題[1]。在此背景下，海綿城市理念應(yīng)運(yùn)而生，為城市規(guī)劃與發(fā)展提供了一種全新、可持續(xù)的方向。在市政道路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，海綿城市理念的應(yīng)用能夠顯著改變傳統(tǒng)的道路設(shè)計(jì)模式，為城市打造出更加智慧、綠色、適宜居住的環(huán)境，因此應(yīng)對(duì)該理念予以足夠的重視，同時(shí)應(yīng)深入研究并不斷完善其應(yīng)用策略。

1 海綿城市建設(shè)理念概述

海綿城市建設(shè)理念是一種以自然系統(tǒng)為藍(lán)本的創(chuàng)新型城市規(guī)劃理念，旨在解決城市化進(jìn)程中出現(xiàn)的水資源短缺、洪澇災(zāi)害等環(huán)境問題[2]。其核心思想是模仿自然生態(tài)系統(tǒng)，通過一系列設(shè)計(jì)和管理措施，使城市具備類似海綿的特性，能夠吸收、儲(chǔ)存、凈化并有效利用雨水。海綿城市建設(shè)強(qiáng)調(diào)多功能性，通過綠色基礎(chǔ)設(shè)施、透水鋪裝、植被覆蓋等手段，在城市中營造出能夠調(diào)節(jié)水循環(huán)、改善空氣質(zhì)量、提升生態(tài)環(huán)境的空間。此外，海綿城市還鼓勵(lì)社區(qū)參與和社會(huì)創(chuàng)新，以促進(jìn)人與自然的和諧共生。

2 基于海綿城市理念的市政道路設(shè)計(jì)意義

2.1 促進(jìn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展

在市政道路設(shè)計(jì)中，合理應(yīng)用海綿城市理念，對(duì)促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有重要作用。

首先，采用透水鋪裝能夠改變傳統(tǒng)道路所面臨的積水問題，實(shí)現(xiàn)雨水的自然滲透，降低城市排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，從而降低洪澇風(fēng)險(xiǎn)[3]。這種減緩雨水徑流速度的措施不僅能夠保護(hù)道路結(jié)構(gòu)的完整性，還能夠?yàn)槌鞘袆?chuàng)造出更穩(wěn)定的水環(huán)境。

其次，引入雨水收集利用系統(tǒng)能夠促進(jìn)水資源的可持續(xù)管理。將收集的雨水用在灌溉、沖洗和其他非飲用用途，能夠減少自來水的使用，從而降低城市對(duì)淡水資源的依賴，有助于保護(hù)地下水資源，提高城市水資源的供應(yīng)安全性。

最后，設(shè)置綠化帶不僅能美化城市環(huán)境，還具有多重環(huán)保效益。綠化帶中的植被根系可以增強(qiáng)土壤的保持力和水的滲透性，減少水土流失，改善土壤質(zhì)量。由此可見，市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用海綿城市理念不僅能夠解決城市用水管理問題，還能夠全面改善城市環(huán)境。

2.2 促進(jìn)社會(huì)生態(tài)效益提升

市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用海綿城市理念，對(duì)提升社會(huì)生態(tài)效益有重要意義。

第一，引入綠化帶和自然景觀可以為城市居民創(chuàng)造更加宜人的生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量。這些綠色空間不僅能夠?yàn)榫用裉峁┬蓍e娛樂場所，還能夠減輕居民的日常生活壓力，改善其心理健康。

第二，海綿城市理念的應(yīng)用有助于保護(hù)和促進(jìn)生態(tài)多樣性。在綠化帶和生物滯留設(shè)施中引入多種植物和生物，能夠?yàn)椴煌鷳B(tài)系統(tǒng)提供生存和繁衍的機(jī)會(huì)，有助于維護(hù)城市生態(tài)平衡，促進(jìn)各種植物和動(dòng)物的交流和互動(dòng)，使城市生態(tài)更具豐富性[4]。

