◎周廣道 田帥帥

在市政道路的工程設(shè)計(jì)上依據(jù)海綿城市理念，從提升城市儲(chǔ)水系統(tǒng)滲水率、增大蓄水量、提升水資源凈化能力，加強(qiáng)排水等作為切入點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，對(duì)改善城市排水儲(chǔ)水能力，更好的防止暴雨災(zāi)害，城市內(nèi)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(jié)合市政道路工程設(shè)計(jì)的一些具體問(wèn)題，就在市政道路設(shè)計(jì)中，以海綿城市理念改善城市儲(chǔ)水排水能力的科學(xué)方案進(jìn)行詳細(xì)探討和研究。

一、海綿城市建設(shè)概述

海綿城市指的是在城市建設(shè)上模仿海綿可以有效吸收存儲(chǔ)水分，并在需要時(shí)排出水分的性質(zhì)，而通過(guò)加強(qiáng)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(duì)城市環(huán)境造成的內(nèi)澇，洪水等災(zāi)害的損傷，通過(guò)加強(qiáng)城市防澇能力，提升城市在防范災(zāi)害方面的彈性能力。在城市規(guī)劃上實(shí)施整體布局，以“海綿城市”的建設(shè)思想對(duì)城市中的排水系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、儲(chǔ)水設(shè)施等進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，提升城市在暴雨情況下的儲(chǔ)水排水能力，借鑒“海綿”的物理特性來(lái)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(chǔ)水資源，同時(shí)在干旱情況下可以把存儲(chǔ)的水資源加以利用，防止城市氣候干燥導(dǎo)致的旱災(zāi)與生態(tài)系統(tǒng)受損。海綿城市的建設(shè)主要依據(jù)生態(tài)原則實(shí)施設(shè)計(jì)建設(shè)，通過(guò)把自然資源、環(huán)境資源跟人工措施進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃與整合，使得城市在雨量較大時(shí)能夠成功實(shí)現(xiàn)有效地排水防澇，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的積蓄凈化，從而在雨量匱乏的干旱季節(jié)進(jìn)行水資源利用，這可以實(shí)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(shì)

1.實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水的補(bǔ)充。

通過(guò)建設(shè)海綿城市工程，能夠?qū)Τ鞘兄械慕涤赀M(jìn)行有效收集，并存儲(chǔ)在城市濕地，河流，水塘當(dāng)中，使得城市的地下水獲得地表降水下滲的補(bǔ)充，從而避免因?yàn)榇罅块_(kāi)采使用城市地下水導(dǎo)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(guó)一些城市因?yàn)樵诠┧到y(tǒng)建設(shè)上還沿用了以往的建設(shè)構(gòu)架，因而一些城市中還不同程度的存在開(kāi)采地下水用以城市供水的情況，而這會(huì)隨著城市用水量的不斷提升，而導(dǎo)致地下水供給不足而開(kāi)采過(guò)量，從而使得地下水資源過(guò)度利用，導(dǎo)致一系列地質(zhì)災(zāi)害。而通過(guò)設(shè)立海綿城市工程，讓城市對(duì)日常降雨進(jìn)行有效收集，并以濕地池塘生態(tài)林地等加以存儲(chǔ)，可以使得城市環(huán)境中存儲(chǔ)的水分有效補(bǔ)充地下水的不足，從而有利于維護(hù)城市地下水環(huán)境的系統(tǒng)平衡。

2.改善環(huán)境。

通過(guò)建立海綿城市，還可以利用降雨來(lái)維護(hù)城市的生態(tài)系統(tǒng)，補(bǔ)充濕地池塘的水資源保有量，通過(guò)把水資源有效存儲(chǔ)起來(lái)，使得城市中的環(huán)境濕度獲得改善和提高，防止過(guò)于干旱導(dǎo)致的霧霾、粉塵等對(duì)城市環(huán)境的污染。同時(shí)通過(guò)建立儲(chǔ)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(guò)植物的光合作用改善空氣質(zhì)量，起到加強(qiáng)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(shè)計(jì)因?yàn)橹饕ㄟ^(guò)建設(shè)大量可以富集水資源的濕地、池塘、生態(tài)林等加強(qiáng)城市生態(tài)系統(tǒng)的儲(chǔ)水量，并通過(guò)把儲(chǔ)水系統(tǒng)跟排水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，讓城市可以有效應(yīng)對(duì)大規(guī)模降水導(dǎo)致的單位時(shí)間內(nèi)城市水資源過(guò)剩的問(wèn)題，從而可以降低排水系統(tǒng)壓力，以提升儲(chǔ)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(nèi)澇，洪水等災(zāi)害的損傷。跟加強(qiáng)排水相比，通過(guò)改善城市的儲(chǔ)水能力，也能夠減少排水系統(tǒng)大規(guī)模建設(shè)所需的城市建設(shè)成本與維護(hù)壓力。

