淺析海綿城市理念的城市道路系統化設計

方庚明

摘要：海綿城市道路系統化設計能有效管理水資源、避免水資源的浪費。該系統的主要作用包括雨水的收集、城市水資源的管理、雨污水的合理排放。文章首先分析海綿城市理念下的整體設計結構、整體規劃、道路整體結構層次設計、城市道路路面設計情況，接著對具體的排水設計進行分析，主要有對綠化帶、排水管道滲透、排水溝的設計等進行分析。

關鍵詞：海綿城市；城市道路；系統化設計；綠化帶設計；排水管道設計；排水溝設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU992 文章編號：1009-2374（2017）05-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.065

對于海綿城市而言就是在建設城市中，發揮海綿一樣的吸水效果，完善公園、道路、綠化、建筑等公共設施后，應用新型的排水方式，利用特殊的建筑結構，有效完成蓄水、滲水、凈水等環節，同時對水資源進行管理，做好水資源的再生和重復使用等工作，保證城市和生態系統的穩定。

1 海綿城市理念下的整體設計結構

在進行海綿城市建設中必須完善以下三點內容：第一，建立低影響雨水開發體系，由于城市建設都是根據海綿體系建設的，因此通過一些特殊結構就可以完成雨水的滲透、蓄積和凈化工作，這是一個有效循環的過程，可以最大程度上利用水資源，避免對水資源的浪費，除此之外，還可以調節雨水的徑流峰值和徑流總量，對一些污染地區進行處理；第二，完善管渠排水系統，該系統要和低影響雨水開發系統有效結合，共同對雨水進行收集、處理和排放，有效對雨水資源進行管理；第三，建立超標徑流雨水排放體系，主要作用是對自然降水進行收集，對城市各個地區的水流進行調蓄，同時在特殊時候還可以做泄洪處理。通過上述三個系統的協同合作，能有效收集、管理雨水，避免雨水四處蔓延對城市造成影響，為了深入對這方面的內容進行理解，設計了海綿城市在城市道路建設運行結構圖，附圖如下：

2 海綿城市設計工作的重點內容

2.1 整體規劃的重點內容

在建設海綿城市中要結合整體做好規劃，避免設計不合理、水資源處理不當等問題。在建設的前期階段有效利用自然環境十分有必要，根據城市所有的地理環境，在盡量減小對原有排水系統干擾的前提下，設計城市道路時要繞開天然的湖泊，做好城市道路的空間布局，同時做好與在建或已建項目的銜接，在道路兩側設計出天然的綠化帶和人行道，有效滯留雨水，讓雨水充分滲透到地下，讓大地對雨水進行凈化，這樣形成的徑流的雨水量會非常小，再通過其他設施的建設，有效對這部分水資源進行管理，避免出現徑流水量超標等問題，實現道路低影響的建設目標。

2.2 設計城市道路路面的重點內容

一般在傳統的道路路面設計中，要求路面必須傾斜1.5%～2%，這樣在重力的作用下，降水會自由地流進排水口，建設綠化帶時其要比路面高一些，有利于路面積水的流動，但是在海綿城市理念下進行路面、綠化帶設計中，在建設路面時一定要存在一定的高低差，這樣當遇到降雨天氣后，雨水落到路面上，匯集成徑流，由于路面設計中存在一定的高低差，這樣雨水會直接向低路面的一側流動，除此之外，進行綠化帶設計中，在其下面設計了排水管，當遇到降雨后，雨水需要先滿足周圍綠化植被的需求，大部分水資源會滲透到地層中被植被吸收，還有一部分滲透到地下形成地下水，之后剩余的才會從排水管道中流出。另外，還可以將滲透裝置安裝到排水管中，在滲透裝置的作用下雨水直接進入到地層中，有效對城市地下水進行補給，做好對城市水資源的管理。

2.3 設計道路整體結構層次的重點內容

為了有效管理城市水資源，相關技術人員分析得出可以通過三種方式進行路面積水的排放：第一，降雨導致雨水積累在道路表面，可以通過路面之間的間隙將雨水滲透到路面以下，有效排放出雨水；第二，長時間的積水會逐漸滲透到道路的基礎層，而在道路兩側設置了排水管道，可以有效排出這些雨水；第三，路面積水直接進入道路基土層進行排放。對于前兩種排水方式而言，可以有效降低道路表面的徑流系數，達到海綿城市設計的要求，但是沒有完成對路面的滲透作用，雨水不能滯留到綠化植被中，也不能有效對雨污水進行凈化。海綿城市建設規范中對這方面有明確的規定，要求道路基層土壤的滲透系數不得小于7×10-5cm/s，城市道路的車流量非常大，而且很多道路的負載高，不能有效對積水實施滲透。傳統方式設計人行道路的時候，預制混凝土是常用的材料或者會使用花崗石，但是在建設海綿城市理念的道路時，必須使用新型的透水材料進行道路的鋪裝，該材料有很好的透水性和透氣性，有效降低城市地表熱量的散發，在生態保護方面有非常重要的作用，在海綿城市理念建設中，要求所建設的道路滲水系數在1.0×10-3mm/s范圍，地下水表面層和透水層的距離控制在1m以上，下面是不同路面的雨水徑流取值范圍，路面建設中可以作為參考，保證最終的建設質量。

