城市道路建設中“海綿城市”理念應用研究
——以成都市中環路建設項目為例

尹熹妍

（成都市市政工程設計研究院有限公司，成都 610000）

1 引言

隨著我國城市化進程的快速推進，環境污染日益嚴重，城市內澇頻發。我國在環境污染治理方面參加了大量的國際合作，將海綿城市建設作為國家戰略之一。各個城市紛紛用實際行動加入實施海綿城市的戰略中，結合國家提出的“六字方針”（滲、滯、蓄、凈、用、排）進行自身理解和探索。在此基礎上，根據國外低影響開發（LID）、雨洪管理等理論和實踐，以及成都市中環路海綿城市建設的實踐，分析和研究我國海綿城市建設中的經驗和存在的問題。

1.1 研究背景

“海綿城市”的概念在2012 年4 月的“2012 低碳城市與區域發展科技論壇”中被提出來。

習近平總書記于2013 年12 月12 日在《中央城鎮化工作會議》上發表的講話中指出：“在提高城市的排水體系時，建設者需要以保留少量的雨水為工作重點，以充分利用自然的方式，以自然的方式進行排水。”

《“海綿城市”建設技術指南——低影響開發雨水系統構建（試行）》是由住房和城鄉建設部于2014 年10 月組織編寫的，指導海綿城市示范推廣，通過滲、滯、蓄、凈、用、排“六字方針”，將城市雨水進行就地消納，并充分利用。

1.2 研究目的和意義

海綿城市是宏觀的，是區域的，關于城市道路海綿城市研究的目的和意義在于先行先試的同時，研究和總結海綿城市建設的理論、實踐和問題。具體有3 個方面的內容。

1）研究確定城市道路海綿城市建設的主要影響因素；

2）根據不同城市道路斷面，確定不同的系統工藝，采取不同技術措施；

3）總結當前我國海綿城市建設的經驗，探索進一步完善海綿城市建設的技術途徑。

1.3 研究內容

通過對規劃紅線范圍內的城市道路進行海綿城市建設，結合國內外的理論和實踐，系統地分析和研究城市道路海綿城市建設的方法與途徑，總結建設過程中出現的問題和解決辦法。

2 海綿城市相關概念與理論綜述

2.1 LI D和綠色基礎設施

LID 中，“低影響”是指現代概念中的“綠色理念”，是針對雨水收集、排放、凈化管理的一個綠色系統。綠色基礎設施是指重塑生態環境所必要的所有基礎設施，這些設施還具有可再生利用和可持續的特征。

2.2 中國海綿城市概念

我國提出的“海綿城市”，可以說是一種新一代的城市雨洪治理理念，它是一種可以靈活應變、適應環境變化、抵御暴雨造成的自然災害的新型城市。

2.3 雨洪管理理論

雨洪管理其核心理論就是“大雨治水，小雨制水”，即大雨時，防洪排澇為主；小雨時，滲滯蓄凈。

2.4 城市道路海綿城市的研究

城市公路是早期降雨和污染排放的重要來源，因此，在城市道路建設中，必須貫徹低排放的目標，盡可能地減少道路徑流及污染物外排量，要點如下。

2.4.1 給出各個級別公路低擾動發展的控制指標

在保證道路的安全性和其他基本職能的前提下，充分發揮其綠化作用，需要建設者根據路面斷面及排水的走向，對綠化帶、車行道、人行道、停車場等道路組成部分，通過滲透、調蓄、凈化方式實現低影響的綜合開發。

2.4.2 對道路紅線內、外部用地垂直方向的空間布置進行統一

當道路紅線內的綠地數量不夠，無法達到低影響開發的控制指標時，應考慮規劃紅線內外部的土地利用規劃及其垂直方向的利用規劃，綜合實現公路和周圍地塊低影響發展的控制指標。在道路紅線范圍內，綠地在達到景觀效果與交通安全要求時，要充分考慮道路匯水的作用，采取下沉式綠地、透水鋪裝等方式，提高對道路徑流流量的控制能力。

2.4.3 道路運輸規劃應當考慮到低影響開發設施

城市道路縱斷面設計的專項設計，應當在設計成果中體現出基礎設施的選型和布置，同時，對低效發展的雨水管網和市政道路設施進行了合理的規劃。在具備一定條件的區域，應當制定專項的道路低效發展規劃和設計規范，對各級快速路，主干路，次干路，支路等進行低污染發展的控制目標及重點，能夠為公路低影響發展的規劃與設計提供依據。

