市政道路設(shè)計中“海綿城市”理念的應(yīng)用

張金鳳

（安徽省滁州市城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計院 239000）

近些年來，隨著城市化發(fā)展步伐的加快，有關(guān)環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)峻，在此背景下“海綿城市”理念應(yīng)時而生。海綿城市是社會轉(zhuǎn)型的重要產(chǎn)物，也是新形勢下適應(yīng)新時代變化的產(chǎn)物，在市政道路設(shè)計領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。

1 海綿城市的內(nèi)涵

從本質(zhì)上分析，海綿城市是指為城市賦予海綿的功能，通過綠化、道路以及城市建筑等有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，改變傳統(tǒng)意義上的雨水排放模式，在切實保證基礎(chǔ)設(shè)施穩(wěn)定運行與城市安全用水的前提下，通過全新的建筑模式實現(xiàn)蓄水、凈水以及滲水處理，同時實現(xiàn)水資源循環(huán)利用[1]。海綿城市建設(shè)的根本性前提是保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，以確保城市排水安全性作為根本性目的，通過自然、人為等措施完成雨水的蓄積、滲漏與凈化，從而為雨水循環(huán)利用與水資源保護(hù)創(chuàng)造有利條件。

2 “海綿城市”理念在市政道路設(shè)計中的重要性

2.1 有利于優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境

基于新時代背景下，隨著城市居民生活水平的不斷提升，其對城市建設(shè)發(fā)展也提出了新要求。然而近些年來受到不同因素的影響，城市環(huán)境污染問題變得越發(fā)嚴(yán)峻。而“海綿城市”理念的提出，對優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境有著積極作用[2]。在市政道路設(shè)計階段科學(xué)地融入“海綿城市”理念，可以充分發(fā)揮出優(yōu)化生態(tài)環(huán)境的作用，按照政策要求實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的合理協(xié)調(diào)與維護(hù)，在達(dá)成市政道路設(shè)計基本需求的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化與改善。

2.2 有利于科學(xué)調(diào)控水資源

“海綿城市”理念在市政道路設(shè)計中的實踐應(yīng)用，可以有效突出“海綿效應(yīng)”，在很大程度上優(yōu)化排水系統(tǒng)，同時實現(xiàn)基礎(chǔ)體系的科學(xué)完善，進(jìn)一步緩解城市蓄水壓力[3]。此外，在市政道路設(shè)計中應(yīng)用“海綿城市”理念。能夠切實提高水資源的利用效率，避免出現(xiàn)水資源污染、災(zāi)害等問題，預(yù)防與控制旱澇，從而實現(xiàn)水資源科學(xué)調(diào)控。

3 基于“海綿城市”理念下的市政道路建設(shè)運行結(jié)構(gòu)

基于“海綿城市”理念下的市政道路建設(shè)運行結(jié)構(gòu)主要分為三方面，即低影響開發(fā)雨水、管渠排水系統(tǒng)與雨水超標(biāo)徑流排放。其中低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)是指利用海綿城市具有的結(jié)構(gòu)特性，通過蓄積、凈化與滲透等各項功能完成雨水徑流量、徑流峰值與污染的科學(xué)調(diào)控；而管渠排水系統(tǒng)指的是以低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)為依托，通過相互作用實現(xiàn)雨水收集、處理以及排放；此外超標(biāo)徑流雨水排放體系主要分為自然降水、水流調(diào)蓄與泄洪處理，核心作用是對過量雨水徑流進(jìn)行處理。

4 “海綿城市”理念在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用要點

4.1 道路建設(shè)整體規(guī)劃

根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》相關(guān)要求，在進(jìn)行城市建設(shè)時應(yīng)該重視河流、樹木等自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)。由此在市政道路設(shè)計階段必須高度重視自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，以城市地理環(huán)境實際情況為本，在保證不損壞現(xiàn)有道路排水系統(tǒng)的前提下，需要繞過河流、湖泊等進(jìn)行市政道路規(guī)劃設(shè)計，同時科學(xué)規(guī)劃市政道路空間布局，利用建設(shè)的天然綠化帶、人行道等實現(xiàn)雨水蓄積、滲透與凈化，并達(dá)成市政道路低影響建設(shè)目標(biāo)。

圖1 海綿城市建設(shè)運行結(jié)構(gòu)

