基于海綿城市概念的市政道路排水優化

施政

摘要：隨著經濟的快速發展，每逢極端暴雨天氣，我國傳統城市道路往往內澇現象頻現，面臨較大的排澇壓力，嚴重影響居民出行，并造成巨大的生命財產損失。同時，我國大部分城市水資源形勢十分嚴峻，且對雨水資源利用不充分，長此以往，生態環境的平衡將遭到破壞。在此背景下，海綿城市理念應運而生，我國許多城市陸續頒布各項措施推動海綿城市建設[1]。

關鍵詞：海綿城市;排水系統;市政道路

引言

近年來，隨著社會發展和城鎮化進程的加快，城市人口增多伴隨的碳排放的增加，氣候逐年變暖，惡劣天氣出現的頻率也愈來愈高，這種種因素使得我國許多城市都存在城市內澇的問題。海綿城市指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化的同時也對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性。本文就是基于海綿城市原理，對市政道路進行優化的闡述[2]。

1 海綿城市理論

海綿城市是現階段城市建設新的發展方向，其指的是在維持城市生態平衡的基礎上應用滲、滯、蓄、凈、用、排的理念，采用透水混凝土、透水瀝青混凝土、生態砂基透水磚等施工材料及氣流過濾裝置、調蓄設施、硅砂蓄水池等開展城市建設。因而，以海綿城市為導向的城市道路規劃設計，可提高雨水資源的收集率及利用率，有效應對雨水災害及雨水流失，提升城市防澇排水效果，維系城市生態平衡。目前，海綿城市在國內外都有一定的應用，而海綿城市最早可以追溯到20世紀末的瑞士，當時瑞士實施的“雨水城市工程”，即號召民眾在房屋墻面打洞，將雨水引入蓄水池，然后利用其澆花或沖洗廁所。瑞士城市建設中融入海綿城市理念，不僅使城市生態趨于穩定平衡，還有效提升了節水量。

2 海綿城市道路排水系統

海綿城市理念是將城市打造成為如海綿一般，可以實現對水的高效控制，從而增加城市用水和排水安全。該理念下城市的排水系統需要實現的主要功能是：對污水的定向排放;對雨水和自來水的搜集和處理，因此海綿城市的排水系統應當是連接了城市所有區域的排水設施設備，可以按照設計要求實現對城市內水體的凈化、蓄積、利用、排除等功能。而城市道路是城市區域內的通行干線，也是排水系統的共生線路，通過道路排水系統可以有效連接城市中的綠化帶、污水處理設施、排洪防澇出口以及各種其他建筑和設備等，因此道路排水系統是建設海綿城市排水系統的關鍵。

3 現階段大多數城市道路普遍存在的問題

3.1 車行道

車行道是整個市政道路工程的最主要部分，且市政排水管道通常也都設置在車道下面。大多數排水方式都是依靠重力排水，而現有用的最多的方式是根據路面的坡度采用分離溢流和集中截流兩種方式，當坡度大于等于3‰時采用的是集中集水的方法，當坡度小于3‰時采用的是分離溢流。路面材料基本采用的是混凝土和瀝青路面，但這兩種材料的透水性很差，滲透系數很小，雨水很容易造成路邊積水，同時也會造成城市熱島效應。道路兩旁每間距25-50m都會設置一個雨水口，但事實上雨水口很少有人進行清理，很容易堵塞。排水系統也不完善，大多數城市沒有實施雨污分流，再加上排水管路容易堵塞等問題，在遇到暴雨天氣雨水水量突增時，很容易出現雨水排水不暢及排水不及的情況。

3.2 人行道

人行道的規劃設計也是市政道路上非常重要的一點，我國大多數城市把瀝青或者混凝土作為原材料，但這種材料的滲透系數幾乎為零，一旦遇到下雨天，路面就會形成積水，對行人的安全來說，無疑是一個極大的隱患。

