海綿城市建設理念下市政道路設計要點分析

張中宏

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 100000）

0 引言

隨著全球城市化進程的加速，城市面臨的挑戰也日益復雜。由于城市人口迅速增加，對水資源、土地和基礎設施的需求不斷加大，同時也帶來了洪澇、污染和生態環境破壞等問題[1]。在此背景下，海綿城市理念應運而生，為城市規劃與發展提供了一種全新、可持續的方向。在市政道路設計領域，海綿城市理念的應用能夠顯著改變傳統的道路設計模式，為城市打造出更加智慧、綠色、適宜居住的環境，因此應對該理念予以足夠的重視，同時應深入研究并不斷完善其應用策略。

1 海綿城市建設理念概述

海綿城市建設理念是一種以自然系統為藍本的創新型城市規劃理念，旨在解決城市化進程中出現的水資源短缺、洪澇災害等環境問題[2]。其核心思想是模仿自然生態系統，通過一系列設計和管理措施，使城市具備類似海綿的特性，能夠吸收、儲存、凈化并有效利用雨水。海綿城市建設強調多功能性，通過綠色基礎設施、透水鋪裝、植被覆蓋等手段，在城市中營造出能夠調節水循環、改善空氣質量、提升生態環境的空間。此外，海綿城市還鼓勵社區參與和社會創新，以促進人與自然的和諧共生。

2 基于海綿城市理念的市政道路設計意義

2.1 促進環境可持續發展

在市政道路設計中，合理應用海綿城市理念，對促進環境的可持續發展有重要作用。

首先，采用透水鋪裝能夠改變傳統道路所面臨的積水問題，實現雨水的自然滲透，降低城市排水系統的負擔，從而降低洪澇風險[3]。這種減緩雨水徑流速度的措施不僅能夠保護道路結構的完整性，還能夠為城市創造出更穩定的水環境。

其次，引入雨水收集利用系統能夠促進水資源的可持續管理。將收集的雨水用在灌溉、沖洗和其他非飲用用途，能夠減少自來水的使用，從而降低城市對淡水資源的依賴，有助于保護地下水資源，提高城市水資源的供應安全性。

最后，設置綠化帶不僅能美化城市環境，還具有多重環保效益。綠化帶中的植被根系可以增強土壤的保持力和水的滲透性，減少水土流失，改善土壤質量。由此可見，市政道路設計中應用海綿城市理念不僅能夠解決城市用水管理問題，還能夠全面改善城市環境。

2.2 促進社會生態效益提升

市政道路設計中應用海綿城市理念，對提升社會生態效益有重要意義。

第一，引入綠化帶和自然景觀可以為城市居民創造更加宜人的生活環境，提高生活質量。這些綠色空間不僅能夠為居民提供休閑娛樂場所，還能夠減輕居民的日常生活壓力，改善其心理健康。

第二，海綿城市理念的應用有助于保護和促進生態多樣性。在綠化帶和生物滯留設施中引入多種植物和生物，能夠為不同生態系統提供生存和繁衍的機會，有助于維護城市生態平衡，促進各種植物和動物的交流和互動，使城市生態更具豐富性[4]。

2.3 提高經濟效益

在市政道路設計中引入海綿城市理念不僅能夠對環境和社會帶來積極影響，在經濟方面也有重要意義。

首先，海綿城市理念的應用可以降低基礎設施維護成本。透水鋪裝、雨水收集利用等措施能夠減輕排水系統的負擔，降低道路和排水設施的維護成本。同時，這些措施還能延長基礎設施的使用壽命，減少因積水和水損造成的設施損壞，降低維修費用。其次，海綿城市理念的應用有助于降低水資源成本。雨水收集利用系統可以節約植物灌溉、清潔等方面的非飲用水，從而降低城市整體用水需求，減少自來水的采購和處理成本，為城市節省大量水資源運營費用[5]。最后，引入海綿城市理念可以促進就業和產業發展。市政道路設計中的綠化帶、景觀建設以及生物滯留設施的建造和維護，將帶動相關行業的發展，如園林設計、綠化養護、生態工程等，能夠為當地創造更多就業機會，并推動相關產業鏈的發展。

