楊興之

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

海綿城市是全新一代的城市雨洪管理概念，目的是讓城市像海綿一樣有效吸水，進一步兼有滲水、蓄水、凈水等功能，并將水充分應用于其他領域；在城市規(guī)劃中，道路占很大一部分，這就意味著雨季來臨時道路會接觸大部分雨水，為了將這部分雨水充分利用，海綿城市理念被引入市政道路設計中。通過二者的有機結合，城市形成了良好的防洪、蓄水系統(tǒng)，也維護了城市生態(tài)的平衡。

1 海綿城市的概述

從字面意義上理解，海綿城市就是讓城市和海綿一樣有效的吸水、儲水，提升城市的適應力和彈性，海綿城市的水資源使用如圖1 所示。

圖1 海綿城市水資源使用

海綿城市理念的落實，有效地提升了雨水的利用率，保障城市不發(fā)生洪澇災害的同時，有效地儲存和凈化了雨水，提高了水資源的利用率，進一步保護了城市生態(tài)環(huán)境，有利于城市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

2 海綿城市理念在市政道路設計的重要性

海綿城市進行雨水的綜合利用，在適應了當前城市可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟建設需求的基礎上，保護了城市的水體水質(zhì)安全[1]。具體來說，海綿城市理念在市政道路設計中有以下作用：①海綿城市理念有效地收集了城市中的雨水，實現(xiàn)了水資源的綜合利用，體現(xiàn)出良好的節(jié)水作用。②通過路面徑流的沖刷，有效降低了市政道路路面的污染，體現(xiàn)出生態(tài)性作用。③海綿城市建設技術實現(xiàn)了技術突破，同時，在使用時不會產(chǎn)生廢物，也不消耗能量，體現(xiàn)了創(chuàng)新低碳的作用。④海綿城市理念的普及在節(jié)約水資源的同時，降低了市政成本投入，提升了經(jīng)濟效益。

3 海綿城市理念在市政道路設計中的應用

3.1 市政道路整體規(guī)劃設計

在市政道路建設過程中，要確保城市海綿體不對工程建設造成較大影響[2]。因此，城市規(guī)劃者需要從現(xiàn)實角度出發(fā)，并結合市政道路工程的實際情況，盡可能降低工程項目對城市原有的河流、湖泊、濕地、地下水等水體的影響；同時，要使市政道路建設與城市的生態(tài)環(huán)境有機融合，秉持城市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的理念有效規(guī)劃與管理城市的水文環(huán)境，滿足市政道路設計的科學性與合理性要求。

在滿足上述條件的基礎上，海綿城市的市政道路設計要充分考慮到城市給排水系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，盡可能降低市政道路因設計不合理對城市各類水體產(chǎn)生影響的概率，城市規(guī)劃者可在設計市政道路時，避開城市的生態(tài)脆弱地帶，當市政道路必須穿越敏感地帶時，必須做好相應的防護措施；此外，還需要科學地規(guī)劃市政道路在空間上的布局，優(yōu)化機動車道、非機動車道、綠化帶、立交橋與高架橋等的分布，滿足市政道路設計的要求。

從上述可知，海綿城市的市政道路整體規(guī)劃設計需要考慮到生態(tài)性、系統(tǒng)性、可持續(xù)性等原則，這就需要城市規(guī)劃者從多個角度出發(fā)，盡可能使市政道路設計符合海綿城市的標準，典型的海綿城市道路設計如圖2 所示。

圖2 海綿城市道路典型橫斷面圖

3.2 市政道路路面設計

要在市政道路設計施工的過程中體現(xiàn)海綿城市建設理念，就要把握好市政道路各個環(huán)節(jié)的要點[3]。海綿城市市政道路路面設計需要注意以下兩個方面。

一方面，科學地選擇路面材料。材料的選擇對海綿城市市政道路建設有著直接的影響，因此，需要城市規(guī)劃者盡可能選擇高性能的透水路面材料，如在主要交通要道采用透水瀝青進行鋪設，在非機動車道上采用透水磚等，可以極大地提高市政道路的吸水效率，常見的海綿城市路面結構如圖3 所示。