2.3 提高經(jīng)濟(jì)效益

在市政道路設(shè)計(jì)中引入海綿城市理念不僅能夠?qū)Νh(huán)境和社會(huì)帶來積極影響，在經(jīng)濟(jì)方面也有重要意義。

首先，海綿城市理念的應(yīng)用可以降低基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)成本。透水鋪裝、雨水收集利用等措施能夠減輕排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，降低道路和排水設(shè)施的維護(hù)成本。同時(shí)，這些措施還能延長基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命，減少因積水和水損造成的設(shè)施損壞，降低維修費(fèi)用。其次，海綿城市理念的應(yīng)用有助于降低水資源成本。雨水收集利用系統(tǒng)可以節(jié)約植物灌溉、清潔等方面的非飲用水，從而降低城市整體用水需求，減少自來水的采購和處理成本，為城市節(jié)省大量水資源運(yùn)營費(fèi)用[5]。最后，引入海綿城市理念可以促進(jìn)就業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。市政道路設(shè)計(jì)中的綠化帶、景觀建設(shè)以及生物滯留設(shè)施的建造和維護(hù)，將帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，如園林設(shè)計(jì)、綠化養(yǎng)護(hù)、生態(tài)工程等，能夠?yàn)楫?dāng)?shù)貏?chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會(huì)，并推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

2.4 推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展

在市政道路設(shè)計(jì)中引入海綿城市理念，可以極大地推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展，為未來建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[6]。首先，海綿城市理念的應(yīng)用能夠提高城市的環(huán)境適應(yīng)能力。隨著氣候變化的加劇，極端天氣事件頻發(fā)，城市常常面臨洪澇、干旱等自然災(zāi)害的威脅。引入海綿城市理念，通過對(duì)雨水的合理管理，能夠降低洪澇風(fēng)險(xiǎn)，提高城市的自然災(zāi)害抵御能力，保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。其次，海綿城市理念的應(yīng)用能夠推動(dòng)城市生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)。透水鋪裝、綠化帶等措施能夠美化城市的生態(tài)景觀，為植物和動(dòng)物提供更加適宜的生存環(huán)境，有助于保護(hù)生物的多樣性，維持生態(tài)平衡，促進(jìn)城市生態(tài)健康。最后，海綿城市理念的應(yīng)用在政策層面能夠促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的城市規(guī)劃。當(dāng)前，政府和城市規(guī)劃者越來越重視環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，海綿城市理念的引入也將成為城市規(guī)劃的重要方向。其將引導(dǎo)城市向更加綠色、智能、資源高效利用的方向發(fā)展，能夠?yàn)槌鞘形磥淼目沙掷m(xù)發(fā)展提供新路徑。

3 海綿城市理念下市政道路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在市政道路設(shè)計(jì)中，要掌握各個(gè)要點(diǎn)和流程，以充分發(fā)揮海綿城市的作用，圖1 為基于海綿城市理念的市政道路建設(shè)示意圖。

圖1 基于海綿城市理念的市政道路建設(shè)示意圖

3.1 透水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

海綿城市理念下的市政道路設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用以及自然水循環(huán)的恢復(fù)，并減輕城市內(nèi)澇等水資源管理問題。其中，透水結(jié)構(gòu)的設(shè)置是關(guān)鍵，通過合理的設(shè)計(jì)能夠使雨水在地表迅速滲透，減少徑流，改善城市環(huán)境。

首先，透水鋪裝材料需要具備足夠的透水性，如透水混凝土、透水磚、透水瀝青等，這些材料能讓雨水通過表面滲透至地下，防止水滯留。透水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮地面的坡度，確保雨水自然流向低洼地區(qū)，避免積水。

其次，透水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要與排水系統(tǒng)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)雨水的儲(chǔ)存和分流。在市政道路設(shè)計(jì)中，可以設(shè)置透水溝渠、收集管道等設(shè)施，以便將雨水引導(dǎo)至儲(chǔ)存系統(tǒng)或自然水體，避免水資源浪費(fèi)。

最后，透水結(jié)構(gòu)在使用過程中需要進(jìn)行定期維護(hù)，清理可能導(dǎo)致堵塞的雜物，以保持其透水性能。為此，城市管理者應(yīng)制訂透水結(jié)構(gòu)維護(hù)計(jì)劃，并進(jìn)行定期檢查，確保其正常運(yùn)行。

