安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司 劉勝寒

近些年，城鎮(zhèn)化發(fā)展的進(jìn)程加快，城市范圍內(nèi)出現(xiàn)了很多灰色建筑和硬底化地面建筑，而極端天氣頻發(fā)，城市內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)極端暴雨天氣，導(dǎo)致城市的地表徑流明顯增加，降水無法得到即使排出，城市范圍內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)陸“看?！钡那闆r，也給城市居民的生命財(cái)產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的損失和安全隱患，在這樣的大背景下，有研究者提出了海綿城市的建設(shè)理念[1]。海綿城市概念的提出，是希望通過讓城市獲得“海綿”的特性，能將雨水的源頭控制住，以實(shí)現(xiàn)像海綿一樣的緩釋。為充分發(fā)揮海綿城市的特性，城市范圍內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)市政道路的設(shè)計(jì)，可通過點(diǎn)面結(jié)合的設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)城市的立體排水，有效減少道路表面出現(xiàn)積水的問題，確保在暴雨來臨之時(shí)城市的主要道路能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行[2]。

一、海綿城市概述

海綿是我們生活當(dāng)中一種常見的日用品，它具有吸水性強(qiáng)、出水性強(qiáng)、排水性強(qiáng)的特征，將海綿的概念應(yīng)用于城市建設(shè)中，可有效解決城市的儲(chǔ)水和排水問題?；诖?，提出了海綿城市的建設(shè)理念。海綿城市的建設(shè)通過在城市中安裝雨水收集裝置，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)雨水的集中凈化和資源再利用。以西北地區(qū)的城市為例，因西北地區(qū)并非暖濕的季風(fēng)氣候，一年中有大部分時(shí)期處于干旱狀態(tài)，可通過對(duì)雨水的收集、凈化和再利用，可以實(shí)現(xiàn)在干旱時(shí)間對(duì)植物的灌溉，能有效節(jié)約本就貧乏的水資源；而南方地區(qū)暖濕多雨。因下雨過多很容易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，通過對(duì)雨水的收集可以有效減少內(nèi)澇。在海綿城市的建設(shè)過程中，需要通過大數(shù)據(jù)的方式采集和分析水資源的構(gòu)成信息，根據(jù)各地具體情況加強(qiáng)城市水資源管理[3]。

隨著城市的發(fā)展和演變，城市的管理者對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)的關(guān)注度明顯提升。城市的道路建設(shè)關(guān)系到城市居民的出行安全和通勤效率，必須予以重視并提高道路建設(shè)的質(zhì)量，盡可能去滿足人們的出行需求。以往的城市道路本就會(huì)受到出行壓力的影響，加之暴雨期間雨水的浸泡，地基損壞率居高不下。通過對(duì)海綿城市理念的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的收集和凈化，對(duì)雨水資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，用于城市清潔和植物灌溉，能有效減少對(duì)水資源浪費(fèi)，并能夠補(bǔ)充地下水資源，推動(dòng)城市的生態(tài)發(fā)展[4]。圖1為城市住宅區(qū)海綿策略的示意圖，體現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)海綿城市建設(shè)的原理。

圖1 城市住宅區(qū)海綿策略

二、海綿城市理念下市政道路建設(shè)措施

（一）縱斷面設(shè)計(jì)

市政道路的縱斷面設(shè)計(jì)上，需要綜合考慮排水的規(guī)劃和需求，以及排水設(shè)施的基本功能。在縱坡低點(diǎn)位置安裝雨水排出口，可較好地完成對(duì)海綿城市雨水的收集，并減少低洼路段出現(xiàn)積水的概率[5]。

（二）道路排水設(shè)計(jì)

1.下沉式綠地

下沉式綠地是海綿城市最為常見的一類排水設(shè)計(jì)模式，是指兩邊高、中間低的模式。在道路的側(cè)石上預(yù)留有開口，能有效引導(dǎo)道路上的雨水回流至下沉式綠地，以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存和排放。當(dāng)雨水的流入量超過了下沉式綠地的存儲(chǔ)量，多余的雨水會(huì)通過綠地遺留設(shè)施進(jìn)入到市政的雨水排放系統(tǒng)中。常見的下沉式綠地通過篦狀雨水井蓋來收集雨水[6]。