另一方面，科學地設計最佳排水方案。為了讓市政道路對雨水的吸收與滲透達到預期的效果，城市規(guī)劃者需要依據(jù)城市建設的實際情況設計最合理的排水方案。這就要求設計時需要給路面預留一定的傾斜度，讓雨水可以通過自身的流動性和重力自動匯集到排水管；對于其他路面如綠地的設計應略高于道路路面，這樣當綠地土壤吸水飽和后，剩余的水分會自動匯集到排水管；對于排水管，也需要進行相應的滲水設計，當雨水流入滲水管時，會自動滲透到地下用于補充地下水，當水流量較大無法全部滲透時，多余的水會流入蓄水池供其他領域使用。

3.3 市政道路機動車道設計

機動車道的特點是載荷大、車流量大，不宜采用透水路面，但可采用透水性層面[4]。所謂透水性層面如圖3所示，在最上層鋪設透水瀝青面層用于承載大載荷以及滲透雨水，中間鋪設半剛性基層用于阻止雨水下滲損壞路基。也可以在機動車道兩側設計綠化帶使雨水流到道路兩側，可有效減少路面積水的存在，降低交通事故發(fā)生的概率。

圖3 海綿城市路面結構

為了分隔不同方向的車輛，市政道路機動車道的中央會設置隔離帶，要確保機動車道的滲透性必須要求隔離帶的設計高度低于機動車道路面5～10cm，同時需要給機動車道設計一定的傾斜角，這樣機動車道上的雨水會沿橫向縱坡自動的流入隔離帶中；為了提升市政道路設計的生態(tài)性，需要在隔離帶中種植耐水、耐鹽堿的植物，同時盡可能采用透水性土壤，并在土壤下方鋪設碎石層用于過濾機動車道匯聚的雨水，達到凈化水資源、補充地下水的目的；此外，還需要在機動車道設計排水口，要求其高度低于路面但高于隔離帶的最低處，這樣可以有效的排除機動車道多余的雨水。

3.4 市政道路非機動車道設計

市政道路的非機動車道包括人行道、廣場路面等，設計時需要綜合考慮非機動車道的性能要求和使用要求，選擇合理的雨水滲透方案。

人行道主要用于行人通行，具有載荷低、寬度小等特點，因此可以直接采用透水性路面如透水磚、透水混凝土等，在透水路面之下需要鋪設細沙層、透水基層、土基層等，當雨水滲透到人行道之下時可經(jīng)過層層過濾有效去除其中的雜質(zhì)、大顆粒污染物等，進一步補充了地下水；若人行道兩側有綠化帶，設計時需要將綠化帶的高度低于人行道的高度，這樣雨水可以充分的流入或滲透到綠化帶用于綠植的澆灌，實現(xiàn)水資源的合理利用。

廣場是市政道路中的組成部分之一，具有載荷小的特點，因此也可以直接采用透水性路面，但與人行道不同的是，廣場具有綠化裝飾的功能，因此需要設計水池、生態(tài)池等，用于美化城市環(huán)境，也可以收集雨水并用于景觀補水、道路清洗以及綠地灌溉；若廣場周邊存在綠地，其高度也需要低于廣場，這樣水分可充分的流到四周的綠地，實現(xiàn)水資源的合理利用。

3.5 市政道路橫坡及綠化帶設計

海綿城市理念下進行市政道路的橫坡和綠化帶設計需要在科學性與合理性的基礎上進一步推動發(fā)展設計的創(chuàng)新性，這就要求城市規(guī)劃者從以下兩方面出發(fā)。