2.4 推動城市可持續發展

在市政道路設計中引入海綿城市理念，可以極大地推動城市的可持續發展，為未來建設奠定堅實的基礎[6]。首先，海綿城市理念的應用能夠提高城市的環境適應能力。隨著氣候變化的加劇，極端天氣事件頻發，城市常常面臨洪澇、干旱等自然災害的威脅。引入海綿城市理念，通過對雨水的合理管理，能夠降低洪澇風險，提高城市的自然災害抵御能力，保障居民的生命財產安全。其次，海綿城市理念的應用能夠推動城市生態系統的保護與恢復。透水鋪裝、綠化帶等措施能夠美化城市的生態景觀，為植物和動物提供更加適宜的生存環境，有助于保護生物的多樣性，維持生態平衡，促進城市生態健康。最后，海綿城市理念的應用在政策層面能夠促進可持續發展的城市規劃。當前，政府和城市規劃者越來越重視環境保護和可持續發展，海綿城市理念的引入也將成為城市規劃的重要方向。其將引導城市向更加綠色、智能、資源高效利用的方向發展，能夠為城市未來的可持續發展提供新路徑。

3 海綿城市理念下市政道路設計要點

在市政道路設計中，要掌握各個要點和流程，以充分發揮海綿城市的作用，圖1 為基于海綿城市理念的市政道路建設示意圖。

圖1 基于海綿城市理念的市政道路建設示意圖

3.1 透水結構設計要點

海綿城市理念下的市政道路設計旨在實現水資源的高效利用以及自然水循環的恢復，并減輕城市內澇等水資源管理問題。其中，透水結構的設置是關鍵，通過合理的設計能夠使雨水在地表迅速滲透，減少徑流，改善城市環境。

首先，透水鋪裝材料需要具備足夠的透水性，如透水混凝土、透水磚、透水瀝青等，這些材料能讓雨水通過表面滲透至地下，防止水滯留。透水結構的設計還應考慮地面的坡度，確保雨水自然流向低洼地區，避免積水。

其次，透水結構設計需要與排水系統相結合，以實現雨水的儲存和分流。在市政道路設計中，可以設置透水溝渠、收集管道等設施，以便將雨水引導至儲存系統或自然水體，避免水資源浪費。

最后，透水結構在使用過程中需要進行定期維護，清理可能導致堵塞的雜物，以保持其透水性能。為此，城市管理者應制訂透水結構維護計劃，并進行定期檢查，確保其正常運行。

3.2 道路橫斷面設計要點

海綿城市理念強調以自然生態系統為模板，在城市規劃和設計中融入水資源管理、生態保護等元素，以實現可持續發展。在市政道路設計中，道路橫斷面的設計十分關鍵，能夠更好地實現雨水的自然滲透和水資源的高效利用。

首先，海綿城市理念要求道路橫斷面設計充分考慮周圍地形，盡可能保留自然坡度和地勢，通過與自然地形的融合，使雨水能夠自然流動，以減少積水，實現自然水循環。同時，要合理設置景觀植被、濕地等自然元素，提高道路橫斷面的生態價值。

其次，在道路橫斷面設計中，應融入雨水管理設施，如雨水花園、生物滯留池等，這些設施能夠有效收集和儲存雨水，降低徑流量，減輕排水系統的壓力。通過合理的位置設置和尺寸規劃，雨水管理設施不僅能夠實現水資源的循環利用，還可以為道路增添獨特的景觀價值。

最后，道路橫斷面設計應充分考慮多功能性，使道路除了能夠滿足交通需求，還能夠兼顧休閑、綠化、社交等功能。在橫斷面設計中，可以劃分出不同的區域，如步行道、自行車道、綠化帶等，以滿足不同功能的使用需求，同時促進人與自然的和諧互動。通過合理的設計，不僅能更好地管理雨水資源，還能提升城市環境品質，實現人與自然的和諧共生。

3.3 植草溝設計要點

植草溝是海綿城市理念下市政道路設計中的重要部分，旨在通過引入植被，促進雨水滲透和凈化，增加綠化覆蓋面積，改善城市環境。植草溝不僅是一種雨水管理設施，更是城市生態系統中的一部分，能夠促進城市可持續發展與生態健康。

首先，在植草溝設計中要選擇合適的植被。植草溝植被應具備適應城市環境的特點，如耐干旱、抗污染、耐踏實等。還應選擇不同種類的植物，如淺根植物和深根植物結合，可以提高植草溝的生態效益。此外，還應考慮植物的密度和生長速度，以確保植草溝的穩定性和長期效益。

