基于海綿城市的城市道路系統化設計

林 昆，王 岳

(中交第四航務工程勘察設計院有限公司，廣東 廣州 510230)

海綿城市是新時期城市化建設發展中所提出的雨洪管理概念，其意義是指城市能夠模仿海綿的吸水性能，在面對雨洪災害時提升城市的排水性能。海綿城市在適應環境變化以及應對雨洪災害等方面具有良好的彈性，因此也被稱之為“水彈性城市”。而道路作為城市結構的基礎組成部分，新時期城市道路規劃設計中，就要與海綿城市理念深度結合，全面保證城市的排水系統性能，推動城市的現代化安全化發展。

1 基于海綿城市的城市道路系統化設計的重要性

隨著我國城市化建設腳步的不斷加快，城市道路設計中對多方面因素的思考愈加深入，而道路排水就成為了當前時期我國城市道路設計中的重點問題。而隨著海綿城市理念的提出，城市道路系統化設計已經成為了新時期城市化建設發展的關鍵內容，對于城市建設發展具有重要意義。首先，能夠降低雨洪災害的影響。近年來我國城市雨洪災害問題引起了社會各界人士的高度關注，不僅給我國社會經濟發展造成了嚴重的不利影響，更是導致了城市居民的人身財產安全受到了重大威脅。而基于海綿城市理念的城市道路系統化設計，就能夠實現城市道路與排水系統的有機結合，全面提升城市的排水性能，在雨洪災害發生時，通過城市的吸水和存水功能，將災害降到最低。其次，優化城市建設。現代城市道路規劃設計中，對城市綠化的重視程度逐漸提升，如何實現城市綠化與城市建筑、硬化的有機結合已經成為現代城市道路建設規劃的重點內容。而城市道路作為現代城市硬化建設的主要內容，基于海綿城市理念的城市道路系統化設計就能夠實現城市硬化與綠化的有機結合，改善傳統城市道路建設中存在的現實問題，促進城市化建設發展。

2 傳統城市道路排水系統存在的問題

排水系統作為城市道路建設的重要組成部分，是城市雨水徑流產生和排放的重要基礎。傳統城市道路的排水設計理念較為落后，多以路面坡度設計的方式是雨水產生徑流而排放出去。但是隨著近年來城市雨洪災害的逐漸爆發，傳統城市道路排水系統中存在的問題逐漸暴露出來，主要表現在以下幾個方面：

第一，排洪壓力大。現代城市建設發展中，城市建筑及路面硬化結構的占地面積不斷增加，而硬化結構滲水性較差，在現代城市建設中綠化占比和自然地面占比不斷縮小的影響下，就導致了城市在雨洪災害發生時，排水系統所面臨的壓力過大，無法及時排出，導致城市內路面徑流的形成，大大增加了雨洪災害對城市居民的安全危害。

第二，徑流污染嚴重。在城市雨洪災害發生形成路面徑流時，往往雨水凈流中會攜有各種城市垃圾和城市污染物，包含了城市交通過出行中產生的油污、路面砂礫、建筑垃圾、有機廢物等等，這就會導致城市環境受到嚴重危害，對城市水體產生污染影響，導致城市水體被污染的情況發生，不僅對城市可持續發展建設不利，更會對居民的日常飲水安全產生威脅。

第三，雨水資源流失。我國雨水資源豐沛，如果能夠對城市雨水資源進行有效利用，就可以有效節約我國自然水資源，推動我國環境保護工作的發展。但是根據相關調查顯示，我國現階段雨水資源的利用率僅能達到20%左右，而我國650余個城市中，年缺水總量超過了60億m3，而每年浪費的雨水資源高達4.8萬億m3。

3 基于海綿城市的城市道路系統化設計的影響因素

而隨著海綿城市理念的逐漸推廣，基于海綿城市理念的城市道路系統化設計也成為了新時期城市道路建設發展的重要方面。但是在基于海綿城市的城市道路系統化設計過程中，依然面臨著一些現實影響因素，給城市道路系統化設計工作的開展造成了嚴重的不利影響。基于海綿城市的城市道路系統化設計的影響因素主要體現在以下方面：

第一，地理條件影響。不同的城市自然地理條件存在較大差異，包含了地形地貌、城市水系、水文地質環境以及自然綠地環境等等，在基于海綿城市理念進行城市道路的系統化設計時，首先要考慮的設計影響因素就是城市地理條件，以便在城市道路的系統化設計中對自然地理條件進行科學化利用。地理條件較為平坦的城市區域在進行道路系統化設計時，應順應地理條件因素，與自然深度結合，保證道路設計的靈活性。而山地環境的城市道路設計中，在道路設計開展前，需要對自然災害情況進行評估，以保證道路設計的合理性。