3.2 道路橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

海綿城市理念強(qiáng)調(diào)以自然生態(tài)系統(tǒng)為模板，在城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)中融入水資源管理、生態(tài)保護(hù)等元素，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在市政道路設(shè)計(jì)中，道路橫斷面的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，能夠更好地實(shí)現(xiàn)雨水的自然滲透和水資源的高效利用。

首先，海綿城市理念要求道路橫斷面設(shè)計(jì)充分考慮周圍地形，盡可能保留自然坡度和地勢(shì)，通過與自然地形的融合，使雨水能夠自然流動(dòng)，以減少積水，實(shí)現(xiàn)自然水循環(huán)。同時(shí)，要合理設(shè)置景觀植被、濕地等自然元素，提高道路橫斷面的生態(tài)價(jià)值。

其次，在道路橫斷面設(shè)計(jì)中，應(yīng)融入雨水管理設(shè)施，如雨水花園、生物滯留池等，這些設(shè)施能夠有效收集和儲(chǔ)存雨水，降低徑流量，減輕排水系統(tǒng)的壓力。通過合理的位置設(shè)置和尺寸規(guī)劃，雨水管理設(shè)施不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的循環(huán)利用，還可以為道路增添獨(dú)特的景觀價(jià)值。

最后，道路橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮多功能性，使道路除了能夠滿足交通需求，還能夠兼顧休閑、綠化、社交等功能。在橫斷面設(shè)計(jì)中，可以劃分出不同的區(qū)域，如步行道、自行車道、綠化帶等，以滿足不同功能的使用需求，同時(shí)促進(jìn)人與自然的和諧互動(dòng)。通過合理的設(shè)計(jì)，不僅能更好地管理雨水資源，還能提升城市環(huán)境品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生。

3.3 植草溝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

植草溝是海綿城市理念下市政道路設(shè)計(jì)中的重要部分，旨在通過引入植被，促進(jìn)雨水滲透和凈化，增加綠化覆蓋面積，改善城市環(huán)境。植草溝不僅是一種雨水管理設(shè)施，更是城市生態(tài)系統(tǒng)中的一部分，能夠促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)健康。

首先，在植草溝設(shè)計(jì)中要選擇合適的植被。植草溝植被應(yīng)具備適應(yīng)城市環(huán)境的特點(diǎn)，如耐干旱、抗污染、耐踏實(shí)等。還應(yīng)選擇不同種類的植物，如淺根植物和深根植物結(jié)合，可以提高植草溝的生態(tài)效益。此外，還應(yīng)考慮植物的密度和生長速度，以確保植草溝的穩(wěn)定性和長期效益。

其次，應(yīng)設(shè)計(jì)合理溝槽結(jié)構(gòu)。植草溝設(shè)計(jì)需要考慮溝槽的寬度、深度和坡度等因素，合理的溝槽結(jié)構(gòu)有助于引導(dǎo)雨水流動(dòng)，減少積水，促進(jìn)雨水滲透。溝槽結(jié)構(gòu)的設(shè)置還應(yīng)便于植被維護(hù)，以確保植物健康生長。

最后，植草溝不僅能夠促進(jìn)雨水滲透，還具備凈化雨水的功能。植物的根系和微生物能夠吸收和降解污染物，凈化雨水，防止污染物進(jìn)入地下水和水體。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮植草溝的生態(tài)凈化能力，以提高水質(zhì)凈化效果。通過合理的設(shè)計(jì)和施工，植草溝能夠在雨水管理、綠化和環(huán)境凈化等方面發(fā)揮重要作用，為城市的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)助力。