三、“海綿城市”理念在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.道路總體設(shè)計(jì)。

以海綿城市設(shè)計(jì)理念進(jìn)行市政道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)人員充分考到城市目前的給排水系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)情況，就其存在的不足和可利用發(fā)揚(yáng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行細(xì)致研究，并根據(jù)現(xiàn)有城市給排水系統(tǒng)，濕地、池塘、生態(tài)林等建設(shè)的具體情況，設(shè)計(jì)出市政道路規(guī)劃方面支持海綿城市方案形成的科學(xué)設(shè)計(jì)，這要求設(shè)計(jì)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(shí)也考慮到加強(qiáng)城市儲(chǔ)水，排水能力的需要，通過(guò)綜合考慮兩方面要求，從而對(duì)市政道路進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2.道路縱斷面設(shè)計(jì)。

對(duì)于道路縱斷面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，工作人員應(yīng)充分考慮路基防水排水問(wèn)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(yīng)設(shè)置攔截裝置，在道路縱坡的低點(diǎn)，要設(shè)置降雨收水口，通過(guò)以海綿城市設(shè)計(jì)理念對(duì)地表降水實(shí)施有效的徑流引導(dǎo)與收集，使得雨水被合理的收集利用，減少雨水對(duì)路面的侵蝕與路基的危害，同時(shí)利用儲(chǔ)水利用而減少排水壓力。

3.道路橫斷面設(shè)計(jì)。

橫斷面設(shè)計(jì)方面，要考慮到市政道路交通功能的設(shè)計(jì)要求，一方面更好地滿足交通出行需要，同時(shí)也能夠有效地引導(dǎo)徑流，對(duì)降雨實(shí)施合理的引導(dǎo)、存儲(chǔ)和利用。這要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮道路低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)的需求。依據(jù)“海綿城市”的設(shè)計(jì)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(duì)于道路橫坡坡向、坡度等規(guī)劃設(shè)計(jì)，工作人員應(yīng)在保障路面堅(jiān)實(shí)，路基安全穩(wěn)定基礎(chǔ)上，考慮引導(dǎo)徑流與排水的需要，對(duì)路兩側(cè)綠化帶形式，種植的綠植，使用的地磚等實(shí)施科學(xué)設(shè)計(jì)，并對(duì)路面雨水收水口的位置實(shí)施合理規(guī)劃。在橫斷面的設(shè)計(jì)上要確保降雨情況下雨水不會(huì)在路面聚集，而通過(guò)徑流引導(dǎo)到引水口中，依據(jù)重力自然實(shí)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(shè)施的一側(cè)保持協(xié)調(diào)，讓降雨能順利被引導(dǎo)到收水口并收集處理，橫斷面以中間高，兩側(cè)低的鼓型路面為宜，對(duì)凹坑要實(shí)施補(bǔ)充填平，以免路面積水對(duì)路基造成侵蝕，并引發(fā)交通事故。

4.道路排水設(shè)計(jì)。

（1）下凹式綠化帶設(shè)計(jì)。

這一設(shè)計(jì)主要指的是對(duì)于道路綠化帶的建設(shè)，將其設(shè)計(jì)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(guò)下凹式的設(shè)計(jì)，使得綠化帶自然形成引導(dǎo)地表徑流的低地，從而在路面有徑流時(shí)，自然流入綠化帶，防止其在路面聚集。同時(shí)通過(guò)下凹式的設(shè)計(jì)，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(guò)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(shí)通過(guò)蓄水，使得其緩慢滲入地下土壤，從而補(bǔ)充地下水，并為綠植灌溉提供水資源的補(bǔ)充。

（2）生態(tài)排水溝設(shè)計(jì)。

生態(tài)排水溝在設(shè)計(jì)上主要把降雨形成的地表徑流收集起來(lái)，引導(dǎo)到專門(mén)的排水溝中，將其通過(guò)專用的排水溝跟一般的城市污水排水系統(tǒng)區(qū)分開(kāi)來(lái)，生態(tài)排水溝先把雨水排進(jìn)城市濕地，生態(tài)林地，綠地，草坪等可以儲(chǔ)水的生態(tài)資源當(dāng)中，利用生態(tài)資源的儲(chǔ)水與凈化能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)降雨的合理存儲(chǔ)凈化與利用。其可以通過(guò)把降雨通過(guò)綠植和路面透水磚進(jìn)行存儲(chǔ)，吸收進(jìn)土壤中，為生態(tài)灌溉與補(bǔ)充地下水提供支持。同時(shí)通過(guò)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(jìn)行儲(chǔ)存，如果湖泊濕地存水飽和，則再通過(guò)連接湖泊濕地的排水系統(tǒng)對(duì)外排出。這樣通過(guò)進(jìn)行生態(tài)排水溝設(shè)計(jì)，使得降雨可以先收集存儲(chǔ)利用而減少排水壓力，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)儲(chǔ)水并利用存儲(chǔ)的水資源解決綠植灌溉對(duì)水的需求。

