◎周廣道 田帥帥

在市政道路的工程設計上依據海綿城市理念，從提升城市儲水系統(tǒng)滲水率、增大蓄水量、提升水資源凈化能力，加強排水等作為切入點進行針對性設計，對改善城市排水儲水能力，更好的防止暴雨災害，城市內澇，防止干旱，提升城市生態(tài)健康性都具有一定的積極作用。本文以下就結合市政道路工程設計的一些具體問題，就在市政道路設計中，以海綿城市理念改善城市儲水排水能力的科學方案進行詳細探討和研究。

一、海綿城市建設概述

海綿城市指的是在城市建設上模仿海綿可以有效吸收存儲水分，并在需要時排出水分的性質，而通過加強城市生態(tài)系統(tǒng)與排水系統(tǒng)的合理規(guī)劃，讓城市可以有效吸收大規(guī)模降水有可能對城市環(huán)境造成的內澇，洪水等災害的損傷，通過加強城市防澇能力，提升城市在防范災害方面的彈性能力。在城市規(guī)劃上實施整體布局，以“海綿城市”的建設思想對城市中的排水系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、儲水設施等進行科學的設計，提升城市在暴雨情況下的儲水排水能力，借鑒“海綿”的物理特性來合理利用降雨，一方面在暴雨等大規(guī)模降水情況下有效吸收存儲水資源，同時在干旱情況下可以把存儲的水資源加以利用，防止城市氣候干燥導致的旱災與生態(tài)系統(tǒng)受損。海綿城市的建設主要依據生態(tài)原則實施設計建設，通過把自然資源、環(huán)境資源跟人工措施進行系統(tǒng)規(guī)劃與整合，使得城市在雨量較大時能夠成功實現(xiàn)有效地排水防澇，同時實現(xiàn)對水資源的積蓄凈化，從而在雨量匱乏的干旱季節(jié)進行水資源利用，這可以實現(xiàn)城市功能的優(yōu)化與城市生態(tài)環(huán)境的改善。

二、“海綿城市”的優(yōu)勢

1.實現(xiàn)對地下水的補充。

通過建設海綿城市工程，能夠對城市中的降雨進行有效收集，并存儲在城市濕地，河流，水塘當中，使得城市的地下水獲得地表降水下滲的補充，從而避免因為大量開采使用城市地下水導致的地下水系干枯，城市因地下水不足而發(fā)生地陷，地下空洞等現(xiàn)象。目前我國一些城市因為在供水系統(tǒng)建設上還沿用了以往的建設構架，因而一些城市中還不同程度的存在開采地下水用以城市供水的情況，而這會隨著城市用水量的不斷提升，而導致地下水供給不足而開采過量，從而使得地下水資源過度利用，導致一系列地質災害。而通過設立海綿城市工程，讓城市對日常降雨進行有效收集，并以濕地池塘生態(tài)林地等加以存儲，可以使得城市環(huán)境中存儲的水分有效補充地下水的不足，從而有利于維護城市地下水環(huán)境的系統(tǒng)平衡。

2.改善環(huán)境。

通過建立海綿城市，還可以利用降雨來維護城市的生態(tài)系統(tǒng)，補充濕地池塘的水資源保有量，通過把水資源有效存儲起來，使得城市中的環(huán)境濕度獲得改善和提高，防止過于干旱導致的霧霾、粉塵等對城市環(huán)境的污染。同時通過建立儲水的濕地池塘生態(tài)林地等，也可以利用濕地吸收空氣中漂浮的大量固態(tài)顆粒，提高城市空氣純凈度，并通過植物的光合作用改善空氣質量，起到加強城市環(huán)境生態(tài)性，健康性的積極作用。

3.降低排水系統(tǒng)壓力。

海綿城市的設計因為主要通過建設大量可以富集水資源的濕地、池塘、生態(tài)林等加強城市生態(tài)系統(tǒng)的儲水量，并通過把儲水系統(tǒng)跟排水系統(tǒng)進行科學規(guī)劃，讓城市可以有效應對大規(guī)模降水導致的單位時間內城市水資源過剩的問題，從而可以降低排水系統(tǒng)壓力，以提升儲水能力代替排水，避免大規(guī)模降雨有可能為城市造成的內澇，洪水等災害的損傷。跟加強排水相比，通過改善城市的儲水能力，也能夠減少排水系統(tǒng)大規(guī)模建設所需的城市建設成本與維護壓力。

