海綿城市技術在道路工程中的應用分析

高穎莉

（中交公路規劃設計院有限公司，上海201208）

1 海綿城市概述

現代社會的發展不僅僅給人們帶來了生活上的便利、科技上的發展，同時，也給人們帶來了新的問題。而水環境問題，是最突出的一方面。水環境的惡化將直接影響人類的生存環境和生存質量。因此，人們提出了海綿城市的概念。

對于海綿城市的概念，不同國家有不同國家的定義，在西方發達國家，海綿城市又稱為低影響開發理念旨在通過分散的，小規模的徑流控制設施，來達到對雨水所產生的徑流和污染進行控制的目標，使城市的雨洪管理接近于自然界的雨水循環，因此，在西方國家海綿設施又稱為LID 設施。而在我國海綿城市的概念則是指新一代城市雨洪管理的概念，是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性，也可稱之為“水彈性城市”[1]。國內外對海綿城市的理解和定義，有一些相似的地方，也有一些不同的點，但主旨都是相同的，都是為了解決雨水給人們帶來的問題。

1.2 海綿城市的應用案例及設施簡介

1.2.1 新加坡JTC 清潔科技園

新加坡是全球聞名的花園城市，新加坡的海綿城市建設一直走在世界的前列。新加坡JTC 清潔科技園是一個集海綿城展示和運行為一體的綜合科技展示園。它坐落在清潔科技園區的中心區域，與南洋理工大學毗鄰。JTC 清潔科技園總占地面積5ha；園區核心部分由森林之峰、野生走廊、淡水沼澤森林與溪流山谷4 大主題區塊組成，核心部分不僅僅保留了原有的生態環境；同時設置了一系列的海綿城市設施，使得65%的雨水徑流，過濾、凈化，重復利用，作為廁所沖洗用水、綠化灌溉用水等。JTC 清潔科技園的設立在探究城市與生態之間的平衡方面走在了世界的前沿，也為海綿城市的發展提供了良好的技術支撐，同時也兼顧了科技展示與教育的作用。

1.2.2 法國佩爾勒馬恩河河岸設計

法國是一個兼具浪漫與現實主義的國家，在生態環境及河岸建設方面也尤為突出。馬恩河是位于法國佩爾勒的一條景觀河道，為了抗擊洪水的侵蝕，河道原來采用了硬質護岸。隨著時間的推移以及法國旅游業的發展，原有的硬質護岸過于生硬且影響河道的整體景觀效果。因此，佩爾勒當地政府決定對馬恩河進行河岸整體景觀的改造，改造后的馬恩河既要滿足排水的需求，又要兼顧景觀效果。因此，設計師重新考慮了城市與河道的關系，通過引入LID 設施，將馬恩河打造為景觀性與實用性為一體的綜合性生態河道。使得周圍居民和附近野生動物可以自然和諧共處，也成為河道改造史上一個非常成功的案例。

2 海綿城市在道路工程中適用性分析

2.1 在道路設置海綿設施的原因

道路是城市建設非常重要的一部分，也是城市發展必不可少的一部分，道路穿梭于城市的各個地方。根據要求，對于規劃人口在200 萬以上的大城市，城市道路用地面積應占城市建設用地面積的比例宜為15%~20%。作為一個滲透于城市各個區塊的市政設施，道路與海綿的結合將會大大降低整個城市的徑流系數，同時，惠及整個城市的居民及業態，而海綿設施的設置則可以降低道路雨水系統的壓力，減少市政管線的投資，可以說是一個相輔相成的關系。道路海綿城市的建設，是接下來城市建設的一個新的目標。

2.2 適宜設置于道路的海綿設施

隨著海綿城市技術的發展，現在已有多種海綿城市措施；如屋頂花園、植草溝、雨水花園、生態濕地等。根據道路的特點和作用，適宜設置于道路工程的海綿城市措施主要有以下幾種。

2.2.1 透水路面

透水路面指的是采用透水性良好的材料鋪設的路面，采用透水材料鋪筑路面可以使雨水一部分滲入土壤，另外一部分雨水則可以由路面下方的幾層與透水材料進行儲存，而無法消納的雨水則變成徑流進入城市排水管網進行排放。

現階段，考慮到項目的經濟性，透水路面大部分都用于人行步道，慢行系統以及路側停車場中，透水路面的布置可有效降低道路徑流系數，降低雨水管網排水壓力，隨著技術的日益成熟和發展，今后，透水路面在快速路的設置也會越來越多，形成系統化的透水網絡。

2.2.2 生物滯留設施

生物滯留設施是指在設置地勢較低的區域，通過植物、土壤和微生物系統蓄滲、凈化徑流雨水的設施。生物滯留設施按照構造的不同可分為簡易型生物滯留設施和復雜型生物滯留設施，按照使用位置的不同又可分為雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態樹池等。

生物滯留設施適應性強，可有效降低凈流污染，非常適宜與設置在道路側分帶、中分帶中。生物滯留設施既有良好的徑流及污染物控制效果，又可以與綠化景觀結合，打造水、景一體的海綿設置，可以為道路的景觀增光添彩。

2.2.3 雨水收集模塊

雨水收集模塊是一種由塑料材質制成的模塊化雨水收集系統，通過模塊與模塊之間的疊加可以形成地下的小型儲水設施，用以收集雨水；雨水收集模塊施工簡便靈活，根據蓄水需求的不同，既可以建設成家庭小型雨水收集池，也可以用作建設成市政大型雨水調節池。操作簡便、用途廣，也使得pp 模塊蓄水池成為海綿城市建設重要的一個組成部分。

在紅線寬度超過50m 的道路下方，可以設置雨水收集模塊，通過生物滯留地凈化后的雨水可以進入雨水收集模塊收集，收集后的雨水可作為道路及綠化澆灑用水，真正將雨水變廢為寶，合理利用，也是海綿城市建設的主旨和初衷。

2.2.4 開口路緣石

開口路緣石是海綿城市雨水倒流的一個重要設施，通過對路緣石增加開口的方式，將路面雨水徑流導流至雨水花園、植草溝等海綿設施中去，起到了一個承前啟后的作用。

以上就是在道路工程中，運用較多的海綿城市設施，未來隨著海綿城市技術的發展，將會有越來越多的海綿城市設施運用到道路工程中去。

3 海綿化道路效果分析

3.1 徑流控制效果分析

徑流系數是指一定匯水面積內地面徑流量與降雨量的比值。根據GB 50014—2006《室外排水設計規范》（2016 版），混凝土或瀝青路面的徑流系數為0.85~0.9；由這個系數可以看出，大部分的雨水都直接形成了徑流，對城市雨水管網產生了巨大的壓力。在加設透水路面、生物滯留帶等設施之后，徑流系數可下降至0.45~0.6，效果較為顯著[2]。

3.2 污染物控制效果分析

通過透水路面和生物滯留帶截流后，部分污染物通過孔隙被截留，達到凈化雨水的效果，同時凈化后的雨水可以儲存進雨水收集模塊中，進行回用[3]。

4 結語

海綿城市的發展如火如荼，各地都展開了海綿城市專項的設計及施工，利用好海綿城市的設施，將會對城市的發展，以及城市防洪排澇帶來積極的影響，在道路建設的同時設置海綿城市的設置，將會使海綿設施發揮更大的作用，同時也能改善城市環境，提升城市形象。