基于海綿城市理念的市政道路排水設計思考

薛曉虎

（山西省城鄉規劃設計研究院 山西太原 030001）

0 引言

市政道路給排水工程在城市雨水、污水及生活用水等方面具有重要的作用，將直接影響居民的生活質量要求。海綿城市的理念在近年來得到了諸多相關領域人員的青睞，并且對市政道路給排水項目的發展產生了積極的影響。

1 海綿城市的理念

海綿城市理念是新世紀出現的一種科學的管理概念，也被稱作“水彈性城市”，甚至被譽為低影響雨水管理系統。它能夠發揮吸水、蓄水、凈水等多重水處理功能，滿足城市發展過程中的不同需要。同時海綿城市理念的運用能夠有效的減少和緩解當前城市熱島效應帶來的不利影響，通過降低和保持道路表面的溫度，使其避免發熱[1]。更重要的是，在市政道路給排水項目的設計中，該理念能夠將整個設計系統的功能進行合理的完善，使系統價值最大化發揮，促進市政道路修復、滲透等功能的提升，從而幫助我國緩解自然生態與社會發展中的問題，提高水資源的利用率。

2 海綿城市理念在城市建設中的重要性

2.1 改善自然環境

市政道路給排水項目是我國城市建設中的重點項目，但是在當前城市化的發展過程中，與環境資源的保護出現了一些矛盾，使社會的發展受到一定的限制。目前我國很多城市出現了水資源短缺和雨水地表徑流的污染問題，為了避免生態退化與環境污染問題，城市給排水項目的完善與提升十分重要。通過海綿城市理念與市政給排水項目設計的融入，不僅能夠很好的改善這一現狀，還能根據相關政策的要求有效的協調城市發展與自然環境的關系，達到改善自然環境的目的。

2.2 水資源的科學管理

海綿城市理念的科學運用，能夠在城市市政道路的設計中發揮重要的作用，并將其海綿效應充分發揮，優化排水系統，更好的提升城市在蓄水、排水方面的水平。海綿城市理念的應用能夠確保水資源的合理應用，減少資源的耗費，并在此基礎上能提高城市的排澇能力，實現水資源的科學管理。

2.3 提高市政道路給排水設計的質量

在城市市政道路的設計工作中，運用海綿城市理念到市政排水項目中還能夠根據需要進行流程的調控，能夠有效的改善城市自然環境，并降低建設過程中對城市基底環境造成的危害，從而提升經濟效益。另外，海綿城市理念的運用還能夠借助系統的建設，緩解我國現階段多數城市面臨的水資源短缺問題，地表雨水徑流污染問題。

3 市政道路海綿設計思路

市政道路海綿設施是海綿城市的重要組成部分，是城市排水防澇的重要設施，一般采用低影響開發理念進行技術設計。海綿城市是一個復雜的大系統，市政道路海綿設施是這個系統中的一個重要環節，設計不僅應與城市海綿設施規劃相銜接，還要符合城市排水防澇設施的相關要求。城市海綿設施建設的目的是促進雨水資源利用，主要目標就是控制雨水的地表外排量，增加雨水的儲存和下滲量，使城市水資源具有彈性。城市道路作為城市排水設施的載體，也是實現海綿城市的有力抓手。市政道路海綿設施通常采用透水鋪裝和下凹式綠地等措施來控制雨水徑流量，其思路是雨水降落到路面后，先通過道路或綠地的滲入地下進行儲存。隨著雨水滲透量的增加，土壤的吸水性將達到飽和，剩余的雨水再通過排水管渠進入雨水儲存設施中，雨水儲存設施存滿后多余的雨水最后進入市政排水系統排入河流。海綿化設計具體實踐到市政道路是一個比較復雜的綜合性工程。不僅要考慮城市的規劃、防洪排澇、綠化和工程地質等多個專業，還要考慮工程的經濟合理。因此在設計前要對這些條件進行綜合考慮才能設計一個完善健全符合海綿城市要求的排水系統。

4 市政道路海綿設計的措施

4.1 道路設計

城市道路由機動車道、非機動車道和人行道組成。在車行道的設計中基本會采用非透水性道路施工的手法，但是這樣的工藝很有可能導致道路表面的滲水能力不足，在雨水季節甚至會造成積水，影響車輛的正常行駛。而通過海綿城市理念的應用能夠很好的控制這類問題。例如，在車行道的設計中相關人員可以挑選質量上佳、具備良好滲水能力的瀝青混凝土作為主要材料，并鋪設于道路的上面層部分，下面層的部分則需要挑選不具有滲水性的材料，防止影響地基的穩固性。在上下面層中間要設置導流層將雨水集中到盲溝，盲溝導入道路周邊綠化帶，從而促進水資源的循環利用[2]。在引流的設計方面，工作人員需要注意根據地質特點與實際需要控制坡度的范圍，一般情況下，需要保持在0.3%～1%之間。