三、“海綿城市”理念在市政道路設計中的應用

1.道路總體設計。

以海綿城市設計理念進行市政道路的規(guī)劃設計，要求設計人員充分考到城市目前的給排水系統(tǒng)建設的現(xiàn)實情況，就其存在的不足和可利用發(fā)揚的優(yōu)勢進行細致研究，并根據現(xiàn)有城市給排水系統(tǒng)，濕地、池塘、生態(tài)林等建設的具體情況，設計出市政道路規(guī)劃方面支持海綿城市方案形成的科學設計，這要求設計單位在市政道路的整體規(guī)劃上，一方面要充分考慮到交通出行的需要，同時也考慮到加強城市儲水，排水能力的需要，通過綜合考慮兩方面要求，從而對市政道路進行科學的規(guī)劃設計。

2.道路縱斷面設計。

對于道路縱斷面的規(guī)劃設計，工作人員應充分考慮路基防水排水問題與道路坡度，地表徑流走向等諸多要素，假如道路局部坡度較大，應設置攔截裝置，在道路縱坡的低點，要設置降雨收水口，通過以海綿城市設計理念對地表降水實施有效的徑流引導與收集，使得雨水被合理的收集利用，減少雨水對路面的侵蝕與路基的危害，同時利用儲水利用而減少排水壓力。

3.道路橫斷面設計。

橫斷面設計方面，要考慮到市政道路交通功能的設計要求，一方面更好地滿足交通出行需要，同時也能夠有效地引導徑流，對降雨實施合理的引導、存儲和利用。這要求設計人員應充分考慮道路低影響開發(fā)建設的需求。依據“海綿城市”的設計理念，合理規(guī)劃含綠化帶的道路橫斷面，從而使得道路具有優(yōu)良的表面排水功能。對于道路橫坡坡向、坡度等規(guī)劃設計，工作人員應在保障路面堅實，路基安全穩(wěn)定基礎上，考慮引導徑流與排水的需要，對路兩側綠化帶形式，種植的綠植，使用的地磚等實施科學設計，并對路面雨水收水口的位置實施合理規(guī)劃。在橫斷面的設計上要確保降雨情況下雨水不會在路面聚集，而通過徑流引導到引水口中，依據重力自然實現(xiàn)降雨情況下的路面排水。通常而言，道路坡向要跟雨水收水設施的一側保持協(xié)調，讓降雨能順利被引導到收水口并收集處理，橫斷面以中間高，兩側低的鼓型路面為宜，對凹坑要實施補充填平，以免路面積水對路基造成侵蝕，并引發(fā)交通事故。

4.道路排水設計。

（1）下凹式綠化帶設計。

這一設計主要指的是對于道路綠化帶的建設，將其設計為綠地高度略低于路面地表高度，從而使得綠化帶呈現(xiàn)下凹式形態(tài)，這可以起到兩方面的作用，一是通過下凹式的設計，使得綠化帶自然形成引導地表徑流的低地，從而在路面有徑流時，自然流入綠化帶，防止其在路面聚集。同時通過下凹式的設計，使得綠化帶在大量降雨情況下，可以起到淺層蓄水池的作用，通過把雨水蓄積在綠化帶，使得大規(guī)模降雨情況下城市排水的壓力獲得減輕，同時通過蓄水，使得其緩慢滲入地下土壤，從而補充地下水，并為綠植灌溉提供水資源的補充。

（2）生態(tài)排水溝設計。

生態(tài)排水溝在設計上主要把降雨形成的地表徑流收集起來，引導到專門的排水溝中，將其通過專用的排水溝跟一般的城市污水排水系統(tǒng)區(qū)分開來，生態(tài)排水溝先把雨水排進城市濕地，生態(tài)林地，綠地，草坪等可以儲水的生態(tài)資源當中，利用生態(tài)資源的儲水與凈化能力，實現(xiàn)對降雨的合理存儲凈化與利用。其可以通過把降雨通過綠植和路面透水磚進行存儲，吸收進土壤中，為生態(tài)灌溉與補充地下水提供支持。同時通過專用排水管，也可以把富集較多的降水輸送到城市濕地，湖泊中進行儲存，如果湖泊濕地存水飽和，則再通過連接湖泊濕地的排水系統(tǒng)對外排出。這樣通過進行生態(tài)排水溝設計，使得降雨可以先收集存儲利用而減少排水壓力，同時也能夠實現(xiàn)儲水并利用存儲的水資源解決綠植灌溉對水的需求。