第二，城市布局影響。城市布局包含了基礎布局與功能布局兩個方面，都會對城市道路系統化設計產生影響。城市基礎布局包含了帶狀、團塊狀、環狀等，是城市歷史發展形成的。而城市功能布局則是城市道路交通網絡將城市各功能用地構成一個協調的有機整體。基于海綿城市理念進行城市道路的系統化設計時，就需要對城市基礎布局和功能布局加以深層次的考慮，以保證城市道路設計的科學性和整體性。

第三，排洪防澇影響。排洪防澇作為城市道路的基本功能，在海綿城市理念下進行城市道路的系統化設計時，對于這一點更是高度重視，是城市道路設計中進行匯水區域劃分的基礎依據，也是解決雨水徑流產生的污染問題的重要基礎。因此，在海綿城市理念下進行城市道路的系統化設計時，就必須對防洪排澇加以深入研究和思考，才能夠保證城市道路系統化設計的科學性。

第四，城市性質影響。城市性質指的是城市在一定地區、國家的政治、經濟與社會發展中所處的地位與所擔負的主要職能，是由城市的地理位置、對外關系、經濟建設等基本情況決定的。城市性質對于新時期的城市道路規劃設計具有重要的影響意義，是路網布局的決定性因素，更是路網規劃的重要基礎，兩者直接具有密切聯系，城市性質據定了城市路網規劃，城市路網規劃也會直接影響城市性質。

4 基于海綿城市的城市道路系統化設計內容

H市某城市道路規劃設計中，深入結合了海綿城市設計理念，以提升城市道路設計的科學性。該城市道路設計長度為3.26 km，機動車道寬度為12.5 m，人行道寬度為3.5 m，綠化帶寬度為9.5 m。在該道路的規劃設計中，優化了雨水收集排放系統，以期實現對城市路面雨水徑流流量的控制。在該項目的系統化設計中，其設計內容及要點主要包含了以下幾個方面：

第一，材料選擇設計要點。在海綿城市理念下進行道路系統化設計時，首要的任務就是選擇科學化的路面材料，要充分保證路面的透水性能力，以實現對路面雨水徑流的控制。經過設計人員的深入研究與思考，選擇了透水瀝青才來作為該城市道路項目的路面材料，通過其透水性能，是路面水能能夠從路面面層滲入，然后流經基層，沿基層設計的排水設施將雨水徑流引入設置的蓄水池之中，以實現對雨水資源的利用。

第二，生物滯留設施設計。生物滯留設施指在地勢較低的區域，通過植物、土壤和微生物系統蓄滲、凈化徑流雨水的設施。在H市基于海綿城市理念的城市道路設計中，采用了生物滯留設施設計的方案，以實現對雨水徑流的蓄滲和凈化。在實際設計中，設計人員對道路兩側的綠化帶進行了加寬設計，使用生物滯留設施以實現對城市道路雨水徑流蓄滲功能的優化。該項目中的生物滯留設施結構從上至下主要包含了6層結構，即持水區域、沉砂池、擋水堰、雨水溢流井、種植土壤層、砂濾層以及卵石層。

第三，行車道設計。該條道路的行車道包含了公交車專用道，位于道路兩側邊緣車道，在傳統的城市道路公交車道設計中，多將排水系統置于此處，導致了雨季時公交行車道雨水積留問題的產生。針對這一現實問題，設計人員在公交車道設計時采用了透水材料，并設計了連續下水口，并將傳統的縱向排水結構更改為橫向排水結構，減少道路兩側的積水和路面大規模流水的問題。

第四，非機動車道和人行道的排水設計。在上述基于海綿城市理念道路系統化設計的非機動車道和人行道設計中，都使用環保透水磚材料，其整體結構層次分為：聯鎖透水磚、中粗砂找平層、土工布、五殺透水混凝土以及碎石結構層，不僅全面保證了路面的透水性能，更兼具了去除雨水中污染物的功能，對于雨水資源的循環利用具有重要價值。

5 結束語

基于海綿城市理念的城市道路設計對于新時期的城市化建設發展具有重要的推動意義，不僅能夠全面提升城市道路的排洪抗澇效果，更能夠推動城市雨水資源的回收利用，實現城市發展的可持續化建設。