“海绵城市”语境下的市政道路排水设计研究

“海绵城市”语境下的市政道路排水设计研究

姚双龙

北京市市政工程设计研究总院有限公司

摘要：本文在研究中以市政道路给排水设计为核心，分析“海绵城市”的理念和建设核心，提出“海绵城市”语境下的市政道路给排水设计，优化市政道路给排水设计结构，提高道路给排水效率，促进海绵城市的建设，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

关键词：海绵城市；市政道路；排水设计；城市建设

市政道路给排水设计是城市建设中的重要内容，随着城市化进程的加快，使得市政工程数量逐渐增加，扩展了原有的发展空间，而海绵城市又被称为水弹性城市，在雨洪灾害中具有极强的应对能力与环境适应能力，这为市政道路排水设计方案的制定提供价值性的参考。在这样的环境背景下，探究“海绵城市”语境下的市政道路给排水设计研究具有非常重要的现实意义。

一、“海绵城市”理念分析

海绵城市作为新一代城市雨洪管理理念，又有“水弹性城市”之称，在雨水天气下，具备吸水功能、蓄水功能、渗水功能以及净水功能，不仅释放蓄水，还可以对雨水加以利用，解决城市用水紧张的问题。在海绵城市建设中，所使用的材料具有渗水性强、抗压耐磨、环保美观、舒适易维护、减少噪音等优势，有效缓解城市热岛效应，有利于城市微气候的调节。转变观念是建设海绵城市的基础，在传统城市建设中，多以硬化路面为主，一遇到大雨天气，都要依赖于管渠道或是泵站等设施排水，规划设计理念为快速排除、末端集中，很容易造成逢雨必涝的情况。而在《海绵城市建设技术指南》中，强调利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地以及渗水砖等系统共同排水，规划设计理念为慢排缓释、源头分散，不仅防止洪涝的情况，还收集大量的雨水进行利用，提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力。

二、“海绵城市”的建设核心

（一）渗

传统城市建设中，多以硬化路面为主，路面铺设不透水材料，容易引发各种内涝问题。而在海绵城市建设中，强调自然渗透理念，将渗透置于首位，有效规避地表径流的情况，保证地下水充分，利用土壤进行水质净化，有效改善城市微气候。实际上，渗透方式有很多，包括路面透水材料的铺设、屋顶绿化、绿地竖向优化等方式，在源头上留下雨水并渗下去。

（二）滞

滞的目的是延缓时间内的雨水径流量，利用微地形的规划和调节，使得雨水汇集到某处，以时间换空间，延缓径流高峰，主要措施为雨水花园、渗透池或是人工湿地等。

（三）蓄

蓄的根本目的是留下雨水，遵循自然地形与地貌，让降雨自然散落。由于人工建设对自然地形地貌造成很大的破坏，使得短时间内雨水过于集中，形成内涝问题。而将雨水蓄集后，实现调蓄作用和错峰作用。

（四）净

利用土壤的渗透能力，通过植被、水体或是绿地等系统进行水质净化，雨水储蓄后，通过净化处理再重新利用到城市用水中，一般包括居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。

（五）用

在雨水的土壤渗透净化、人工湿地净化以及生物处理净化后，会被大量广泛的利用，无论是风水区域或是缺水区域，都要重视雨水资源的处理和利用，环节洪涝灾害的同时，缓解用水压力，提高水资源的利用率。

（六）排

排水功能中融合了城市竖向和工程设施，把排水防涝设施和水系河道进行紧密联合，构建集地面排水、地下雨水管渠的排放系统，防止城市内涝问题，及时排除雨水。

三、“海绵城市”语境下的市政道路给排水设计

（一）道路设计

当前，城市道路中的车行道和人行道均是非透水性路面，遇到雨水天气，很容易造成路面积水，特别是雨天路面湿滑，降低了道路使用的安全性，还会影响城市地下水的正常补给。对此，在道路设计中，要引入海绵城市理念，合理规划市场道路给排水设计，选择透水性高的路面材料进行铺设，提高路面的透水性和防滑性，降低地表径流量，促进地下水的循环回流和正常补给，保证地下水充足。例如，在某道路工程中，道路为南北走向，设计长度650m，道路原状机动车道宽7.5m，人行道宽3.5m，绿化退线宽8~10m，周边地块主要为厂区、绿化用地。依托于海绵城市理念，其规划设计如图1所示，保留现状雨水主管及检查井，检查井井盖标高与设计路面标高保持一致，道路红线宽度：20m=2m（人行道）+2m（生物滞留绿地）+25m（非机动车道）+35m（机动车道）+35m（机动车道）+25m（非机动车道）+2m（生物滞留绿地）+2m（人行道），本方案雨水综合利用主要是人行道及非机动车道采用透水铺装，道路两侧设置下凹式生物滞留设施，达到预期的设计效果。

图2市政道路绿化带给排水设计

在雨水收集系统中，雨水集中在绿化带雨水口，位于路面下方15cm左右，雨水口规划合理、分布均匀，在道路与绿化带种植土间，衔接雨水管道系统与绿化带，并通过路滑带的溢流系统，实现雨水管道系统与雨水收集系统的连接，一旦绿化带雨水过多，会利用排水管道进行排放。

在水体过滤系统中，遇到雨水天气，雨水达到地面汇集起来进行储存，为了提高雨水清洁度，可通过水体过滤系统进行雨水净化处理。在水体过滤系统设计中，铺设一层种植土和砾石层，合理埋设渗透管，通过土壤地表深入到地下，净化雨水，有利于雨水的回收再利用。

在缓排滞蓄系统中，分析绿化带地形结构特征，规划导流系统，保证雨水循序渐进渗透到地下。同时，为了实现雨水沉淀，要在雨水口安装明沟，明沟两侧设计出水沟渠，引导雨水流向，重新进入到绿化带中，形成循环利用系统。

在排放系统中，连接雨水储存系统和排水管道，设计溢流系统，特别是针对降水量大的季节，由于雨水口无法处理大量雨水，采用雨水储存的方式，由溢流系统进入到市政管网中，实现多余降水的排除。

（三）附属设施设计

针对路缘石或是路肩边沟等附属设施，基于海绵城市的视角下，要做到以下几方面：第一，在路缘石设计中，包含平缘石、立缘石等类型，其中平缘石高度与周边地表高度一致，使得雨水直接流到雨水口与绿化带，避免道路积水问题。而立缘石高度略高于地表，雨水逐渐汇聚到雨水口，设计间隔式立缘石，保证雨水进入到绿化带中。第二，在路肩边沟设计中，将植草沟取替原有的混凝土，地表沟渠中进行植被种植，可以有效收集净化雨水，并有利于雨水的输送和排放。

结束语：

综上所述，在市政道路给排水设计中，要引入海绵城市理念，围绕海绵城市的功能和优势，全面规划市政道路给排水布局，优化管路设计，提高市政道路给排水设计的科学性和有效性，进而促进我国市政道路建设的可持续健康发展。

参考文献：

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[2]宋旭升,王辉霞.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用分析[J].中国资源综合利用,2018,36(07):128-130.

[3]张燕.“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用分析[J].科技风,2018(20):133.