（3）滲透管渠設計。

這一設計通常使用在市場道路兩側的雨水輸送管道中，一般以穿孔PVC 管當做滲透管，通過將其設置在連接混凝土路面與綠化帶的區(qū)域，使得路面的積水可以通過滲透管而獲得引流和對綠化帶土壤的滲透。這一方面可以使得地表的雨水被收集起來用以綠化帶植物的灌溉，同時也能在降雨時起到排水和儲水再利用的效果。降低城市排水系統(tǒng)的壓力。

5.透水鋪裝。

透水鋪裝屬于采用可以透過水資源的地磚、碎石、透水瀝青路面等進行地表鋪裝，通過設置透水鋪裝，使得降雨情況下，水資源通過路面而滲入地下土壤，實現(xiàn)以大面積地表土壤進行儲水排水的作用。在市政道路的工程建設活動中，在堅固度要求不高的路面，可以使用透水瀝青進行鋪設，這可以讓整個路面地下土壤帶有儲水排水效果，從而減少專用排水系統(tǒng)的壓力。而對于步行街，花園中的小路，可以使用碎石鋪裝，一方面跟環(huán)境協(xié)調，同時可以提升道路路面滲水率，利用下方土壤儲存水分為綠植提供灌溉。而對于主干道兩側的人行道，可以使用透水磚進行鋪裝，通過以透水磚鋪設人行道，使得人行道整體的下方土壤可以帶有儲水排水效果，在保障堅固的同時提升路面降雨情況下儲水排水能力。

四、實例分析

1.工程概況。

目標工程的道路整體長度可以達到1.6km，南北橫跨五個街道，工程建設的道路斷面標準是：兩組人行道斷面寬度應達到5m、兩組非機動車道斷面寬度應達到4.5m、兩組非機動車隔離帶斷面寬度應達到1.5m、主車道斷面寬度應達到16m，道路斷面長度總計是：2×5+2×4.5+2×1.5+16=38m。

2.海綿城市思想設計規(guī)劃。

目標地區(qū)總計有五條道路，道路西面主要為城市居民區(qū)，東面建設有一個城市公園。道路間設置有一定寬度的非機動車道，而在隔離區(qū)域，種植有羅漢松，在人行道綠化上采用香樟作為綠化植物。在公園附近，采用珊瑚綠籬進行了公園升天環(huán)境與外部空間的分隔。因此以海綿城市設計理念，應采取開放式空間的設計形式，利用海濱公園的濕地環(huán)境，提升區(qū)域內的儲水能力，在蓮洋大觀、外灘家園附近，設置通道和停車位。并多裝飾儲水性能好的綠植，加強生態(tài)建設。在道路工程交通性能方面，需要解決的問題集中在雨污水管線合流、人行道老化、主車道部分破損、綠化帶后退、綠植單一，生態(tài)儲水效果不理想的問題。為此有必要針對上述問題采取針對性設計，通過一方面對道路交通設施進行更新翻修，改善其交通出行狀況，同時在人行道更換透水磚，讓降水可以透過地面進入地表土壤，補充濕地環(huán)境與生態(tài)綠植用水，另外通過更換根系發(fā)達，儲水量優(yōu)良的綠植，提升道路兩旁綠植的儲水能力。

3.海綿城市建設思想改善工程的具體措施。

（1）下沉式綠地設計。

圖1 中本文就下沉式綠地設計進行了實景圖的呈現(xiàn)，其主要采用低于附近道路交通平面的綠地設計，讓降水情況下水流能夠直接流入位于較低位置的綠植區(qū)域，從而借助綠地吸收地面積水，并引流到土壤中儲存水分。防止降雨情況下路面積水損傷路基，影響出行，同時也可以更好地實現(xiàn)就近排水、儲水。還可以對綠植進行灌溉。

