胡月明 徐秀麗 王正雄

(武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430000)

1 概述

近年來，隨著我國(guó)城市化腳步的加快，多變的天氣，突降的大雨給城市建設(shè)提出了更大的挑戰(zhàn)。城市內(nèi)澇現(xiàn)象給城市居民帶來了極大的生命財(cái)產(chǎn)威脅。按照可持續(xù)發(fā)展道路的原則，海綿城市理念越來越應(yīng)用于城市道路設(shè)計(jì)中。筆者從“海綿城市”理念的概念和意義入手，結(jié)合實(shí)際工程提出一些在“海綿城市”理念指導(dǎo)下市政道路排水設(shè)計(jì)的方案和策略。

2 海綿設(shè)計(jì)原則及思路

2.1 市政道路海綿設(shè)計(jì)原則

1)應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)道路橫坡坡向、路面及道路綠化帶及周邊綠地的豎向關(guān)系等，使車行道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道橫坡優(yōu)先坡向海綿體綠化帶，便于路面徑流雨水匯入低影響開發(fā)設(shè)施。

2)人行道應(yīng)采用透水鋪裝，位于公園、景區(qū)等的城市道路非機(jī)動(dòng)車道和機(jī)動(dòng)車道可采用透水瀝青路面或透水水泥混凝土路面。

3)道路綠化：道路中央宜設(shè)置中央綠化帶，減小雨水徑流量；機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道間宜設(shè)置生物滯留設(shè)施，路面徑流雨水通過路緣石豁口進(jìn)入；人行道外側(cè)公共綠地可設(shè)置為下沉式綠地或植草溝，用于調(diào)蓄、凈化或轉(zhuǎn)輸徑流雨水。

4)低影響開發(fā)設(shè)施應(yīng)通過溢流排放系統(tǒng)(雨水口、溢流井、滲管等)，與市政雨水管渠系統(tǒng)銜接，保證上下游排水系統(tǒng)順暢。

5)規(guī)劃作為超標(biāo)雨水徑流泄通道的城市道路，其斷面及豎向設(shè)計(jì)應(yīng)滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，并與區(qū)域整體內(nèi)澇防治系統(tǒng)相銜接。

2.2 排水設(shè)計(jì)思路

在海綿城市理念下的城市排水設(shè)計(jì)，我們可以從以下幾方面加以著手：

1)雨污分流：設(shè)計(jì)時(shí)，雨水污水各自形成獨(dú)立系統(tǒng)，避免雨污混流，防止雨水污染，改善城市水環(huán)境。

2)保留出路：前期規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能保留原有自然水系，為可能增加的雨水徑流提供可靠的出路。

3)合理計(jì)算：在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，確定合理的綜合徑流系數(shù)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)提高。

4)優(yōu)先技術(shù)：大力實(shí)施采用低影響開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)中通過透水鋪裝、下沉式綠地、綠色屋頂、生物滯留設(shè)施、雨水濕地、滲管/渠等方式來實(shí)現(xiàn)雨水的“滲、滯、蓄、凈、用、排”六位一體的綜合排水。

5)綠色排水：摒棄傳統(tǒng)排水只能靠管、溝、渠來實(shí)現(xiàn)的觀念，與其他和排水密切相關(guān)的部門(規(guī)劃、水利、園林等)積極溝通，實(shí)現(xiàn)綠色排水。

3 排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 海綿設(shè)計(jì)理念

筆者結(jié)合設(shè)計(jì)的具體市政道路工程，對(duì)海綿城市排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行論述，以武漢某地區(qū)新建市政道路為例，該道路紅線寬30 m，道路布置橫斷面為4.5 m人行道+1.5 m綠化帶+18 m車行道+1.5 m綠化帶+4.5 m人行道，工程按規(guī)劃需在車行道設(shè)置一排d1 000 mm雨水管及d400 mm污水管道，并結(jié)合現(xiàn)狀采用海綿城市的理念進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。排水海綿設(shè)計(jì)具體可根據(jù)“滲、滯、蓄、凈、用、排”等幾項(xiàng)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1)滲：人行道采用透水鋪裝，綠化帶采用下沉式綠地，通過雨水下滲，減少路面徑流的產(chǎn)生,下凹深度一般為150 mm～300 mm。

2)滯：人行道和下沉式綠地下滲的雨水向下緩慢滲透進(jìn)入底層的碎石層，可起到延緩雨水進(jìn)入下游雨水系統(tǒng)的作用，達(dá)到錯(cuò)峰的效果。

3)蓄：機(jī)動(dòng)車道雨水通過環(huán)保雨水口兩側(cè)的開口路緣石匯流至下沉式綠地，人行道雨水匯流至下沉式綠地，有效蓄水深度為0.15 m。

4)凈：雨水通過透水鋪裝、初雨沉淀池、下沉式綠地、溢流式雨水口和環(huán)保型雨水口(內(nèi)設(shè)截污筐)，可有效削減面源污染。

5)排：排水管道均按最新規(guī)范和規(guī)劃要求設(shè)計(jì)，該地區(qū)雨水重現(xiàn)期為3年，雨污分流。下沉式綠地內(nèi)土層含水飽和后水位上升，當(dāng)水位高于溢流式雨水口頂面標(biāo)高時(shí)溢流入雨水口排入下游雨水系統(tǒng)排走。超標(biāo)雨水直接通過環(huán)保型雨水口排入下游雨水系統(tǒng)。