其次，應設計合理溝槽結構。植草溝設計需要考慮溝槽的寬度、深度和坡度等因素，合理的溝槽結構有助于引導雨水流動，減少積水，促進雨水滲透。溝槽結構的設置還應便于植被維護，以確保植物健康生長。

最后，植草溝不僅能夠促進雨水滲透，還具備凈化雨水的功能。植物的根系和微生物能夠吸收和降解污染物，凈化雨水，防止污染物進入地下水和水體。因此，在設計中應充分考慮植草溝的生態凈化能力，以提高水質凈化效果。通過合理的設計和施工，植草溝能夠在雨水管理、綠化和環境凈化等方面發揮重要作用，為城市的可持續發展貢獻助力。

3.4 綠化帶排水設計要點

綠化帶不僅能美化城市環境，還具有雨水管理和生態保護功能。在綠化帶設計中，排水是關鍵考慮因素。合理的綠化帶排水設計能夠確保雨水順利流動，避免積水，同時為植物提供合適的生長環境，實現綠化和水資源管理的有機結合。在綠化帶排水設計方面，首先要設計適宜的坡度和排水通道。綠化帶應具備一定的坡度，以保證雨水能夠自然流向低洼地區。還需要設置排水通道，引導雨水進入排水系統或滲透至地下。其次，綠化帶的植被選擇應考慮植物的根系結構和生長特點。淺根植物和具有較強排水能力的植物有助于增強土壤的滲透性，降低土壤壓實度，從而促進雨水滲透和排出。最后，在綠化帶中可以設置雨水花園、雨水收集池等設施，用于收集和儲存雨水，這些設施不僅可以有效管理雨水，還能為植物提供灌溉水源，提高綠化帶的生態效益。

3.5 邊坡支護設計要點

在海綿城市理念下的市政道路設計中，邊坡支護是關鍵要素之一，其能夠提高道路邊坡的穩定性，同時兼顧水資源管理和生態保護。邊坡支護設計需要結合土壤特性、雨水影響以及周邊環境特點等，以實現道路邊坡的可持續穩定，并使其與自然融合。

首先，在邊坡支護設計中要選擇適當的支護結構。常見的支護結構包括擋墻、護坡、格柵等，不同的結構具有不同的適用范圍和效果，應根據邊坡高度、土壤類型以及周圍環境等因素來選擇。其次，邊坡支護設計需要考慮雨水對邊坡穩定性的影響。合理設置排水系統，如排水溝渠、雨水收集設施等，可以減少雨水對土壤的侵蝕，降低邊坡坍塌風險。同時，在支護結構設計中可以融入透水材料，以促進雨水的滲透和循環利用。最后，在邊坡支護設計中，應遵循生態保護原則，選擇適宜的植被和綠化方式，以減少土壤侵蝕，提高邊坡的生態效益。支護結構的材料和顏色也應與周圍環境相協調，以實現景觀融合。

3.6 人行道設計要點

人行道作為海綿城市理念下市政道路設計的重要組成部分，不僅要滿足行人通行的需求，還應兼顧雨水管理、綠化和生態保護等方面的作用。人行道的設計需要在創造舒適通行環境的同時，促進水資源的合理利用和城市生態的提升。

首先，人行道的鋪裝材料應選擇具有透水性能的材料，如透水磚、透水混凝土等，以便雨水迅速滲透到地下，減少積水和水浸現象，降低道路積水風險。其次，人行道的設計應充分考慮排水系統的設置，保證雨水能夠有效排出。因此，要合理設置雨水收集設施、雨水花園等，將雨水引導至儲存系統或自然水體，避免水資源浪費。最后，人行道設計還應考慮綠化帶的設置，設計要求如前文所述。

4 結語

綜上所述，海綿城市理念在市政道路設計中有諸多深遠意義。其不僅引發了一場城市水資源管理的革命，也能在城市發展方面促進人與自然的和諧共生。積極踐行海綿城市理念，能使城市更好地應對氣候變化、水資源短缺等挑戰，為居民打造出更加宜居、韌性更強的城市環境。然而，要實現建設海綿城市目標，需要更多跨學科的合作和創新技術的支持，以及政府、規劃者、設計師及市民的共同努力，促進城市可持續發展。