郭 安，王振威，趙 健，陳 兵

（1.天津市政工程設(shè)計研究總院有限公司，天津300392；2.天津市基礎(chǔ)設(shè)施耐久性企業(yè)重點實驗室，天津300392）

天津市解放南路是海綿城市試點區(qū)，位于天津市東南部地區(qū)，東至微山路、南至外環(huán)線、西至解放南路、北至海河，規(guī)劃總用地面積16.7 km2，為天津市的老工業(yè)區(qū)之一；共涉及海綿城市設(shè)計項目64項，其中：排水管網(wǎng)監(jiān)測項目1項，市政道路53項，立交橋海綿化改造1項，初雨調(diào)蓄池4座，公園初雨調(diào)蓄工程1項，新建公園1項，小區(qū)改造1項，新建泵站1座，長泰河濕地水質(zhì)凈化工程1項。本文以解放南路試點區(qū)市政道路——慕山路為例，介紹城市道路工程海綿城市設(shè)施的一種做法。

1 設(shè)計條件概況

海綿城市建設(shè)目標的實現(xiàn)依賴于各地塊可實施的低影響開發(fā)措施，不同地塊之間低影響開發(fā)措施可實施規(guī)模、強度及控制參數(shù)不同，因此對項目的概況需要充分的了解[1～2]。

慕山路位全長261.09 m，規(guī)劃道路等級為城市支路，設(shè)計車速為30 km/h，總寬度26 m，橫斷面為2.0 m（人行道）+1.5 m（綠化帶）+2.5 m（非機動車道）+3.0 m（綠化分隔帶）+8.0 m（機動車道）+3.0 m（綠化分隔帶）+2.5 m（非機動車道）+1.5 m（綠化帶）+2.0 m（人行道）。

天津地區(qū)多年平均降雨量574.9 mm，解放南路片區(qū)排水體制為分流制，雨水重現(xiàn)期設(shè)計標準按1 a[3]。

2 海綿城市設(shè)施設(shè)計技術(shù)路線

市政道路海綿城市設(shè)計總體思路為在滿足道路功能、保證道路排水安全的前提下，將低影響開發(fā)理念嵌入道路設(shè)計中[4]。本次設(shè)計采用低影響開發(fā)技術(shù)，同時結(jié)合天津市的氣候、土壤、土地利用等條件，選取適宜本項目的低影響開發(fā)技術(shù)和設(shè)施，主要包括透水磚鋪裝、齒形側(cè)石、下凹式綠地、滲透井、溢流式雨水井（以下簡稱“溢流井”）等。

2.1 雨水徑流組織

雨水地表徑流分為人行道系統(tǒng)和車行道系統(tǒng)。見圖1。

圖1 雨水徑流組織

1)人行道系統(tǒng)。雨水通過透水磚鋪裝下滲，當(dāng)降雨量增大時，下滲雨水通過設(shè)置在人行道下的透水盲管匯水，排入下凹式綠地內(nèi)設(shè)置的溢流井內(nèi)，不能及時下滲的雨水通過地表徑流排入下凹式綠地，下凹式綠地滯留蓄存部分雨水，蓄存雨水達到設(shè)計水深后通過溢流井排入雨水收集管道內(nèi)，最終通過市政雨水管道排入受納水體。

2）車行道系統(tǒng)。雨水隨道路橫坡由地表徑流通過綠化帶兩側(cè)齒形側(cè)石自然排入綠化帶中。為降低初期雨水及冬季融雪劑對綠化帶內(nèi)綠植的影響，在齒形側(cè)石附近設(shè)置滲透井收集初期雨水及融雪劑融水；當(dāng)雨量增大時雨水進入下凹式綠地，下凹式綠地滯留蓄存雨水，達到設(shè)計水深后通過溢流井排入雨水收集管道內(nèi)，最終通過市政雨水管道排入受納水體。

2.2 人行道透水磚鋪裝

降雨初期人行道雨水通過透水磚下滲至地下；隨著降雨的增大，鋪裝下部土層滲透量小于降雨量，此時通過排水盲管導(dǎo)流至雨水管路系統(tǒng)，強化透水磚的滲透效果；當(dāng)雨量超過透水磚的滲透能力時，透水磚表面產(chǎn)生地表徑流，雨水自流進入人行道邊下凹式綠化帶中蓄存，當(dāng)雨水蓄積到一定深度后溢流至雨水溢流井中，最后排入城市雨水管道系統(tǒng)。

2.3 下凹式綠地

下凹式綠地具有調(diào)蓄、滯留和凈化徑流雨水的作用。本工程在人行道綠化帶和側(cè)分帶中設(shè)置下凹式綠地及溢流式雨水井。

降雨初期，雨水滯留在下沉綠地中，部分雨水滲透地下。隨著降雨的進行，下沉綠地中雨水不斷蓄積，同時還將承接部分人行道地表徑流雨水，待蓄積滿后通過溢流井進入市政雨水管道。