3 城市中具體的排水設計要點

3.1 設計排水管滲透的方法

在排水管道中進行滲透設計時，要使用特殊的材料，材料一般表面存在很多孔洞，直徑不超過10mm，有效對排水管道周圍進行填充，該材料還設置了多孔層，可以對路面積水進行有效蓄積，這種新型的排水管有很好的協調性，透水效果好，占用空間小，但在使用過程中這些管體周圍會堆積很多碎石，主要是雨水沖刷，運輸車輛上掉落造成的，清理時非常困難，碎石容易將管體孔隙堵塞，如果不及時清除將會影響滲透效果。排水管道的設計貫穿整個城市道路工程，城市道路復雜，出現很多交叉口，排水管道鋪設非常復雜，線路布置就顯得較為冗長，因此在施工前必須經過嚴謹的設計，實地現場考察，各項數據資料都合格后才能進行城市施工，保證排水管道的排水效果。

3.2 設計排水溝的方法

進行城市道路兩側的排水溝設計中，必須遵循保護生態環境原則，在建設和設計時要了解當地的生態情況，讓排水溝設計和生態有機結合到一起，避免相互影響而出現問題。設計排水溝時其結構層次依次是綠化植被層，土壤種植層，水分滲透過濾層，滲排水層，砂石層。這種結構的排水溝可以對道路雨污水進行過濾，對路面積水進行滲透，同時還能保護周圍的生態環境，充分完成水源的循環再生利用。

3.3 設計城市綠化帶的方法

綠化帶的設計非常重要，可以保證城市路面排水順暢，海綿城市綠化帶設計時其中心一般比周圍低，在綠化帶中央位置設計溢流式排水口，這樣就可以形成下凹式綠化帶，有效排除雨水。路面的初期雨水會滲透到綠化帶的土壤層中，為綠化植被提供水資源，剩余的雨水會通過排水管道排出，這種設計方式可以避免洪澇災害的出現，保證土壤的整體滲透系數，當城市綠化通過雨水灌溉達到很好的效果后，植被的灌溉用水量就會相應的減少，節約城市中的水資源。

3.4 海綿城市的優勢

傳統的排水理念中主要是快速排水，將城市水資源排放到附近的河流和湖泊中，導致80%的水資源沒有利用就被排掉，但是海綿城市設計理念，雨水可以滲透到道路路基層，對周圍的綠化植被進行灌溉，合理利用了水資源，同時有效處理了雨水，對地下水資源起到很好的補充作用。由于人行道使用了透水透氣材料，導致城市不透水面積減少，降雨后減小洪峰流量。當大部分雨水滲透到地下后，在道路避免形成的徑流會變小，有效控制了徑流產生的污染。在大雨過后，道路沒有明顯的積水，可以讓司機駕駛得更加舒適。

4 結語

通過以上對海綿城市的城市道路系統化設計分析，發現想要達到理想的排水效果，在設計施工過程中，要求設計部門和施工部門相互配合，避免使用傳統的雨水排放方式，利用綠化帶、植草溝、排水管道、排水管道的滲透等，有效排出城市中的雨污水。海綿道路可以很好地補充城市地下水資源，減小洪峰流量，減輕排水系統壓力，降低雨水徑流污染，改善道路行駛安全性和舒適性，改善城市微氣候，因此在以后有很好的發展前景。

參考文獻

[1] 毛偉.基于“海綿城市”理念城市道路設計優化措施[J].工程技術（全文版），2016，（11）.

[2] 張晶晶.淺論“海綿城市”理念在城市道路設計中的體現——以平潭綜合實驗區東大路工程為例[J].福建建筑，2016，（7）.

[3] Helen Clarke，竇秋萍，劉靜.海綿城市之綜合低影響開發系統的規劃設計（二）——英國低影響開發規劃設計技術路線[J].給水排水動態，2015，（6）.

（責任編輯：王 波）