2.透水鋪裝

市政道路中的透水鋪裝也是應(yīng)用較為廣泛的海綿城市措施。根據(jù)面層材料的不同，可將透水鋪裝進(jìn)一步分為瀝青混凝土鋪裝、碎石鋪裝、透水混凝土鋪裝等等細(xì)分類型，碎石鋪裝和透水混凝土鋪裝通常被應(yīng)用于人行道和小型車道，且具有良好的透水效果，瀝青混凝土鋪裝則常被用于鋪裝機(jī)動(dòng)車道。透水混凝土具有良好的滲透效果，且質(zhì)量較輕，是應(yīng)用最為廣泛的鋪裝材料。隨著科技的發(fā)展會(huì)出現(xiàn)更多、更好、更環(huán)保的新型透水鋪裝材料，未來海綿城市的建設(shè)將有更多選擇[7]。

3.透水性瀝青路面

城市道路設(shè)計(jì)中常用到透水性瀝青混凝土，這類路面的虹吸率較大，具有粗集料緊密相連，細(xì)集料少的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。透水性路面選擇管道排水疊加路床滲透的方式，多方位對(duì)路面雨水進(jìn)行處理。雨水如若落到路面，將會(huì)直接從路面的空隙向下滲透。在經(jīng)過墊層和基層后，雨水會(huì)滲透到土壤，變成地下水的一部分。在暴雨天氣來臨時(shí)，雨水能通過基底層管網(wǎng)系統(tǒng)與溝槽流入河道溝渠與蓄水池備用，在需要的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)對(duì)草木和農(nóng)田的灌溉。通過分析路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)水方式差異，能實(shí)現(xiàn)整體路面結(jié)構(gòu)承壓力的降低。在城市建設(shè)中常選擇在城市支路、小區(qū)道路等輕交通量與路面承壓要求小的地方應(yīng)用透水路面，在交通量較大的主城市道路上，機(jī)動(dòng)車道可選擇普通的不透水路面，而非機(jī)動(dòng)車道應(yīng)當(dāng)選擇透水路面進(jìn)行鋪裝[8]。

（三）排水管材選擇

在進(jìn)行海綿城市排水管道的設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際的使用需求來選擇和確定排水管材，通常需綜合考慮以下幾個(gè)因素：首先是排水管道的應(yīng)用環(huán)境，道路管道無論是使用還是運(yùn)輸，都難免會(huì)被擠壓和碰撞。為提高排水管道的質(zhì)量和運(yùn)行效率，需要選擇抗壓性強(qiáng)的管材，其中鋼筋混凝土管是較為常見的選擇。然后根據(jù)不同的排水要求進(jìn)行選擇，一些排水管道需要進(jìn)行污水的排放，污水可能存在腐蝕性，在此情況下需要選用耐酸堿塑料或不銹鋼等抗腐蝕性強(qiáng)的管材；污水的排放量較大，排水管道的設(shè)置也較長，這種情況下需要選擇UPVC管和PVC管等強(qiáng)度高并擁有光滑內(nèi)壁的管材。第三根據(jù)管材的運(yùn)行情況進(jìn)行選擇，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，每天對(duì)污水量運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嘣龃?，在進(jìn)行排水管道設(shè)計(jì)時(shí)，要求充分考察管材的承壓力[10]（見圖2）。

圖2 深圳市光明鳳凰城海綿城市建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃方案圖

三、結(jié)語

城市的建設(shè)也要跟得上時(shí)代的發(fā)展，以可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)實(shí)踐。在城市建設(shè)過程中采用海綿城市的建設(shè)方法，通過增設(shè)一些設(shè)施實(shí)現(xiàn)對(duì)市政道路設(shè)計(jì)的加強(qiáng)，并能很好地解決城市的降水和排水問題。需要根據(jù)不同城市的實(shí)際情況，從道路縱斷面、道路排水、透水性瀝青路面、排水管材等幾方面出發(fā)，運(yùn)用科學(xué)的蓄水和排水技術(shù)，對(duì)市政道路進(jìn)行合理的規(guī)劃，從而避免城市交通系統(tǒng)遭受到降水的影響。

海綿城市，已成為我國城市發(fā)展理念和建設(shè)方式轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志，全國已有130多個(gè)城市制定了海綿城市建設(shè)方案。海綿城市理念的目標(biāo)核心是通過海綿城市建設(shè)，是實(shí)現(xiàn)對(duì)降雨就地消納和利用。圍繞這一目標(biāo)我們需要走的路還很長，希望在未來成功建設(shè)出更多、更好地海綿城市。