4 海綿城市導向下城市道路設計優化研究

4.1 道路系統優化設計

我國現階段的道路系統中機動車道與非機動車道的路面不具備較高的透水性，如果遇到端暴雨天氣，雨水容易集聚，形成內澇災害，影響車輛通行。因而，應以海綿城市理論進行機動車道及非機動車道的設計優化，即機動車道及非機動車道路面基層需要采用透水性能不高的材料進行施工，從而保證路面強度，滿足通行需要，同時在路面基層設置通往地下水井的排水管道系統，以便于路面排水，有效解決內澇災害;路面上層，可以選用透水性能較強的施工材料，如透水水泥混凝土、透水瀝青混凝土等，提升其排水效果。至于人行道，可以在路面基層設置直通入水井的排水管道系統，而其路面上層由于不需要十分高的路面強度，可以選用透水磚鋪設，便于雨水的排出。

4.2 車行道優化

首先是材料的選擇，要選擇具有透水性的透水瀝青混凝土，但為了避免雨水對路造成破壞的情況出現，對于車行道的中下層，還是要采用非透水的材料，斷面結構組成是透水面層，透水基層，墊層（蓄水層），過濾層，土基。在蓄水層中可以加一根排水管，到暴雨來臨時，雨水通過的透水面層和透水基層（也就進行了初步過濾）匯集到蓄水層，通過排水管及時排到蓄水池或者排到河道里，在蓄水池的水可以用來澆灑路面和路旁的綠化，這一方式不僅及時的把雨水排出，還節約了水資源。對于道路的橫面的坡度設計，要結合海綿城市的理念來設計，從而使得雨水更快地流向道路的邊緣。在道路的兩旁路面和路沿可以留一道3cm寬的水溝。這樣路面的雨水可以通過這一水溝更快的匯集到雨水口。

4.3 路基排水

對于城市道路施工工程而言，路基是其不可或缺的重要組成部分之一，同時路基本身的質量將會對道路后續使用中的穩定性造成極其嚴重的影響。因此在路基施工工作正式開始時，需要結合實際情況引入一些海綿城市理念。做好排水設計工作可以使得道路的使用壽命得到有效保障，全面避免由于雨水積壓而造成的路面坍塌等不良情況。為此設計人員首先需要在路基排水系統設計工作正式開始之前，要前往施工現場對當地的氣候環境進行全面調查對其降雨量以及氣候條件的變化規律進行全面了解。之后在本著保障路基排水性、透水性功能的原則上，對原有的工程方案進行有效優化。嚴格選取質量過關的填補材料，選擇一些透水性能較強的材料。通過這些措施的有效采取可以在最大程度上保障路基結構本身所具有的穩定性。

4.4 透水鋪裝

市政道路中透水鋪裝屬于常用海綿城市措施，應用較為廣泛，按照面層材料可將其分為瀝青混凝土鋪裝、碎石鋪裝、透水混凝土鋪裝等，后兩個通常用于小車流量和人行道路上，具有良好效果，前者則用于鋪裝機動車道。并且，透水混凝土具有良好滲透效果、質量輕的特點，成為普遍應用的鋪裝材料。在科技發展下，涌現出更多新型透水鋪裝材料，兼具環保型與透水性。

5 結語

城市建設也應當落實可持續發展理念，采取海綿城市建設方式，以加強市政道路設計，解決城市排水、降水問題。因此，可結合實際情況，從道路縱斷面、道路排水、透水性瀝青路面、生態滯留帶、排水管材這幾方面出發，合理規劃市政道路，運用科學蓄水排水技術，從而避免城市交通系統受到降水影響。綜上所述，合理的運用海綿城市的原理，并將其運用到市政道路排水中，可以有效減少道路積水和城市內澇的發生，使城市獲得可持續發展[3]。

參考文獻：

[1]任莉莉，陸崇贊，劉晗軒，等.基于海綿城市理念下的城市道路排水優化方案研究[J].城鄉建設與環保，2021（1）：190-191.

[2]張志強.海綿城市理念在市政道路工程中的應用[J].北方交通，2021（1）：72.

[3]李一凡，劉福勝，李昀騰.基于海綿城市理念下的生態廣場建設研究[J].節水灌溉，2017（9）：80.