人行道的主要作用在于方便人們的步行，也已經成為市政道路工程中重要的環節。運用海綿城市的理念，可以進一步改善人行道的設計，提升人們的出行質量，同時能夠增強雨水等資源的利用率。在人行道設計的過程中通過采用滲透性鋪裝材料增強市政道路的滲水能力能有效的減少和避免路面出現積水的問題。并且還能對道路的溫度與濕度進行調控，進而有效提升我國城市建設質量，促進城市化的發展。

4.2 道路綠化帶的設計

市政道路綠化帶海綿設計過程主要有以下幾點：①雨水的收集主要采用下沉式綠地。下沉式綠地設置在三塊板道路的機非隔離帶處，在結構形式上承凹型，可以使雨水下滲并存儲部分雨水，下凹式綠地的高度通常是在道路路面下方15cm左右。為了在大雨時使路面的雨水能夠盡快排走，在下凹式綠帶中間設置溢流口，溢流口的高度與該處道路橫斷面最低處高程一致，溢流口連接道路下的雨水排出系統能使超量的雨水盡快排走。②綠帶要考慮對水質的過濾，城市路面的初期雨水污染比較嚴重，初期雨水的過濾環節能夠緩解地下水的污染問題，保證其清潔度，并且提升雨水的利用率。在綠地與道路銜接處鋪設砂石，能有效的截留一部分污染物進入綠地和城市排水系統。③滯蓄緩排，傳統道路排水將人行道、非機動車道和機動車道雨水均通過雨水口排入道路排水系統。道路海綿設計通過機動車道兩側的開口路緣石將雨水匯流至下沉式綠地，下沉式綠地中設有溢流式雨水口，綠地內土層隨著雨水滲入量的增加，含水率飽和后水位上升到高于溢流式雨水口頂面標高時，雨水溢流入雨水口排入下游雨水排水系統。這種道路海綿設計不僅可對雨水進行調蓄，還能達到雨水錯峰排放的效果。

4.3 路緣石的設計

市政道路一般設置路緣石，路緣石的設置又影響雨水排入道路中的綠帶內。因此設計中需要對路緣石包括平緣石與立緣石進行科學的安排。正常情況下，平緣石的高度與地面基本一致，因而能夠將雨水順利地引流至收集口，防止路面積水的問題。但是立緣石特征較為明顯，雖然具有同樣的引流功能，但是高度比路面高，阻止了雨水直接排入綠帶。因此，在海綿設計中可以通過打孔、豁口等方式實現雨水引流和排入綠帶。在實際的工程設計中如果道路中的綠帶比較寬，可以去掉立緣石采用路肩的方式，使道路路面雨水更快的排入兩側綠帶中。

4.4 排水系統設計

海綿城市的設計理念為“滲、滯、蓄、凈、用、排”，道路海綿設計要結合城市的實際情況，利用LID源頭滲透技術中涉及到植被緩沖帶，并且將中途技術與末端存儲技術合理應用，因地制宜選擇科學合理的措施。例如，在降水多不缺水的地區，采取的主要措施是“滲、滯、凈、排”主要通過下滲式路面、下凹式綠地結合排水系統，能有效的起到雨量消峰和減少排水系統建設投資的作用。采用海綿設計將雨水導入綠化帶，綠地設計中通常設計有沉淀過濾設施，對初期雨水起到了有效的凈化作用。但是在缺水的地區，除了上述的措施外還需要在綠地中建設需水池，或結合城市公園建造人工湖對雨水進行儲存，對雨水進行凈化后對水資源進行綜合利用。另外，在徑流受到污染的區域，還要注重對污染源的管控，結合凈化技術的使用，實現雨水資源的再利用。

5 結論

綜上所述，基于海綿城市理念的市政道路給排水項目的設計對于我國城市建設水平的改善與提升有著重要意義。設計人員需要在該方面加大重視程度，并在充分了解海綿城市理念的基礎上，結合實際情況，運用有效的海綿設計手段，實現我國城市建設質量的提升。