“海綿城市”下城市道路建設(shè)途徑研究

■朱麗娟/鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院土木建筑工程學(xué)院

我國(guó)在經(jīng)歷了近三十年的快速城市化發(fā)展歷程后，雖取得了世界矚目的成就，但也出現(xiàn)一些制約社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的城市問(wèn)題，其中城市水資源短缺、水污染、城市內(nèi)澇、自然水循環(huán)破壞等問(wèn)題，為今后城市生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展埋下巨大隱患。

2013年12月12日，習(xí)總書(shū)記在《中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議》上第一次提出“海綿城市”的概念，2015年4月，國(guó)家財(cái)政部、住建部、水利部聯(lián)合發(fā)文，正式公布了包括鎮(zhèn)江、廈門、武漢等在內(nèi)的首批16個(gè)城市的海綿城市建設(shè)試點(diǎn)名單，最終在國(guó)家政策層面確定了“海綿城市”概念。

一、“海綿城市”的概念及體系構(gòu)成

“海綿城市（Sponge City）”指城市具有良好的彈性，像海綿體一樣能夠壓縮和恢復(fù)，很好地應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和環(huán)境變化等一系列問(wèn)題。《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中指出，在降雨天氣，城市“海綿體”能夠儲(chǔ)水、滲水、吸水和凈水，當(dāng)需要時(shí)再將“海綿體”存儲(chǔ)的雨水釋放出來(lái)，從而對(duì)雨水進(jìn)行循環(huán)利用，促進(jìn)雨水資源的回收利用和生態(tài)保護(hù)。

我國(guó)海綿城市的建設(shè)理念來(lái)自于低影響開(kāi)發(fā)理論（LID），海綿城市的雨洪管理系統(tǒng)由雨水花園、透水鋪裝、屋頂花園、生物滯留池等22種低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施構(gòu)成，在“滲、滯、凈、用”等技術(shù)的基礎(chǔ)上，有效控制區(qū)域的徑流總量和徑流峰值，并將雨水口、地下調(diào)蓄設(shè)施與低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施相連接，發(fā)揮“蓄”和“排”的功能，來(lái)調(diào)整超出源頭控制量的雨水徑流，對(duì)超常規(guī)雨水徑流由蓄排系統(tǒng)排放到溝渠、河塘和景觀水系中。

二、我國(guó)城市道路雨洪管理存在的問(wèn)題

（一）城市內(nèi)澇與水資源短缺并存

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008至2010年間，被調(diào)研城市中有2/3發(fā)生過(guò)不同程度的積水內(nèi)澇，其中137個(gè)城市發(fā)生了超過(guò)3次以上的內(nèi)澇，積水深度超過(guò)0.5m的城市占到了74.6%、積水深度超過(guò)0.15m的占90%以上，積水時(shí)間超過(guò)30min的占79%。

城市建設(shè)和開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的持續(xù)增強(qiáng)，城市道路、廣場(chǎng)等硬化面積不斷增加，天然土壤被不透水的下墊面替代，導(dǎo)致城市雨水無(wú)法下滲到地面下墊層，有超過(guò) 55% 的降雨量形成地表徑流，只能依靠城市排水設(shè)施進(jìn)行排放，導(dǎo)致城市逢雨便澇，小雨小澇，大雨大澇，另一方面，硬化地面阻礙城市雨水下滲，不能為地下水補(bǔ)充水源，阻斷了城市地表水和地下水的聯(lián)系，導(dǎo)致地下水資源枯竭，水資源供求矛盾日益加深。

（二）城市路面污染嚴(yán)重

道路上汽車尾氣和廢棄垃圾含有大量重金屬和有毒成分，由城市地表徑流沖刷入城市排水設(shè)施，排到河流湖泊，極易引發(fā)水體富氧化，嚴(yán)重污染水質(zhì)，其污染程度甚至超過(guò)城市生活污水。