（3）滲透管渠設(shè)計(jì)。

這一設(shè)計(jì)通常使用在市場(chǎng)道路兩側(cè)的雨水輸送管道中，一般以穿孔PVC 管當(dāng)做滲透管，通過(guò)將其設(shè)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(guò)滲透管而獲得引流和對(duì)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(lái)用以綠化帶植物的灌溉，同時(shí)也能在降雨時(shí)起到排水和儲(chǔ)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(guò)水資源的地磚、碎石、透水瀝青路面等進(jìn)行地表鋪裝，通過(guò)設(shè)置透水鋪裝，使得降雨情況下，水資源通過(guò)路面而滲入地下土壤，實(shí)現(xiàn)以大面積地表土壤進(jìn)行儲(chǔ)水排水的作用。在市政道路的工程建設(shè)活動(dòng)中，在堅(jiān)固度要求不高的路面，可以使用透水瀝青進(jìn)行鋪設(shè)，這可以讓整個(gè)路面地下土壤帶有儲(chǔ)水排水效果，從而減少專用排水系統(tǒng)的壓力。而對(duì)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(diào)，同時(shí)可以提升道路路面滲水率，利用下方土壤儲(chǔ)存水分為綠植提供灌溉。而對(duì)于主干道兩側(cè)的人行道，可以使用透水磚進(jìn)行鋪裝，通過(guò)以透水磚鋪設(shè)人行道，使得人行道整體的下方土壤可以帶有儲(chǔ)水排水效果，在保障堅(jiān)固的同時(shí)提升路面降雨情況下儲(chǔ)水排水能力。

四、實(shí)例分析

1.工程概況。

目標(biāo)工程的道路整體長(zhǎng)度可以達(dá)到1.6km，南北橫跨五個(gè)街道，工程建設(shè)的道路斷面標(biāo)準(zhǔn)是：兩組人行道斷面寬度應(yīng)達(dá)到5m、兩組非機(jī)動(dòng)車(chē)道斷面寬度應(yīng)達(dá)到4.5m、兩組非機(jī)動(dòng)車(chē)隔離帶斷面寬度應(yīng)達(dá)到1.5m、主車(chē)道斷面寬度應(yīng)達(dá)到16m，道路斷面長(zhǎng)度總計(jì)是：2×5+2×4.5+2×1.5+16=38m。

2.海綿城市思想設(shè)計(jì)規(guī)劃。

目標(biāo)地區(qū)總計(jì)有五條道路，道路西面主要為城市居民區(qū)，東面建設(shè)有一個(gè)城市公園。道路間設(shè)置有一定寬度的非機(jī)動(dòng)車(chē)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(jìn)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(shè)計(jì)理念，應(yīng)采取開(kāi)放式空間的設(shè)計(jì)形式，利用海濱公園的濕地環(huán)境，提升區(qū)域內(nèi)的儲(chǔ)水能力，在蓮洋大觀、外灘家園附近，設(shè)置通道和停車(chē)位。并多裝飾儲(chǔ)水性能好的綠植，加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)。在道路工程交通性能方面，需要解決的問(wèn)題集中在雨污水管線合流、人行道老化、主車(chē)道部分破損、綠化帶后退、綠植單一，生態(tài)儲(chǔ)水效果不理想的問(wèn)題。為此有必要針對(duì)上述問(wèn)題采取針對(duì)性設(shè)計(jì)，通過(guò)一方面對(duì)道路交通設(shè)施進(jìn)行更新翻修，改善其交通出行狀況，同時(shí)在人行道更換透水磚，讓降水可以透過(guò)地面進(jìn)入地表土壤，補(bǔ)充濕地環(huán)境與生態(tài)綠植用水，另外通過(guò)更換根系發(fā)達(dá)，儲(chǔ)水量?jī)?yōu)良的綠植，提升道路兩旁綠植的儲(chǔ)水能力。

3.海綿城市建設(shè)思想改善工程的具體措施。

（1）下沉式綠地設(shè)計(jì)。

圖1 中本文就下沉式綠地設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)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(shè)計(jì)，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(chǔ)存水分。防止降雨情況下路面積水損傷路基，影響出行，同時(shí)也可以更好地實(shí)現(xiàn)就近排水、儲(chǔ)水。還可以對(duì)綠植進(jìn)行灌溉。

