海綿城市在市政道路設計中的應用

侯劍

（貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴陽 550000）

1 引言

近年來，隨著城鎮化發展步伐的加快，城市的規模越來越大，但由于發展理念的滯后，在城鎮化發展中出現了許多的問題，如城市內澇、排水設施不完善、雨水資源浪費以及地下水污染等。尤其是近年來國家在大力倡導生態文明建設【1】，在城市建設中嚴格執行相關的要求，大力支持發展海綿城市，對雨水資源進行綜合利用，緩解城市內澇，達到維持城市原有的水生態環境系統，實現人與自然之間和諧相處。2014 年10 月，《海綿城市建設技術指南》（建城函〔2014〕275 號）的頒布標志著海綿城市理念在國家政策上有了大力的支持，其中對城市道路的建設也進行了相關的規定，對海綿城市理念在市政道路設計中的應用具有十分重要的指導意義。本文以貴安新區玉衡路為例，對海綿城市在市政道路設計中的應用進行研究。

2 項目概況

玉衡路位于貴州省貴安新區核心區，為南北走向，起點位于天河潭路，向南延伸至規劃云昌路，長5.28km，道路紅線寬度44m。沿線地塊多為商業用地、居住用地、商住混合用地，以低山丘陵地貌為主，是比較典型的低山、低中山地區，海拔基本處于1 200～1 300m，局部起伏較大。

3 市政道路海綿城市設計理念

3.1 海綿城市理念

海綿城市屬于城市雨洪管理概念的范疇，是指城市在對環境變化及雨水帶來的自然災害有著良好的適應性【2】，國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”。可對雨水進行吸納、蓄滲以及緩釋，可有效地對雨水徑流進行控制，實現雨水的積存、滲透以及凈化效果。作為一種新型理念，海綿城市在城市建設中能實現環境保護以及提高城市防洪排澇的目的，有利于城市實現可持續發展。在市政道路設計以及道路、排水管網、綠地等基礎設施中運用海綿城市理念，將“滲、滯、蓄、凈、用、排”等綠色措施相互結合，可有效地減小市政道路對城市自然生態產生的不利影響。

3.2 發展海綿城市的意義

3.2.1 緩解內澇、減輕熱島效應

夏季由于暴雨頻發，極易引起嚴重的城市內澇，會給城市帶來諸多的麻煩。當降雨量很大時，市政道路的排水系統無法及時排出，道路會面臨癱瘓的威脅，給交通及居民出行帶來極大的影響。因此，在市政道路設計中引入海綿城市理念，使市政道路能夠像海綿一樣在遇到暴雨時可及時有效地吸收雨水，緩解內澇，將雨水蓄存起來，由于水的比熱容大，還可以調節城市內部的濕度及溫度，減輕熱島效應。

3.2.2 收集利用雨水

發生降雨時，雨水會被海綿設施所吸收，而城市綠地中的地表植被也會對雨水有阻滯作用，促使其下滲，當氣候干旱地表缺水時，滲入土中的雨水可適當地補給地表，實現了對雨水的充分利用，在目前缺水問題大面積存在的情況下，具有十分重要的意義。

3.3 海綿城市設計理念

3.3.1 道路總體設計

海綿城市建設中要避免海綿體被其他基礎設施影響，因此，在市政道路的總體設計要與城市的發展相結合，對城市的自然環境要進行保護與利用。對水生態的保護是海綿城市的核心，在市政道路的規劃與設計工作中，要對城市現有排水系統的優勢與劣勢綜合考慮，完善排水系統，避免因排水系統在設計上存在缺陷對自然環境造成破壞。市政道路在設計中受到的限制因素很多，其中有不少是敏感因素，因此，在市政道路的規劃設計中要實現在空間布局上的科學劃分，科學布局綠化帶、分機動車道、機動車道以及人行道，形成一個完整的排水系統，對雨水的收集與排放起到有效的作用，如圖1 所示。