一方面，橫坡指的是道路組成部分的橫向坡度，通常情況下取1%～2.5%，最大不超過3%。在市政道路橫坡的設計過程中，需要注意橫坡與市政道路邊緣的銜接，尤其在道路兩側存在路沿石的情況下，需要在路沿石處合理的進行開口位置的設計，并且需要在開口位置增加一定的角度，這樣雨水會在自身重力的作用下由路沿石開口流到橫坡上，并被橫坡吸收、滲透到雨水收集系統(tǒng)中，可有效降低表面徑流停留的時間，提高滲水的效率。

另一方面，在綠化帶的設計中通常會采取凹型設計[5]。其斷面圖如圖4 所示。

圖4 下凹式綠化帶斷面圖

通過凹形設計使得綠化帶更好的收集并吸收水分，但在設計時需要考慮到綠化帶中的水分含量，盡可能選擇透水性好的土壤，并在土壤下層鋪設碎石、細沙等用于滲透水分的過濾，植被盡可能選擇耐水性好的植物，同時，為了有效排除綠化帶中多余的水分，需要設置盲溝，避免水分飽和對市政路面的腐蝕。

3.6 市政道路排水系統(tǒng)設計

排水系統(tǒng)是海綿城市市政道路設計中最主要的部分，因此必須有效的方案對雨水的走向進行科學有效的設計，需要從以下三個方面入手。

首先，降雨時雨水會在市政道路表面形成徑流，海綿城市會設置徑流進口用于雨水收集，進出口的設計需要注意位置的選擇，盡可能將其放在市政道路的兩側，當路面無法滲透全部的雨水時，剩余的雨水會以徑流的形式流入徑流進口，這樣可有效降低雨水的浪費，有利于水資源的節(jié)約以及合理利用。

其次，地表徑流的流動對市政道路起到了清潔的作用，但當?shù)缆繁砻娲嬖诶?、污染物時，會隨著徑流流到進水口處，尤其在降雨較大的時候，很容易出現(xiàn)進水口堵塞、水體污染等情況。因此，需要在市政道路兩側安裝雨水清理器和雨水凈化器，提高雨水收集工作的質(zhì)量和效率。

最后，為了提高水資源的利用率，可在進水口出設計綠化帶，當雨水被凈化后會滲透到綠化帶中被植物充分吸收，也會被土壤滲透吸收一部分，當植物和土壤吸收水分達到飽和值后，多余的水分會隨著雨水管道系統(tǒng)流入下一部分中。

3.7 立交橋與高架橋的設計

立交橋與高架橋是城市現(xiàn)代化建設的重要標志之一，具有雨洪量大，排水較為困難的特點，通常情況下，設計者會在橋面設計排水系統(tǒng)，但由于立交橋與高架橋不同于普通的市政道路，設計排水系統(tǒng)時會存在造價高、成本高等問題，并且也無法有效地排凈橋面的水分，因此需要采取其他的措施進行優(yōu)化設計。這就要求城市規(guī)劃者在立交橋與高架橋的設計中充分應用綠化塘和凹式綠化帶來有效匯聚、吸收橋面上的雨水，減緩降雨時橋面的徑流量；同時，在橋底采用收集、凈化雨水的設計，如綠化帶、植被緩沖帶等，當橋面上的雨水流下橋底時會自動匯聚其中，并通過層層凈化達到凈水的目的，實現(xiàn)了水資源的合理利用；此外，在橋底周邊采用末端設計，當橋底的綠化帶、植被緩沖帶處于吸水飽和狀態(tài)時，多余的水分會流入末端設計供其他方面使用。

4 結語

綜上所述，海綿城市理念的提出為城市建設指明了方向，不僅可以降低城市發(fā)生洪澇的概率，也實現(xiàn)水資源的合理利用，還能夠保護城市生態(tài)平衡、減少城市水體污染等，將其融入市政道路設計中，通過整體規(guī)劃設計、路面設計、機動車道設計、非機動車道設計、橫坡及綠化帶設計、排水系統(tǒng)設計、立交橋與高架橋設計等應用使市政道路設計更加科學、合理，對城市發(fā)展具有深遠意義。