（三）城市路面排水壓力加大

一方面由于歷史原因和認(rèn)識(shí)不足，往往只重視城市地面建設(shè)發(fā)展，而忽略城市地下設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)，沒(méi)有形成完善、高效的地下管網(wǎng)系統(tǒng)，另外，大部分排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、排放方式簡(jiǎn)單，雨污合流的排水體制，常常會(huì)因?yàn)橐粓?chǎng)暴雨，導(dǎo)致大規(guī)模城市內(nèi)澇，雨水連同污水流入水域，造成嚴(yán)重的水體污染；另一方面，我國(guó)城市市政設(shè)施建設(shè)的規(guī)模和速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上城市化發(fā)展進(jìn)程，尤其是城市排水設(shè)施系統(tǒng)的建設(shè)速度嚴(yán)重滯后于城市擴(kuò)張的速度，造成城市路面排水壓力不斷加大。

（四）盲目建設(shè)，城市水生態(tài)功能退化

為緩解城市化過(guò)程中，城市人口、交通持續(xù)增長(zhǎng)的壓力，城市管理者加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，道路路幅寬度不斷加大，廣場(chǎng)面積規(guī)模有增無(wú)減，忽略了自然植被、水生態(tài)系統(tǒng)在城市中的生態(tài)調(diào)節(jié)功能，致使城市的生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱，抗旱抗?jié)晨篂?zāi)的能力持續(xù)減弱。

三、“海綿城市”理念下城市道路設(shè)施優(yōu)化措施

城市道路作為城市主要不透水下墊面，占城市建設(shè)用地的比例30%以上，城市道路運(yùn)用“海綿城市”設(shè)計(jì)策略，在收集利用道路雨水徑流、減少污染排放等方面可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)效益，本文從以下幾個(gè)方面介紹優(yōu)化城市道路建設(shè)措施，提升城市道路雨水管理能力。

（一）透水人行道和透水廣場(chǎng)

透水人行道是一種雨水可以穿透路面表面，不經(jīng)過(guò)地下排水管道而直接滲透進(jìn)入下層土壤的人工鋪筑的人行道路，透水人行道采用透水路面材料，具有較大的孔隙度，雨水可快速下滲到土壤底層，補(bǔ)充地下水，具有較好的滲透排水功能；透水人行道材料本身具有吸水性，從源頭減少地表徑流量，具有生態(tài)蓄水功能，同時(shí)能增加路面蒸發(fā)量，消減城市熱島效應(yīng)。

透水廣場(chǎng)多采用透水混凝土和透水鋪裝鋪設(shè)，由水泥和骨料構(gòu)成，孔隙度大，透水性強(qiáng)于透水瀝青，且裝飾效果良好，可形成風(fēng)格各異的色彩圖案，創(chuàng)造出獨(dú)特的城市道路景觀。

（二）中央綠化隔離帶

為解決城市交通擁堵，城市主干路、快速路的路幅寬度設(shè)計(jì)通常較寬，如此大面積的不透水路面切斷了地面雨水徑流與地下水之間的流通，是城市內(nèi)澇產(chǎn)生的主要原因。中央綠化隔離帶位于城市道路車行道的中央，能快速地收集道路兩側(cè)的雨水，在一定寬度的中央綠化隔離帶中布置植草溝、雨水花園、過(guò)濾帶等雨水管理設(shè)施，將雨水通過(guò)豐富的植物群落傳送到綠化隔離帶進(jìn)行過(guò)濾、滯留，滲入至地下，極大地緩解城市主干路、快速路路面徑流排水壓力，能有效緩解城市內(nèi)澇。

（三）生態(tài)停車場(chǎng)

