文/林震紅

1 前言

本次研究項目位于廈門市翔安區(qū)，起于翔安大道，為西濱互通提升改造工程，終于肖厝南路，匝道累計全長約2.677km，C1 匝道采用一級公路（兼城市主干路）互通匝道標準，設(shè)計速度40km/h，C1 匝道紅線寬10m，匝道橋637m/1 座，H、H1 為三級公路（兼城市次干路），H 匝道紅線寬為17.5m，H1 匝道寬度8.5m。本次除了H 匝道有綠化帶外，其余匝道無綠化帶，本項目均無人行道及非機動車道。本次考慮綠化帶范圍采用海綿技術(shù)，設(shè)置下凹式綠地，其余路段采用植草溝等措施。2015年4月初，廈門成功入選全國首批海綿城市建設(shè)試點，廈門海綿城市試點區(qū)域主要為翔安新城及海滄北部地帶。

2 海綿城市基本概述及設(shè)計原則

2.1 海綿城市

所謂的海綿城市，就是指在城市發(fā)展時期內(nèi)將城市內(nèi)的雨水徑流、給排水能力等功能進行綜合性考量從而生成的一種建設(shè)理念，將這種理念與實際的市政道路設(shè)計進行有效結(jié)合，能夠極大地提高城市水資源利用率以及水資源保護能力，從而使現(xiàn)代化城市更好地適應(yīng)不同的自然環(huán)境變化，最大程度降低自然災(zāi)害對于市政道路的損壞，在雨季來臨時能夠?qū)⒂晁M行存儲，從而達到防洪防澇、推動生態(tài)化城市建設(shè)的目的。而這首先需要市政部門加強與施工單位之間的協(xié)作，進而實現(xiàn)更加合理科學的市政道路設(shè)計，將海綿城市的理念真正融入市政道路建設(shè)工作當中。

2.2 設(shè)計原則

在本次廈門市的海綿城市項目設(shè)計當中，需要遵循以下幾點原則：滿足廈門市總體的排水泄洪規(guī)劃需求，并提高現(xiàn)有管渠及其他基礎(chǔ)設(shè)施的利用率；遵循海綿城市低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則，致力于建設(shè)一個自然積存、自然凈化、自然滲透以及雨水資源高效利用的市政道路；充分考慮市政道路兩側(cè)的用地資源、地勢條件以及規(guī)劃情況，從而使匯水面積更加合理；充分結(jié)合現(xiàn)代化村莊以及城市在道路建設(shè)完成之后的排水因素，將村莊排水系統(tǒng)與城市排水系統(tǒng)之間做一個高密度的銜接；對海綿設(shè)施的安全問題、維護與管理問題以及建設(shè)成本進行綜合考量，從而選擇一個更加合理的海綿措施，提高海綿方案技術(shù)、經(jīng)濟合理性。

3 海綿城市在市政道路設(shè)計中運用的優(yōu)勢所在

3.1 改善自然生態(tài)環(huán)境

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了顯著提高，在物質(zhì)與精神生活上都有了不同程度的改善。但與此同時，經(jīng)濟的快速發(fā)展也帶來了日益嚴重的生態(tài)環(huán)境污染，這在很大程度上影響了城市化的可持續(xù)推進，導致城市生態(tài)環(huán)境的變革受到了影響。而在市政道路設(shè)計過程中，如果能夠完美地融入海綿城市這一理念，不僅能夠有效改善城市內(nèi)的自然生態(tài)環(huán)境，同時也能夠滿足相關(guān)法律法規(guī)的需求，對生態(tài)的協(xié)調(diào)進行維護，進而更好地滿足市政道路的基本規(guī)劃需求。在本項案例當中，市政道路設(shè)計過程中融入了海綿城市這一理念，就有效促進了樹木生長，凈化環(huán)境。

3.2 合理調(diào)控水資源

一般來說，在設(shè)計市政道路時，合理應(yīng)用海綿城市理論能夠有效地彰顯出海綿城市效益的現(xiàn)實意義，促進城市內(nèi)市政給排水系統(tǒng)的優(yōu)化，同時也能夠改善現(xiàn)有的城市內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，因此可以極大地緩解城市水資源調(diào)控壓力。除此之外，在利用海綿城市理念設(shè)計市政道路的過程中，能夠有效提高水資源利用率，從而避免因為水資源過?；蚓o缺導致的各種問題發(fā)生。在本項案例中，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術(shù)，實現(xiàn)城市良性水文循環(huán)，提高對徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力，減輕了市政排水系統(tǒng)的壓力。

3.3 改良市政道路設(shè)計效果

在市政道路規(guī)劃與設(shè)計時，進行海綿城市的市政給排水系統(tǒng)建設(shè)必須要充分結(jié)合整體海綿城市系統(tǒng)建設(shè)的需求，并科學調(diào)控所有施工環(huán)節(jié)。一般來說，在設(shè)計過程中應(yīng)用海綿城市理念，需要針對市政道路的實際情況進行詳細分析，在設(shè)計過程中體現(xiàn)科學設(shè)計的理念，從而有效地改良生態(tài)環(huán)境，降低施工過程中對其他已有基礎(chǔ)設(shè)施的破壞。

因此，正確地應(yīng)用海綿城市理念能夠有效改良市政道路整體設(shè)計效果。在本項案例當中，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城市規(guī)劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等行業(yè)，共同落實低影響開發(fā)控制目標，能夠使市政道路發(fā)揮出極致的效果。

