海绵城市理念在市政道路设计中的应用

海绵城市理念在市政道路设计中的应用

郑鹏伟

湖北路研设计咨询有限公司  湖北 武汉  430070

摘要：海绵城市是能够将城市基建与生态环境进行有效融合的雨洪管理建设理念，在当地发生涝灾或者暴雨天气时，就可以将积水进行引导、过滤并收集，而在旱灾或者城市急缺用水时，就可以调动储备水来满足城市用水需求，就像是海绵一样可以灵活地吸水与防水，因此得以称之为“海绵城市”。而这一理念需要遵循生态环境保护理念才能实现，需要结合当地的自然条件来进行合理的人工措施，以此来保证雨水能够在城市区域内实现有效储存、净化以及利用。

关键词：海绵城市理念；市政道路设计；应用

1海绵城市理念在市政道路设计中的重要性

（1）有利于促进生态环境的改善。随着我国经济的高速发展，人们生活水平的不断提高，城市居民对于日常生活中所需要的产品品质要求日益提高。随着产品的多元化，城市中的垃圾产生速度越来越快，直接导致城市污染的加剧，对城市的宜居性打了折扣，人们对居住环境的高要求和城市污染之间的矛盾越演越烈，越来越多的居民要求更优越的居住环境。通过海绵城市中的相应理念进行城市道路的基础设施建设，能够改善环境，解决生态环境继续恶化等问题，最终促进人和自然的和谐共处。（2）有利于提升市政道路建设水平。市政道路作为城市发展过程中非常重要的组成部分，随着当前城市化进程的不断加快，市政道路硬化面积也随之增加，这也使市政道路路基范围内能够收集到更多的雨水量。一旦雨季到来，许多城市则会进入到“看海模式”，内涝已发展成为当前城市治理中的顽疾。在当前我国城市快速发展的新时期，建设海绵城市已成为解决当前城市发展过程中水问题的必要举措。将海绵城市建设理念引入到市政道路设计中，采用生态的设计实现对道路径流的收集，使其作为地下水及路边绿化带的补充水源，这不仅有利于提高市政道路的使用寿命，而且有利于修复城市的生态环境，具有较好的生态效益和经济效益。（3）提升水源管理效率。当前，由于人类社会对于生态环境的破坏，已经出现了诸多的异常现象，例如在太平洋区域的厄尔尼诺暖流，引发了全球变暖、洪涝、台风等自然现象。而城市的水资源状况也较为严峻，不仅因为工业生产以及城市排污等造成水体污染，也进一步加重了我国淡水资源短缺的窘境。而海绵城市理念就可以实现水资源利用率的大幅度提升，让城市蓄水以及净化能力提升的同时，即使在面对干旱问题时也能够具有充足的水资源条件进行调动，从而提升当地水资源的管理水平，提高城市的抗旱能力。

2海绵城市理念在市政道路设计中的应用

为了促进现代城市的长期运行和发展，在市政道路建设中更加关注人与自然的和谐共存，在这一背景下，“海绵城市”应运而生。将“海绵城市”应用在市政道路设计中，可以增加道路的下渗能力，提升城市的蓄水功能，避免因超强降雨而发生城市内涝的问题，从而达到“小雨不湿脚、大雨不内涝、热岛有缓解、水体不黑臭”的“海绵城市”建设目标。

2.1生物滞留带的应用

生物滞留带技术指通过道路植被与环境协调，将地表雨水引入生物滞留带中存储。在市政道路设计中运用生物、物理理论知识，使雨水径流及时净化。在城市环境与气候比较好的前提下，城市降水总量充沛，使生物滞留带能发挥出更显著作用。生物滞留带设计能够有效减少面源污染对城市水资源影响，在城市雨水储蓄与调控方面，能够起到重要作用。通过增加雨水径流渗透面积，充分缓解城市环境热岛效应。市政道路生物滞留带设计强调城市生态环境多样性原则，使城市生态环境在一定程度上得以优化。可以在市政道路两侧绿地范围内设置生物滞留带，对市政道路绿化带进行改造。生物滞留带设计涵盖内容多元，包括进水层、预处理层、过滤层、排水层、溢流井等。道路表面雨水径流通过进水层进入土壤，弱化雨水径流的流速，使雨水径流土壤分布情况均匀，再通过预处理层沉淀，流经过滤层时吸附与截留雨水中的杂质成分，有效净化雨水，最终通过排水层，进入地下水系统。生物植被覆盖率影响植被吸污效果，应使植被覆盖达到标准密集程度，在数量与高度上都能达到生物滞留带设计标准，使生物植被产生强力吸污效果，净化城市生态环境，还可吸收雨水悬浮颗粒以及其他污染物。