圖1 海綿城市道路排水系統

玉衡路海綿城市設計方案在不改變雨水排放管網系統的基礎上，通過對雨水排放至管網系統的過程中的雨水洪峰、面源污染、徑流總量實施控制。主要考慮人行道透水鋪裝和下沉式綠地的建設，按照低影響開發理念配套設置雨水綜合利用措施，將道路紅線范圍內的雨水優先收集并匯集到兩側的下沉式綠地中進行滲透、滯蓄處理，使徑流雨水用于回補地下水，發揮徑流污染控制、峰值流量削減、水文生態恢復等多方面作用。通過設置在道路兩側的雨水管線，對暴雨時的徑流量進行排除，沿道路縱坡在道路低點排入河流。

3.3.2 縱斷面設計

在市政道路縱斷面設計中，要考慮配合低影響開發設施的基本功能以及排水規劃需求等，在道路縱坡的低點設置雨水排出口以及海綿城市措施來對雨水進行收集處理，減小在低洼路段出現積水現象的概率【3】。玉衡路根據道路的走向以及縱坡劃分為3 個匯水區，即車田河、湖潮河以及冷飯河3 個匯水區。其中K0+000～K1+940 為車田河匯水區，K1+120 車田河處為低點，雨水隨道路縱坡由K0+000、K1+940 排往車田河，最大縱坡為2.17%；K1+940～K3+462 為湖潮河匯水區，雨水隨道路縱坡由K1+940、K3+462 排往湖潮河，最大縱坡為2.95%；K3+462～K5+281 為冷飯河匯水區，K5+150 處為冷飯河，雨水隨道路縱坡由K4+620、K5+281 排往冷飯河，最大縱坡為4%。

3.3.3 道路排水設計

1）下沉式綠地

下沉式綠地是一種兩邊略高于中心的淺碟形綠地，并且在側石上設置開口，引導路面上的雨水有組織地匯流進下沉式綠地內，達到雨水的蓄存、滲透以及排放目的。當雨水較多超過了綠地的蓄存量時，多余的雨水會通過綠地內溢流設施的引導排入市政雨水排放系統中。玉衡路設計有2m 下沉式綠地，下沉式綠地頂面標高比路面設計標高低25cm，有效調蓄深度為20cm，當雨水的量超過調蓄深度時，多余的雨水直接溢流或者是經雨水收集口排入雨水管道中，中分帶之中的雨水在滲入土中之后會進入中分帶中埋設的盲管，經盲管排入雨水管道之中。下沉式綠地與車行道之間的路緣石做開口處理，開口間距為10m，在道路的地點處要增設開口路緣石，開口處要設計有沉砂池，起到防沖刷與攔渣效果。設置在下沉式綠地中的雨水井蓋采用篦狀，檢查井的井口可作為雨水收集口使用。

2）透水鋪裝

作為市政道路中常用的一種海綿城市措施，透水鋪裝有著很廣泛的應用，根據面層材料的不同，透水鋪裝分為透水混凝土鋪裝、碎石鋪裝、透水瀝青混凝土鋪裝等，前2 種鋪裝主要應用于人行道以及車流量小的道路，效果良好；透水瀝青混凝土鋪裝主要應用于機動車道的鋪裝。其中，透水混凝土以其質量輕以及滲透效果好的特點成為使用最普遍的一種鋪裝材料。隨著技術的不斷發展，各種新型的透水鋪裝材料不斷出現，透水性能與環保性能都不斷提高。玉衡路在人行道采用透水鋪裝，人行道結構層從上至下依次為8cm 濾水磚、4cm 找平層、20cm 透水混凝土以及20cm 級配碎石。由于路基土多為紅黏土，為防止雨水不能下滲而浸泡人行道，級配碎石中設計有透水盲管，將不能下滲的雨水收集之后排入雨水管道中。

4 結語

海綿城市理念作為一種新興的環保理念，符合可持續發展的要求，在城市建設尤其是市政道路中的應用越來越廣泛。在市政道路設計中引入海綿城市理念可有效地解決城市內澇以及水污染等問題。本文以貴安新區玉衡路為例，對海綿城市在市政道路設計中的應用進行研究，分析了海綿城市理念及其意義，從總體設計、縱斷面以及道路排水3 方面對玉衡路海綿城市設計進行了研究。能夠對市政道路中的海綿城市設計提供一定的參考與建議，具有一定的工程實際意義。