4.2 道路路面設(shè)計

市政道路排水建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是車行道傾斜率是1.5%至2%，這樣雨水就能夠通過自身重力作用流入排水口，而綠化帶建設(shè)應(yīng)該比車行道略高，有利于實現(xiàn)路面積水的有效排放。在市政道路設(shè)計中融入“海綿城市”理念，突出路面的高低變化，促進(jìn)路面積水通過坡度順利地排放。針對綠化帶設(shè)計而言，應(yīng)該在其下方建立排水管，當(dāng)雨水滿足綠化帶土壤需求后，余下的徑流就可以利用排水管進(jìn)行排放。與此同時，排水管也要建立滲透裝置，這樣雨水就能夠利用滲透裝置流入到地層深處，從而實現(xiàn)地下水的有效補(bǔ)給。

4.3 道路結(jié)構(gòu)層次設(shè)計

在海綿城市建設(shè)基本要求下，道路路面積水主要采用三種模式排放：①通過路面間隙實現(xiàn)滲透排出；②利用路面流入道路基質(zhì)層，然后借助于排水管實現(xiàn)積水的排出；③路面積水直接流入路基土層完成排放。其中①、②可以有效減小路面徑流系數(shù)，滿足排水標(biāo)準(zhǔn)要求，但是缺少路面滲透、蓄積與凈化作用。根據(jù)海綿城市建設(shè)基本規(guī)范，市政道路基層土壤的滲透系數(shù)應(yīng)該高于7.0X10-5cm/s。通常情況下，人行道路建設(shè)采用的材料為預(yù)制混凝土與花崗石等，而基于“海綿城市”理念下的市政道路建設(shè)選擇的是新型透水材料，這樣不但能夠減小城市地表熱量散發(fā)，增強(qiáng)透水性與透氣性，起到良好的自然生態(tài)保護(hù)作用?！昂＞d城市”理念下的市政道路滲水系統(tǒng)應(yīng)該至少高于1.0X10-3mm/s，同時透水層和地下水表層之間的距離應(yīng)該控制在1m之上。

4.4 道路排水系統(tǒng)設(shè)計

（1）綠化帶設(shè)計

為了能夠?qū)崿F(xiàn)路面積水的順利排出，綠化帶周邊的高度應(yīng)該比中心高度略高，且在綠化帶的中央處建立排水口，打造凹式綠化帶。道路中的積水通過綠化帶時可以被土壤吸收一部分，余下的雨水則利用排水口排出。此種模式的綠化帶設(shè)計能夠控制洪澇災(zāi)害的發(fā)生，提升土壤滲透的系數(shù)，而且還能夠控制灌溉用水成本。

表1 不同道路類型路面雨水徑流指數(shù)取值范圍

（2）排水溝設(shè)計

基于生態(tài)保護(hù)視角下的排水溝設(shè)計，需要更加地重視自然生態(tài)與人文環(huán)境。針對排水溝設(shè)計而言，其結(jié)構(gòu)層次主要包含綠化植被層、土壤種植層、水分滲透過濾層、滲排水層與砂石層。此種模式的排水溝設(shè)計，可以充分發(fā)揮道路積水滲透、污水過濾與環(huán)境保護(hù)等重要作用，促進(jìn)水資源的重復(fù)使用。

（3）排水管滲透設(shè)計

選擇小粒徑多孔材料對PVC管進(jìn)行填充，例如石粒等材料，通過多孔層實現(xiàn)路面積水的蓄積。此種模式下的排水管滲透設(shè)計，不但可以控制占地面積，也可以增強(qiáng)透水性與協(xié)調(diào)性。但是施工較為復(fù)雜，需要對管體周圍碎石進(jìn)行全面清理，若是出現(xiàn)碎石堵住管孔問題，就會嚴(yán)重影響道路積水滲透性。

4.5 實例分析

安徽某市的降雨量比較多，道路是現(xiàn)澆混凝土路面，設(shè)計的紅線寬是45米，縱坡是1.8%，綜合徑流系數(shù)是0.9。

在市政道路設(shè)計中融入“海綿城市”理念，路面設(shè)計選擇透水瀝青混凝土，人行道選擇透水鋪裝，綠化帶需要根據(jù)現(xiàn)實狀況建立植草溝，同時在溝底建立透水盲溝，通過多孔材料如碎石等材料實現(xiàn)路面積水的有效過濾、滲透。此種設(shè)計模式，路面中的積水能夠利用透水路面、植草溝以及綠化帶等實現(xiàn)滲透、蓄積、凈化以及排出，能夠切實發(fā)揮出減緩徑流與控制水污染的作用。

5 總結(jié)

基于“海綿城市”理念下的市政道路設(shè)計需要多個部門之間協(xié)調(diào)配合，改變傳統(tǒng)意義上的雨水排放模式，通過綠化帶、植草溝等相關(guān)生態(tài)排水技術(shù)，在切實保證生態(tài)環(huán)境的前提下，實現(xiàn)路面排水建設(shè)。