2.2车行道的应用

在车行道应用中，考虑到机动车荷载、耐久性、经济性等因素，且为了减少行车时对于道路路基产生的损伤，一般车行道采取表层透水，基层不透水的设计方法，这样可以延长透水车行道的使用寿命，其中面层一般选择透水沥青材料。坡度设计是控制雨水流量的一个重要因素。合理的横向坡度应设计为1～2%，竖向坡度也应控制为0.3～6%，横向坡度则应朝向侧分带。路边石也可以优先选择设计成具有孔的边石，将车行道雨水导流至两侧绿化带，这样超标降雨及路面来不及下渗的径流雨水可暂时储存到绿化带中，减缓市政管网排放压力。

2.3人行道的应用

人行道可以全部采用透水铺装，一般使用透水砖作为面层铺装材料，透水砖常见的有混凝土透水砖、陶瓷透水砖、自然砂透水砖等。透水砖路面的种类需根据实际情况选用，并在满足透水性能要求的前提下，符合雨水排放的要求和标准，同时在设计时必须考虑到透水砖路面是否需要承受机动车荷载，并依据实际情况选择合适的透水砖路面结构层，透水砖路面结构层一般由透水砖面层、找平层、基层、垫层组成。在人行道设计时，可以参照《海绵城市工程设计图集：低影响开发雨水控制及利用》来规划透水砖路面各结构层的厚度，并根据实际情况来设置人行道横坡坡度。降雨时，当雨水量小于透水砖路面下渗能力时，雨水可以经过透水砖各结构层的过滤、吸附等处理下渗到地下，补充地下水，维系城市自然水循环;当雨水量大于下渗量时，一部分雨水经过透水砖下渗到地下，另外一部分则形成雨水径流进入绿化分隔带生物滞留池中。

2.4边坡防护的运用

以往城市道路设计主要应用的护坡技术包括景观美化、植草、灰浆等，为了进一步增强护坡效果，通常还会结合应用挡土墙、护面墙以及预制板等。应用“海绵城市”理念进行边坡护坡设计，应当以土壤类型为依据，对施工方法及工艺进行合理选择，采用的环保措施包括人造草坪、草皮平铺、草坪喷雾器以及土工网植草等。另外，还可增加边坡植被密度，对雨水积聚、水土流失、滑坡以及斜坡失稳等问题进行有效防范。生态护坡技术在应用过程中，应增强人工与自然植被的融合性，在生态护坡中协调布置乔木、灌木以及草类植物等，确保生态护坡上的植被可以保持平衡状态。开挖石质边坡会对环境产生严重的破坏，并且难以在短时间内修复，因此应充分考虑岩层性质，以层状脉为依据对坡速进行适当降低，同时还可以将植草带铺设在坡脚处，也可以在植草带底部设计盲沟，为过滤和排出雨水创造有利条件。边坡设计不宜采用垂直边坡，需经结构设计校核，与景观、结构专业配合，起到边防防护的同时，满足安全需求和景观视觉的享受。海绵城市能否起到有效作用，最关键的是找到整个建设项目的内涝风险点，根据道路低点，划分具体的汇水分区。根据片区雨洪模拟计算，在下游雨水畅通的情况下，50/100年一遇暴雨时，道路存在几个内涝风险点。根据内涝风险点的具体位置选择合适的海绵设施，设计满足所需的调蓄容积，从而达到“真”海绵的作用。3结束语

综上，市政道路设计应遵循满足总体规划要求、可持续发展要求、城市交通功能要求、节约资源要求以及城市环境面貌要求的设计原则。面对城市市政道路所存在的一系列问题以及严重的城市内涝问题，应当注重“海绵城市”理念的应用，在绿化带、车行道、人行道、生物滞留带以及边坡防护设计时都应合理运用“海绵城市”理念，提升城市蓄水以及净水能力。参考文献

[1]王祥勇,阚乙森,张茂申.市政道路海绵城市研究进展[J].重庆建筑,2022,21(增刊1):132-136.

[2]杨帆.“海绵城市”理念在市政道路设计中的运用分析[J].四川水泥,2022(11):89-91.