4 海綿城市在市政道路設(shè)計中的具體運用

4.1 應(yīng)用于綠化帶設(shè)計

在市政道路設(shè)計過程中，綠化帶的合理設(shè)計能夠有效分隔交通、美化城市環(huán)境[1]。如果從海綿城市的基礎(chǔ)上出發(fā)進行綠化帶設(shè)計，則需要著重針對綠化帶的蓄水與排水能力進行考量。在本項案例當中，針對橫一路與H 匝道拼接的設(shè)計，為強化綠化帶的功能，采取了下沉式綠化帶設(shè)計。綠化帶和機動車道間的路緣石設(shè)計為開口路緣石，使機動車道的雨水進入下沉式綠化帶。下沉式綠化帶內(nèi)溢流式雨水口高程比相鄰的機動車道外側(cè)標高低0.05m，并將溢流式雨水口與雨水檢查井進行連接，使超出下沉式綠化帶調(diào)蓄體積的雨水進入雨水系統(tǒng)；同時，還設(shè)置了側(cè)分帶，用以做海綿排水設(shè)計，本次設(shè)計目標年徑流總量控制率71.8%，對應(yīng)設(shè)計降雨量為28.3mm。

具體的徑流量計算公式為：

式中，ψz 為綜合徑流系數(shù)，m3；F 為匯水面積，m2；Fi 為匯水面上各類下墊面面積，m2；ψi 為各類下墊面的徑流系數(shù)。根據(jù)本項目的設(shè)計徑流量計算表及公式可知，當雨量徑流系數(shù)為0.9 時，下墊面面積為10088m2，則可知徑流量為244m3；面積為1024m2，則徑流量為25mm3；面積為1175m2，則徑流量為28mm3；面積為13473m2，則徑流量為325mm3；面積為348m2，則徑流量為8mm3；面積為1059m2，則徑流量為38mm3。通過計算可知，各數(shù)據(jù)基本能夠滿足海綿城市的年徑流總量控制需求，極大地提高了市政道路綠化帶蓄水與排水能力，真正體現(xiàn)出了海綿城市設(shè)計的意義。

4.2 應(yīng)用于路線縱斷面設(shè)計

在市政道路設(shè)計過程中，路線縱斷面的設(shè)計將直接影響到項目沿線各節(jié)點與控制點的標高[2]。因此，在本次案例當中，針對路線縱斷面設(shè)計進行了充分地考量?？v斷面設(shè)計遵循規(guī)劃的總體布局，在滿足路基設(shè)計洪水頻率的基礎(chǔ)上，考慮與現(xiàn)狀道路的平交方式，包括設(shè)置通道以及涵洞等；充分利用自然地形和合理改造自然地形，少填少挖；同時，在考慮了防洪要求和污水、雨水排放要求等基礎(chǔ)上，盡量降低設(shè)計標高使道路標高和周邊用地地坪標高相互協(xié)調(diào)，最終達到工程的技術(shù)合理、造價經(jīng)濟、景觀視覺良好等目標。

4.3 應(yīng)用于車行道設(shè)計

為了防止“熱島效應(yīng)”的發(fā)生，在車行道設(shè)計過程中必須要充分考量透水性能，因此在設(shè)計過程中融合海綿城市理念是必不可少的[3]。首先，工作人員需要盡可能選擇材質(zhì)好的瀝青原料，最大限度降低路面徑流，加快雨水滲透速度；其次，著重使用透水能力強的施工方式，在施工開始之前做好組織規(guī)劃工作，確保整體工程都能夠按照預(yù)定的方向施工；最后，在車行道邊緣部位設(shè)置排水道，并充分考慮排水溝的深度與寬度，將其合理地連接市政給排水系統(tǒng)。

在本次案例當中，開口路緣石根據(jù)機動車道寬度采用不同的設(shè)置間距，設(shè)置間距及路緣石尺寸，從而有效提高了車行道排水能力，改善了車行道的運行效率。

4.4 應(yīng)用于綠化植物搭配設(shè)計

在市政道路設(shè)計中融合海綿城市理論時，綠化植物之間的搭配也是必不可少的一項重要工作[4]。在本次案例當中，將綠化設(shè)計主題設(shè)置為“花溢流香”。在橫一路北側(cè)綠化帶保留現(xiàn)狀海綿，植物選擇以耐旱、耐澇的海綿植物為主，喬木種植盆架子中間層種植黃金榕球，可以有效防止眩光影響；另外，考慮海綿綠化帶較窄，景觀效果考慮滿植枝葉茂盛的開花灌木翠蘆莉、美人蕉等可以很好地掩藏排水口，于較寬處布設(shè)美人樹、黃心梅、龍船花等搭配。通過這樣的搭配設(shè)計，不僅滿足了海綿城市設(shè)計理念，同時也美化了城市環(huán)境。

4.5 應(yīng)用于附屬設(shè)施設(shè)計

科學的設(shè)計附屬設(shè)施也是市政道路設(shè)計的一部分。首先，工作人員需要設(shè)計合理的路緣石，可以在路緣石上面預(yù)留孔洞，促使地面徑流更好地流入綠化帶。在本次案例中，就將綠化帶與機動車道之間的路緣石設(shè)計成了開口路緣石，以此使路面雨水能進入下沉式綠化帶內(nèi)[5]。另外，也可以應(yīng)用植物進行草地溝的設(shè)計，從而使植物變成雨水過濾凈化的重要工具。

5 結(jié)語

綜上所述，海綿城市理念在市政道路設(shè)計過程中的應(yīng)用，是改善城市生態(tài)環(huán)境、提高市政道路現(xiàn)實效果、合理調(diào)控城市水資源的重要舉措，同時也是現(xiàn)代化城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。