3.2 海綿設(shè)計(jì)具體措施

基于上述幾點(diǎn)措施，對(duì)于市政道路的海綿排水設(shè)計(jì)可從以下幾個(gè)方面入手：

1)環(huán)保式雨水口的應(yīng)用。

排水工程車行道路面雨水口選用環(huán)保型雨水口(單箅)，相較于傳統(tǒng)雨水口，環(huán)保型雨水口在雨水箅子下方設(shè)置截污框，雨水口中部設(shè)置無砂混凝土透水墻，對(duì)于初期雨水中的SS，可以達(dá)到不錯(cuò)的去除效果。

2)雨水排放方式的改變。

傳統(tǒng)道路排水將人行道、非機(jī)動(dòng)車道和機(jī)動(dòng)車道雨水均收集排入雨水口。結(jié)合“海綿城市”理念，本次設(shè)計(jì)將機(jī)動(dòng)車道雨水通過環(huán)保型雨水口兩側(cè)的開口路緣石匯流至下沉式綠地，人行道和非機(jī)動(dòng)車道雨水匯流至下沉式綠地，可對(duì)雨水進(jìn)行調(diào)蓄，達(dá)到錯(cuò)峰排放的效果。

在下沉式綠地中設(shè)置溢流式雨水口，下沉式綠地內(nèi)土層含水飽和后水位上升，當(dāng)水位高于溢流式雨水口頂面標(biāo)高時(shí)溢流入雨水口排入下游雨水系統(tǒng)排走。超標(biāo)雨水直接通過環(huán)保型雨水口排入下游雨水系統(tǒng)。

3)初雨沉淀池的應(yīng)用。

初雨沉淀池設(shè)置在下沉式綠地內(nèi)，與道路開口高站石一一對(duì)應(yīng)布置，設(shè)計(jì)時(shí)需注意初雨沉淀池位置應(yīng)在機(jī)動(dòng)車道的環(huán)保式雨水口上游，確保機(jī)動(dòng)車道雨水先進(jìn)入初雨沉淀池，然后再進(jìn)入下沉式綠地，對(duì)初期雨水進(jìn)行凈化，超標(biāo)雨水再排往道路的環(huán)保雨水口。

4)滲管的應(yīng)用。

傳統(tǒng)道路人行道為硬質(zhì)鋪裝，人行道路面雨水通過橫坡排往機(jī)動(dòng)車道雨水口，而海綿設(shè)計(jì)中人行道材料采用透水鋪裝，人行道結(jié)構(gòu)從地面至地下依次為透水步磚、水泥砂漿、無砂大孔混凝土、碎石墊層及防滲土工布，排水設(shè)計(jì)時(shí)一般考慮在碎石層設(shè)置滲管，滲管與人行道平行敷設(shè)，收集人行道的滲水，再排入綠化帶溢流式雨水口，滲管一般采用PE穿孔管，管徑一般為De160～De200 mm，熱熔對(duì)接，管道外壁開孔率在1%～3%，開孔直徑20 mm，外層包裹一層200 g/m2無紡?fù)凉げ肌?/p>

4 海綿城市市政建設(shè)中存在的問題

目前，市政道路海綿城市中也存在諸多問題，主要有以下幾點(diǎn)：

1)道路規(guī)劃用地緊張，設(shè)計(jì)道路整體綠化率達(dá)不到相關(guān)要求，一定程度制約了海綿城市的蓄水功能。由于中國(guó)各地城市都有新老城區(qū)混雜交錯(cuò)的特點(diǎn)，老城區(qū)一般綠地率比較低，缺少海綿城市建設(shè)所需的能夠吸納雨水的基礎(chǔ)設(shè)施，而開展原有基礎(chǔ)設(shè)施的改造、水澇點(diǎn)的整治、綠化帶的調(diào)整等工作，會(huì)觸及一些部門及居民的利益，因此實(shí)施的過程中困難重重；新城區(qū)盡管具有相對(duì)高的綠化率，但是硬質(zhì)化的建設(shè)使其普遍缺乏海綿體功能。

2)當(dāng)前我國(guó)海綿城市建設(shè)已經(jīng)取得了一些可喜成績(jī)，但同時(shí)也暴露出一些問題和矛盾，城市建設(shè)規(guī)劃的碎片化就是一個(gè)比較突出問題。在海綿城市建設(shè)試點(diǎn)中，有些城市不注意或不擅于對(duì)城市綜合問題進(jìn)行梳理和把握，也沒有制定科學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)方案，僅停留在簡(jiǎn)單盲目地上一些支離破碎的項(xiàng)目上，這一問題較為突出，也是制約我國(guó)海綿城市發(fā)展的重要因素。

3)海綿排水設(shè)施的后期維護(hù)運(yùn)營(yíng)管理環(huán)節(jié)較為薄弱，部分海綿設(shè)施如環(huán)保型雨水口及初雨沉淀池等需每隔一定年限進(jìn)行疏撈，確保海綿設(shè)施長(zhǎng)期高效運(yùn)行。

4)目前海綿城市的建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)尚不完善,應(yīng)盡快完善相應(yīng)評(píng)估系統(tǒng)機(jī)制。

5 結(jié)語

海綿城市在市政工程建設(shè)中有非常積極的意義，應(yīng)在科學(xué)的規(guī)劃下，從該區(qū)域海綿城市建設(shè)總體出發(fā)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各海綿城市項(xiàng)目的建設(shè)，尤其是充分挖掘區(qū)域內(nèi)大型公共綠地及周邊明渠等港渠的海綿城市建設(shè)的潛力，確保其發(fā)揮應(yīng)有效益。