3.4 綠化帶排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

綠化帶不僅能美化城市環(huán)境，還具有雨水管理和生態(tài)保護(hù)功能。在綠化帶設(shè)計(jì)中，排水是關(guān)鍵考慮因素。合理的綠化帶排水設(shè)計(jì)能夠確保雨水順利流動(dòng)，避免積水，同時(shí)為植物提供合適的生長環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠化和水資源管理的有機(jī)結(jié)合。在綠化帶排水設(shè)計(jì)方面，首先要設(shè)計(jì)適宜的坡度和排水通道。綠化帶應(yīng)具備一定的坡度，以保證雨水能夠自然流向低洼地區(qū)。還需要設(shè)置排水通道，引導(dǎo)雨水進(jìn)入排水系統(tǒng)或滲透至地下。其次，綠化帶的植被選擇應(yīng)考慮植物的根系結(jié)構(gòu)和生長特點(diǎn)。淺根植物和具有較強(qiáng)排水能力的植物有助于增強(qiáng)土壤的滲透性，降低土壤壓實(shí)度，從而促進(jìn)雨水滲透和排出。最后，在綠化帶中可以設(shè)置雨水花園、雨水收集池等設(shè)施，用于收集和儲(chǔ)存雨水，這些設(shè)施不僅可以有效管理雨水，還能為植物提供灌溉水源，提高綠化帶的生態(tài)效益。

3.5 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在海綿城市理念下的市政道路設(shè)計(jì)中，邊坡支護(hù)是關(guān)鍵要素之一，其能夠提高道路邊坡的穩(wěn)定性，同時(shí)兼顧水資源管理和生態(tài)保護(hù)。邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)需要結(jié)合土壤特性、雨水影響以及周邊環(huán)境特點(diǎn)等，以實(shí)現(xiàn)道路邊坡的可持續(xù)穩(wěn)定，并使其與自然融合。

首先，在邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)中要選擇適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)。常見的支護(hù)結(jié)構(gòu)包括擋墻、護(hù)坡、格柵等，不同的結(jié)構(gòu)具有不同的適用范圍和效果，應(yīng)根據(jù)邊坡高度、土壤類型以及周圍環(huán)境等因素來選擇。其次，邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)需要考慮雨水對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。合理設(shè)置排水系統(tǒng)，如排水溝渠、雨水收集設(shè)施等，可以減少雨水對(duì)土壤的侵蝕，降低邊坡坍塌風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以融入透水材料，以促進(jìn)雨水的滲透和循環(huán)利用。最后，在邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循生態(tài)保護(hù)原則，選擇適宜的植被和綠化方式，以減少土壤侵蝕，提高邊坡的生態(tài)效益。支護(hù)結(jié)構(gòu)的材料和顏色也應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)景觀融合。

3.6 人行道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

人行道作為海綿城市理念下市政道路設(shè)計(jì)的重要組成部分，不僅要滿足行人通行的需求，還應(yīng)兼顧雨水管理、綠化和生態(tài)保護(hù)等方面的作用。人行道的設(shè)計(jì)需要在創(chuàng)造舒適通行環(huán)境的同時(shí)，促進(jìn)水資源的合理利用和城市生態(tài)的提升。

首先，人行道的鋪裝材料應(yīng)選擇具有透水性能的材料，如透水磚、透水混凝土等，以便雨水迅速滲透到地下，減少積水和水浸現(xiàn)象，降低道路積水風(fēng)險(xiǎn)。其次，人行道的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮排水系統(tǒng)的設(shè)置，保證雨水能夠有效排出。因此，要合理設(shè)置雨水收集設(shè)施、雨水花園等，將雨水引導(dǎo)至儲(chǔ)存系統(tǒng)或自然水體，避免水資源浪費(fèi)。最后，人行道設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮綠化帶的設(shè)置，設(shè)計(jì)要求如前文所述。

4 結(jié)語

綜上所述，海綿城市理念在市政道路設(shè)計(jì)中有諸多深遠(yuǎn)意義。其不僅引發(fā)了一場城市水資源管理的革命，也能在城市發(fā)展方面促進(jìn)人與自然的和諧共生。積極踐行海綿城市理念，能使城市更好地應(yīng)對(duì)氣候變化、水資源短缺等挑戰(zhàn)，為居民打造出更加宜居、韌性更強(qiáng)的城市環(huán)境。然而，要實(shí)現(xiàn)建設(shè)海綿城市目標(biāo)，需要更多跨學(xué)科的合作和創(chuàng)新技術(shù)的支持，以及政府、規(guī)劃者、設(shè)計(jì)師及市民的共同努力，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。