海绵城市理念在城市道路设计中的应用

1、    海绵城市理念在城市道路设计中的应用    张涛摘 要：随着城市发展进程的加快，城市大面积的被建筑覆盖，当前城市道路硬化面积的不断增加，减弱了雨水的渗透能力，同时由于地表径流扩大，已有的管道已经不能承载现阶段的雨水排放，这就造成了城市内涝等灾害。针对城市发展过程中出现的水资源短缺、内涝、径流污染及生态破坏等诸多问题，国家提出了建设自然积存、自然渗透、自然净化的"海绵城市"新理念，以此来对城市内涝起到一定的缓解作用，实现城市雨水的资源化利用。关键词：海绵城市；城市道路；应用一、海绵城市的概述海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环

2、境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存水“释放”并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先的原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度实现雨水在城市区域积存、渗透和净化，提高雨水资源化水平，保护生态环境。建设海绵城市的六字方针是“渗、蓄、滞、净、用、排”。二、海绵城市市政规划重点在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。 根据住建部 2014 年10月发布的海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行），海绵城市的市政规划中，在“蓄”的过

3、程中要充分考虑到其实际的承载能力，切忌因为忽视承载能力而导致市政给排水管网或者其它工程长期过负荷运转而缩短了使用寿命，在“放”的过程中要结合区域性范围内水土资源的相关保护工作来进行，切忌因为忽视其内控能力而影响到市政工程的整体规划和布局。1、道路总体设计海绵城市建设技术指南中明确规定各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响，因此，道路在规划阶段就应强调自然水文条件的保护、自然板块的利用、紧凑式的开发等方略，结合城市的水文规划、现有的给排水系统，在维持可持续的水生态循环基础上，对城市的天然河道、湖泊进行保护，绕避水环境敏感点，合理布局路线走向，协调道路红线内

4、外用地空间布局，利用不同等级道路的绿化带、车行道、人行道等建立雨水滞、留、渗设施，实现道路低影响开发控制目标。2、道路横断面设计在进行道路横断面设计时，确保满足道路基本功能的前提下，尽可能地布置宽一点的绿化带，这样道路范围内的雨水能够快速向生态滞留带内汇集，有利于地表径流量的降低。通常情况下，道路横断面以三幅路为主，即由中央向两侧依次为机动车道、绿化带、非机动车道和人行道。这其中可以将道路绿化带设计为生态滞留带，在道路北侧红线外设置下沉式绿地，道路南侧设计为植草沟，与植物园景观有效衔接，从而打造成路边景观带。3、路面材料选择在道路路面材料选择上，尽可能选择透水沥青混凝土和透水砖，在满足道路使用

5、功能的同时，有效地满足要道路透水、抗滑及降噪等要求，这对于城市建设水平的提升具有积极作用，而且还对城市生态环境进行了改善。在具体实施过程中，选用透水沥青路面作为车行道路面，以全透水式沥青路面和半透水式沥青路面为主，全透水沥青路面面层下面不进行防水层的设置，而且沥青下面层和基层都为透水层，这样地表降水能够有效地渗入到路下土基中。利用透水砖来铺砌人行道路面，采用碎石层作为垫层。这类透水人行道属于多孔结构，降水能够快速的渗透到地表，实现对地下水源的补充，而且对调节城市温度和湿度具有非常重要的意义。另外，这种多孔结构表面较为粗糙，具有较高的透水性，路面不易积水，更易于行人行走的安全。三、路面排水设计3

6、.1下沉式绿化带设计下沉式城市道路绿化带主要有两种设计方式，一种是设计有排水系统的下沉式綠化带，另一种是设计有兼顾雨水收集和再利用功能的下沉式绿化带。第一种在绿化带中设计有溢流口、排水管道等排水设施，当路面径流较大，绿化带储蓄能力不足时，雨水可通过高出绿化带高程低于路面高程的溢流口进入地下排水系统。这种设计比较适用于常年降水量较大、大雨暴雨频率高持续时间长的区域。第二种设计有雨水收集和处理设施，在绿化带设计渗水沟、雨水收集管、蓄水池、泵站及回灌等设施，路面和周边雨水排入绿化带，然后通过绿地过滤和净化，最后进入蓄水池，多余的雨水进入地下排水系统，收集的雨水可以用于绿化带的养护和道路的清理等，这种

7、设计比较适用于降水较充沛及需要控制径流量的区域。3.2 植草沟设计在进行植草沟设计时，其包括的内容大致有雨水花园、雨水湿地等生态雨水设施。通过采取与亭台、堆土等结合的方式形成微地形景观，增加植草沟的可达性、观赏性与实用性。在植草沟中种植植物时，优先选择具有一定耐涝性的乡土植物，采用乔、灌、草结合的多种群落结构，形成季相变化丰富的绿地景观。一般公路在两侧一定范围内设计为植草地沟，能够与周围的环境有效地实现衔接，景观更具广阔性。植草沟本身具有渗透功能，在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时，来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟，水借助纵坡沿植草沟流向下游。3.3 渗透管渠设计渗透管采用穿孔的 pvc 管，管四

8、周填充粒径 2030mm 的碎石或其他多孔材料，其作用机理是汇集在管中的雨水通过 pvc 管孔进入碎石层，进而向碎石层外的土壤层渗透，具有较好的调蓄能力。渗透管渠的优点是占地面积小，可以与雨水管、渗透池、渗透井等综合使用，也可以单独使用，不足之处是一旦发生堵塞或渗透能力下降，碎石层较难清理。目前日本和德国在渗透管方面有较为成熟的经验。3.4偏坡支护方式偏坡支护的方式多用于城市周边地区，之所以采取偏坡支护的方式，不仅是要基于海绵城市的基本设计理念考虑，而且还要更为深远的考虑到当城市遭受到周边雨水潜在威胁的时候，这种偏坡可以转化为临时防洪堤。基于此，在偏坡支护的选择上有护面墙和植草防护两种不同的选

9、择。采用护面墙的形式，看似与海绵城市的基本规划关联性并不大，但是随市政工程施工工艺的不断革新，在市政工程设计中引入了渗水层设计方案之后，护面墙的直接控水能力可能要比植草防护要弱一些，但是其稳定性和导流性上还是比较突出的，因此对于一些海拔落差相对较大的城市来说是比较理想的选择。湖北恩施州的市政道路规划设计中就大量的采用了这种护面墙的形式，入城的主干道周围基本上都在原有的基础上增设了护面墙，进而极大的增强了防汛抗旱能力。植草防护的形式是目前海绵城市最为常用的一种形式，因为一般情况下水土资源控制的效果完全能够通过植草防护的形式来显现出来，而且在一定程度上也增加了整体的美观效果。不过植草防护也有一个比

10、较突出的问题是一旦瞬间雨量过大， 或者是防护面长期处于雨水冲刷状态时，有一定的垮塌风险。基于此，市政设计人员为了有效的减少这种潜在风险的存在，将植草防护与挡土墙的设计融合在一起，在临近路基位置规划了不高于35的挡土墙，这样可以在一定程度上减少垮塌对路面造成的危害。四、结束语加强雨水资源开发与管理是中国构建“海绵城市”的长久之计，道路构建了城市的筋脉，成为“海绵城市”建设的重中之重。随着在市政工程中所显现的社会效应，已经越来越受到重视，海绵城市道路设计的方案也已经从最初的南方多雨城市向北方缺水城市转移，这不仅仅是一个观念和理念上的转型，更多的是最大程度上缓解了我国城市建设中的防洪、水土保持以及生活用水压力。随着相关