圖1 工程下沉式綠化建設(shè)實(shí)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(dá)，可以利用復(fù)雜的根系讓土壤存儲(chǔ)大量水分，同時(shí)發(fā)達(dá)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(shí)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(jìn)行儲(chǔ)水與過(guò)濾，起到大規(guī)模降水時(shí)緩解排水壓力，利用雨水凈化后補(bǔ)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(guò)利用植物、土壤實(shí)施多層過(guò)濾，再?gòu)挠晁芤鞯叫钏畢^(qū)，從而在蓄水區(qū)進(jìn)行儲(chǔ)水，如果水滿，則把多余的水分輸出到市政管網(wǎng)，利用排水系統(tǒng)進(jìn)行排出。這樣可以構(gòu)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(shè)計(jì)規(guī)劃上，計(jì)劃把目標(biāo)區(qū)域中道路交通部位與兩側(cè)的降水引入到濱海公園，通過(guò)以下凹式綠地、雨水花園來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)水，實(shí)現(xiàn)對(duì)降水的有效存儲(chǔ)，并通過(guò)利用生態(tài)綠植對(duì)水資源實(shí)施凈化，使得其可以補(bǔ)充濕地水分，進(jìn)入地下水補(bǔ)充地下水資源的不足。通過(guò)借助道路兩側(cè)的綠化帶，設(shè)置開(kāi)放環(huán)境來(lái)收集降雨，減少大規(guī)模降雨情況下對(duì)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(chǔ)水、排水能力。

5.透水磚鋪裝。

在道路兩側(cè)的人行道生使用透水磚進(jìn)行鋪裝，選擇以無(wú)紡布鋪設(shè)形式提升透水磚滲水能力，并減緩雨水徑流對(duì)路面沖擊。在接口部位，使用重疊10cm 的方案實(shí)施處理，從而提升接口部位的透水性能。在透水磚鋪設(shè)上，要注意做好各個(gè)部位鋪裝的緊密性，避免空隙過(guò)大而影響路面堅(jiān)固度。

6.雨水、污水管道設(shè)計(jì)。

目標(biāo)區(qū)域在道路兩旁非機(jī)動(dòng)車(chē)道建設(shè)的合流管，尚未實(shí)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(shí)現(xiàn)降水的存儲(chǔ)與再利用，需要在原有的排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上，在道路兩側(cè)增加雨污水分流設(shè)施，通過(guò)把降雨排水裝置設(shè)計(jì)在上層管道，使得降雨后路面徑流被有效收集而實(shí)現(xiàn)對(duì)綠地和濕地的輸水。在雨水管下方，設(shè)置污水管線，主要對(duì)日常生活污水進(jìn)行專門(mén)輸送，污水管保持跟雨水管的隔離，避免污水管造成對(duì)雨水管線中水資源的污染。通過(guò)分別設(shè)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(chǔ)利用的管線分開(kāi)，各自保持較為合理的位置，從而使得降雨情況下雨水先進(jìn)行收集存儲(chǔ)，納入地表土壤和濕地進(jìn)行儲(chǔ)水，而實(shí)現(xiàn)水資源的有效回收利用。而在降雨較多，濕地和土壤儲(chǔ)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(jìn)行排澇，這樣通過(guò)把雨水，污水管道實(shí)施分開(kāi)設(shè)計(jì)，可以更好地利用降雨補(bǔ)充城市水資源，并減少污水排放與凈化的壓力。

五、結(jié)語(yǔ)

采用“海綿城市”設(shè)計(jì)理念進(jìn)行市政道路工程的設(shè)計(jì)，是以現(xiàn)代科學(xué)城市設(shè)計(jì)思想對(duì)城市儲(chǔ)水能力，排水能力實(shí)施優(yōu)化改良的全新設(shè)計(jì)理念，將其用在市政道路的設(shè)計(jì)建設(shè)上，可以有效提升道路區(qū)域的排水，儲(chǔ)水能力，并加強(qiáng)城市的抗?jié)?，抗干旱能力，同時(shí)通過(guò)加強(qiáng)儲(chǔ)水，也能改善生態(tài)環(huán)境健康性，更好地解決綠植灌溉問(wèn)題，可以說(shuō)具有多方的積極意義。受筆者水平所限，本文對(duì)海綿城市道路設(shè)計(jì)問(wèn)題的研究是概括性的，還存在很多不足，不過(guò)希望能拋磚引玉，通過(guò)對(duì)其中以下要點(diǎn)問(wèn)題的解析，為海綿城市設(shè)計(jì)理念更好地城市建設(shè)工作中得到合理應(yīng)用而做出積極的貢獻(xiàn)。