圖1 工程下沉式綠化建設實景圖

綠地主要以種植黑松為主、矮牽牛、薰衣草、金雀花為主，其根系發(fā)達，可以利用復雜的根系讓土壤存儲大量水分，同時發(fā)達根系也有穩(wěn)固土壤，提升抗旱能力的作用，這可以起到旱季時提升綠植生存能力，減少灌溉壓力的作用。

（2）雨水花園。

雨水花園主要借助植物、土壤等進行儲水與過濾，起到大規(guī)模降水時緩解排水壓力，利用雨水凈化后補充地下水資源的作用。雨水花園把雨水徑流引入到花園中，通過利用植物、土壤實施多層過濾，再從雨水管引流到蓄水區(qū)，從而在蓄水區(qū)進行儲水，如果水滿，則把多余的水分輸出到市政管網，利用排水系統(tǒng)進行排出。這樣可以構建降水收集-凈化-蓄水-再利用的格局。

4.整體規(guī)劃。

在工程設計規(guī)劃上，計劃把目標區(qū)域中道路交通部位與兩側的降水引入到濱海公園，通過以下凹式綠地、雨水花園來進行儲水，實現(xiàn)對降水的有效存儲，并通過利用生態(tài)綠植對水資源實施凈化，使得其可以補充濕地水分，進入地下水補充地下水資源的不足。通過借助道路兩側的綠化帶，設置開放環(huán)境來收集降雨，減少大規(guī)模降雨情況下對地面的沖擊與路基的不利影響，并防止地面積水，減輕排水系統(tǒng)的壓力，改善區(qū)域的交通狀況與儲水、排水能力。

5.透水磚鋪裝。

在道路兩側的人行道生使用透水磚進行鋪裝，選擇以無紡布鋪設形式提升透水磚滲水能力，并減緩雨水徑流對路面沖擊。在接口部位，使用重疊10cm 的方案實施處理，從而提升接口部位的透水性能。在透水磚鋪設上，要注意做好各個部位鋪裝的緊密性，避免空隙過大而影響路面堅固度。

6.雨水、污水管道設計。

目標區(qū)域在道路兩旁非機動車道建設的合流管，尚未實施雨污水分流，這就為降水的凈化的再利用造成了困難，為了更好地實現(xiàn)降水的存儲與再利用，需要在原有的排水系統(tǒng)基礎上，在道路兩側增加雨污水分流設施，通過把降雨排水裝置設計在上層管道，使得降雨后路面徑流被有效收集而實現(xiàn)對綠地和濕地的輸水。在雨水管下方，設置污水管線，主要對日常生活污水進行專門輸送，污水管保持跟雨水管的隔離，避免污水管造成對雨水管線中水資源的污染。通過分別設置雨水管和污水管，使得城市污水處理的管線跟降雨水資源存儲利用的管線分開，各自保持較為合理的位置，從而使得降雨情況下雨水先進行收集存儲，納入地表土壤和濕地進行儲水，而實現(xiàn)水資源的有效回收利用。而在降雨較多，濕地和土壤儲水量飽和狀態(tài)下，再利用濕地的排澇系統(tǒng)將多余的水分排放到污水系統(tǒng)中，進行排澇，這樣通過把雨水，污水管道實施分開設計，可以更好地利用降雨補充城市水資源，并減少污水排放與凈化的壓力。

五、結語

采用“海綿城市”設計理念進行市政道路工程的設計，是以現(xiàn)代科學城市設計思想對城市儲水能力，排水能力實施優(yōu)化改良的全新設計理念，將其用在市政道路的設計建設上，可以有效提升道路區(qū)域的排水，儲水能力，并加強城市的抗?jié)?，抗干旱能力，同時通過加強儲水，也能改善生態(tài)環(huán)境健康性，更好地解決綠植灌溉問題，可以說具有多方的積極意義。受筆者水平所限，本文對海綿城市道路設計問題的研究是概括性的，還存在很多不足，不過希望能拋磚引玉，通過對其中以下要點問題的解析，為海綿城市設計理念更好地城市建設工作中得到合理應用而做出積極的貢獻。