2.5 城市道路海綿城市實施的措施

2.5.1 植草溝

植草溝是指在溝槽中種植植物，使其具有一定的景觀效果。植草溝按地表徑流的輸送途徑分為3 類：標準輸送植草溝、干植草溝、濕植草溝。標準導流式植草溝適合在居民區、工業區等地區使用，并可替代道路旁的排水管或雨水管。干植草溝主要用于居住區、居住區、市政道路、廣場等。濕植草溝是道路排水系統、小型停車場或屋頂集雨的首選。

2.5.2 下沉式綠地

廣義的下沉式綠地是指在一定的調蓄能力范圍之內，可以利用雨水花園、雨水坑塘、滲透塘、雨水濕地、調節塘等設施進行建設。下沉式綠地植物的配置主要以梳林草坪為主，并需要與周圍景觀搭配形成大氣的整體效果。

2.5.3 生物滯留設施

生物滯留設施是指在低洼地區通過植物、土壤和微生物系統對初期徑向降雨進行蓄滲凈化的設備。生物滯留設施可分為簡單生物滯留和復合生物滯留；根據用途的不同，可分為雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態樹池。

2.5.4 車行道雨水引流

傳統的道路排水方式是：路面的雨水通過車行道旁的集雨孔流入車行道，然后流入地下的雨水管中。這部分雨水最大的問題是面源污染嚴重，流速快。所以，根據海綿城市的理念，收集處理好這部分雨水是道路海綿城市建設成敗的關鍵。其中，車行道引流進入道路紅線外滯蓄系統的方式有雨水口改造、開孔路緣石、滲濾樹池、蓋板涵。

2.5.5 人行道雨水引流

人行道排水引向綠化帶的下沉式綠地，在下沉式綠地中通過溢流管將多余的雨水排向城市道路中的雨水干管，將面源污染較重的初期雨水通過下沉式綠地的過濾滲透到地下，無法及時滲透的雨水可以通過溢流管道盡快排入雨水管，保證城市防洪安全。

2.5.6 人行道路面透水地面

透水地面是海綿城市建設中常用的有效方法，通常運用在廣場、停車場等面積較大的區域。地面面層通常采用的材料有：透水混凝土、透水露骨料、透水磚、多孔預制磚等，傳統材料如青磚、瓦、卵石塊石干拼。

2.5.7 人行道或道路綠化帶下設透水樁

透水樁分為卵石透水樁和多孔滲水管，其功能都是將雨水滲透到地下，還可充分利用地下管廊、污水干管等地下建筑施工時留下的降水井，使其成為海綿城市需要的透水樁。

3 成都市中環路海綿城市實踐

3.1 項目概況

中環路位于成都市二環路和三環路之間，全長42 km，規劃紅線寬40~50 m。

3.2 總體目標

1）在保證道路正常通行的基礎上，實現海綿城市低污染發展控制和指標。

2）道路徑流和雨水應當采用有組織的分流、截污化等預處理措施，然后將其導入道路紅線內外綠地，并利用綠地內的低污染、儲、調節等低污染措施進行治理。選擇LID 基礎設施，要因地制宜、方便、經濟有效。

3）采取生態排澇措施進行路面排水，或利用公路及周圍公用土地的地下空間進行相應的調節。LID 的建設項目應該與城市的雨水管網連通，并采用溢流式的排水方式，確保上游和下游的排水管道暢通。

4）道路橫向規劃應當對道路橫向坡向、路面與道路綠化及周圍綠化空間的垂直聯系進行優選，以利于雨水匯入低效發展設施。

3.3 總體工藝控制

3.3.1 道路雨水控制流程

城市道路積雨集中在車行道和人行道。由于車行道存在道路沉降的安全因素，所以，車行道通常采用不透水結構。地面徑流可直接流入路邊綠化帶，或者通過路緣石上的開孔流入綠化，儲存一部分雨水，多余的雨水排入雨水管。人行道采用透水地面吸收部分雨水，同時，可以將雨水引向人行道邊的綠化帶中的雨水坑塘（有水源水體）、雨水濕地或雨水花園（無水源，不保水）、植草溝等設施，并且在凹地處設置溢流管，從而可以將暴雨時不能及時滲透的雨水引入雨水管。