生態(tài)停車場(chǎng)以促進(jìn)城市雨水的循環(huán)搜集為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，擺脫一味追求停車效率，轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙δ軓?fù)合的土地利用形式，采用透水路面、透水鋪裝，將部分停車場(chǎng)雨水徑流滲入地下，同時(shí)融合生物滯留池、植草溝等多種雨水設(shè)施，將多余雨水徑流引入下凹式生物滯留池凈化，形成具備雨水收集、凈化、再利用等生態(tài)功能的綠色停車場(chǎng)，使用年限也長(zhǎng)于傳統(tǒng)停車場(chǎng)。生態(tài)停車場(chǎng)的設(shè)計(jì)類型可根據(jù)不同場(chǎng)地、功能、規(guī)模、氣候等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（四）生態(tài)樹(shù)池

生態(tài)樹(shù)池由喬灌木、種植土、過(guò)濾層、排水系統(tǒng)等構(gòu)成，生態(tài)樹(shù)池因占地小、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)，適用于城市道路、停車場(chǎng)、廣場(chǎng)等，成為發(fā)達(dá)國(guó)家雨洪管理普遍應(yīng)用的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施。生態(tài)樹(shù)池可在傳統(tǒng)樹(shù)池的基礎(chǔ)上加以改造，無(wú)需耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力，一系列連貫的樹(shù)池可以作為潛在的收水裝置，最大限度地發(fā)揮收集、過(guò)濾雨水徑流的作用，在我國(guó)海綿城市建設(shè)中具有很大優(yōu)勢(shì)。

（五）生態(tài)林蔭道

在國(guó)家層面大力提倡生態(tài)文明建設(shè)的背景下，綠色、低碳出行將是今后我國(guó)城市交通發(fā)展的趨勢(shì)之一，生態(tài)林蔭道能夠提升公共交通、步行和騎行的環(huán)境體驗(yàn)，同時(shí)利用中央綠化隔離帶、路側(cè)綠帶、生態(tài)停車場(chǎng)、生態(tài)樹(shù)池等多重綠色街道設(shè)施，采用機(jī)動(dòng)車道向中央綠化隔離帶排水，人行道及沿街建筑向樹(shù)池和路側(cè)綠帶排水的方式，將生態(tài)林蔭道與人工濕地、雨水花園等雨水處理系統(tǒng)相連接，能進(jìn)一步提升城市道路的雨洪調(diào)蓄能力。

四、展望與總結(jié)

城市道路作為城市交通的重要通道，在緩解城市熱島效應(yīng)、提供動(dòng)植物棲息場(chǎng)所、改善微生物與環(huán)境的關(guān)系等方面發(fā)揮重要作用，同時(shí)在地域特色和城市人文關(guān)懷上，承載著重要功能。

“海綿城市”下的城市道路建設(shè)，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是“海綿城市”雨洪管理體系中重要的組成部分，需通過(guò)生態(tài)樹(shù)池、生態(tài)停車場(chǎng)、生態(tài)林蔭道、中央綠化隔離帶等多種生態(tài)綠色設(shè)施融合，從源頭管控、中途運(yùn)送管理和末端儲(chǔ)蓄管理等環(huán)節(jié)，多方位統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，不同的城市道路類型，其功能定位、服務(wù)對(duì)象、周邊環(huán)境、場(chǎng)地要求等條件不同，在規(guī)劃建設(shè)之初，要對(duì)城市道路分類、現(xiàn)狀條件等認(rèn)真調(diào)查研究，采用“因路而宜”的原則，設(shè)計(jì)和建設(shè)科學(xué)高效的雨洪管理系統(tǒng)。

“海綿城市”道路的建設(shè)，不能僅依靠城市建設(shè)部門來(lái)完成，需要交通、綠化、水利、生態(tài)等多學(xué)科的通力合作，更需要政府部門在政策法規(guī)上予以支持，在城市總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃和控制性詳細(xì)規(guī)劃層面確立“海綿城市”開(kāi)發(fā)模式的合法地位，積極鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)開(kāi)發(fā)商進(jìn)行“海綿城市”道路建設(shè)的積極性，并積極引導(dǎo)和培養(yǎng)城市居民的環(huán)保意識(shí)，讓社區(qū)民眾參與到“海綿城市”的發(fā)展和建設(shè)工作中。