由于路面初期雨水水質(zhì)差，部分指標甚至超過了生活污水，不符合景觀設(shè)計要求，長期運行還存在污染物富集問題，因此考慮對路面的初期雨水的控制。一般認為初期雨水主要集中在降雨初期的4～8 mm[5]，考慮到工程規(guī)模，采用4 mm的控制量。降雨初期，雨水通過側(cè)石開口處先流入初期雨水滲透井，單個滲透井初期雨水控制量約為0.68 m3；當(dāng)滲透井滿流后，再進入側(cè)分帶內(nèi)的下沉綠地。隨著降雨的進行，雨水首先在下沉綠地中蓄積，待蓄積滿后通過溢流井進入市政雨水管道。

3 海綿城市設(shè)施設(shè)計

3.1 透水磚

人行道路面結(jié)構(gòu)：6 cm透水磚+3 cm中砂墊層+15 cm C30無砂混凝土+20 cm透水級配碎石。透水路面結(jié)構(gòu)下鋪設(shè)防滲土工布，防止雨水下滲至路基。在人行道下沿縱向鋪設(shè)φ8 mm軟式透水管，置于透水級配碎石層中并保證管底距透水級配碎石層底5 cm；在人行道對應(yīng)溢流井處，于人行道下橫向鋪設(shè)φ8 mm軟式透水盲管，與縱向盲管三通搭接，收集雨水排入下凹綠地溢流井內(nèi)。見圖2。

圖2 人行道路面結(jié)構(gòu)

3.2 下凹式綠地設(shè)置

機非隔離帶綠地標高低于路面20 cm，其中設(shè)置滲流井及溢流井。人行道綠化帶綠地標高低于人行道路面20 cm，其中設(shè)置溢流井。見圖3。

圖3 下凹式綠地

3.3 開孔側(cè)石及滲透井設(shè)置

考慮初期雨水的控制，側(cè)石開口原則上距離25 m一處，當(dāng)側(cè)分帶距離較短時，可以適當(dāng)調(diào)整開口距離，以滿足初期雨水控制要求。一個開口處兩塊開孔側(cè)石，其他位置采用傳統(tǒng)側(cè)石，開口處對應(yīng)設(shè)置初期雨水滲流井。見圖4和圖5。

圖4 開孔側(cè)石設(shè)計

圖5 初期雨水滲透井

3.4 溢流井設(shè)置

溢流井充當(dāng)雨水口收集雨水。根據(jù)規(guī)范[5]，沿著道路縱坡，視當(dāng)?shù)亟涤陱姸惹闆r每隔25～50 m設(shè)置一個溢流井，在道路豎向的最低點處必須設(shè)置溢流井。人行道綠化帶由于較窄且雨水收集范圍小，設(shè)置DN200 mm成品溢流式雨水口，側(cè)分帶中設(shè)置磚砌溢流井，二者通過DN200 mm的UPVC管道連接。側(cè)分帶溢流井通過DN300 mm的鋼筋混凝土管道就近接入擬建雨水檢查井中。溢流井設(shè)置在下凹式綠地中且底部高出種植地面最低處15 cm，同時周邊敷設(shè)鵝卵石防沖刷。見圖6和圖7。DN200 mm成品溢流式雨水口

圖6 成品溢流式雨水口

圖7 溢流式雨水口

3.5 海綿分隔帶設(shè)置

為了提高下凹綠地蓄水能力，每座溢流井之間設(shè)置一個分隔帶，高20 cm，用以防止進入綠化帶的雨水隨道路縱坡由綠化帶一端流向另一端。

4 結(jié)語

設(shè)置海綿措施后，慕山路道路綜合徑流系數(shù)降為0.61，總蓄水容積130 m3，實際年徑流總量控制率達到83%。本項目結(jié)合天津市海綿城市建設(shè)的本地條件，總結(jié)出了一套具有特色的海綿做法：以滯、蓄為主，凈、用為輔，多種措施靈活搭配，采用淺層雨水滲透井+過濾層的形式蓄存雨水，避免初期雨水對綠植的影響；設(shè)置滲透井可以有效防止北方地區(qū)融雪劑對綠植的影響；雨水經(jīng)過海綿設(shè)施，凈化了水質(zhì)，降低了道路面源污染對河道水質(zhì)的影響，改善了周邊水體的水環(huán)境狀況，但海綿城市設(shè)施的設(shè)置對城市地下水的影響還有待進一步研究。

當(dāng)前我國海綿城市建設(shè)還在摸索過程中，對建成后的海綿城市設(shè)施的監(jiān)測和維護經(jīng)驗更是缺乏，因此有必要加強海綿城市設(shè)施智能化監(jiān)測；同時，海綿城市建設(shè)受到水文、氣候、地形地勢等自然條件以及人文、歷史等社會因素的影響，需結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀磺闆r合理選擇海綿措施。