3.3.2 對不同道路斷面的總體工藝控制

原中環路道路斷面形式多樣，道路紅線寬度不一。本次改造設計時，為保證總體交通通行能力，車道數量最低為雙向六車道，分為3 種不同形式的斷面：單幅、雙幅、四幅道路斷面。同時，海綿城市建設也根據道路斷面的類型分別進行了總體工藝控制。

1）單幅道路海綿城市總體工藝

單幅道路是道路海綿城市的基本形式，從道路中心線往外的雨水流向路徑為：車行道橫坡將雨水集中于路緣石邊，通過開孔路緣石，能夠將雨水引入側分綠化帶或人行道透水基層下，在暴雨時，溢流流進道路雨水干管。人行道上的雨水排放與前述道路雨水控制流程相同。

2）雙幅道路海綿城市總體工藝

雙幅路面與單幅路面的唯一區別是雙幅路面有中央綠化帶，在海綿城市建設時，常將中央綠化帶做成下沉式綠地。但是在暴雨期，雨水不能完全滲入地下（道路中央下沉式綠地下部必須設置防水土工布，防止雨水浸泡地基），所以，在中央綠化帶設置雨水溢流管很有必要，可防止暴雨時雨水流向車行道污染路面。

3）四幅道路海綿城市總體工藝

四幅路面的海綿城市工藝為單幅和雙幅路面的組合，但地下溢流管布置更為復雜。另外，路面增加了非機動車道，其結構層中也采用防水土工膜保證地基安全。

3.4 措施和方法

結合成都市氣候環境、土壤地質分布、路側綠帶、地面高程等情況，分別對一類、二類、三類用地情況進行有針對性的海綿城市建設。

一類，道路紅線內無綠化帶，為不適宜區。該類路段僅設置透水人行道鋪裝。

二類，道路綠化帶寬度7~25 m，為較適宜區。該類路段除透水人行道鋪裝外，還可設置雨水花園、植草溝、下沉綠地等。

三類，道路綠化帶寬度大于25 m，由于該類路段主要集中在東南方位，緊鄰鐵路，地勢坡度較大，多為膨脹土地基，不具備雨水下滲條件，根據因地制宜的原則，只在有條件的地方實施下沉綠地。

4 城市道路海綿城市設計方法總結

通過上述對海綿城市相關理論的分析和成都市中環路海綿城市的建設實踐總結，試圖在理論基礎的依據和工作方法的選擇上，總結梳理出一套適合城市道路海綿城市設計的方法和流程，避開海綿城市設計和建設中的一些誤區。在工作流程上，有以下內容和程序：

1）現場調查和資料收集分析；

2）確定設計依據；

3）道路海綿城市的定位和建設強度分析；

4）海綿城市的建設與道路景觀、道路板塊形式、地下市政工程的關系分析；

5）海綿城市總體工藝流程的確定和具體措施的選定。

5 結語

通過理論和實踐研究分析，我國的海綿城市建設要達到國家提出的要求，還需要在宏觀層面注意以下4 個方面。

1）大海綿。在國土層面，大流域層面，國家政策法規規劃等層面思考海綿城市的建設問題，我國水生態前沿研究的學者車伍和俞孔堅都分別在不同場合呼吁在宏觀層面建立海綿城市建設體現。俞孔堅[1]認為要“大腳革命”，反對小決策與水系分割（部門分割、地區分割、功能分割的管理體制，使大腳變成小腳，被肢解，畸形扭曲、喪失功能）；車伍則[2]強調要建立的系統規劃，如雨水控制利用規劃、徑流污染控制規劃、低影響開發規劃。

2）系統化。指城市片區層面的系統化，包括片區河流道路系統、地塊地面、建筑等應統籌考慮，即從源頭控制，直到雨水排入主干河道，這樣才能真正控制雨水排放量，控制城市面源污染。

3）因地制宜。我國舊城的高密度發展，在中心城區大規模建設海綿城市難度較大。應選擇有條件的區域進行建設；針對城市中各區域地表土土質的情況，采用適宜的方法建設海綿城市。

4）生態節約。海綿城市本身既是生態的、可持續、自然的，當然也是節約的。

雖然，我國的海綿城市建設起步較晚，但是，相信隨著海綿城市建設的不斷推進，有關海綿城市在理論上實踐上都會積累收獲大量經驗。海綿城市建設的終極目標終將實現：將地表雨水徑流量控制在達到或接近城市建設開發前的自然生態狀態，阻止或減少城市雨水面源污染的排放。