基于海绵城市理念的城市道路规划设计研究

姚瑞鹏++陆云波

[摘 要]本文总结了海绵城市道路规划设计，仅针对城市道路规划设计中贯彻低影响开发模式提出一些想法，目的是建立海绵城市理念下的城市道路规划设计的基本理论框架，研究其具体的设计方案和技术。为海绵城市理念下的城市道路规划设计提供借鉴与参考，对解决城市洪涝问题有一定的现实意义。

[关键词]LID 海绵城市 道路规划设计

中图分类号：TU984；TV213.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0195-02

一 海绵城市的相关概述与相关概念

1. 海绵城市概念

城市扩张过程中，路面面积不断增加，导致城市综合径流系数增大，城市洪涝灾害与地表径流污染日益严重。海绵城市的出现，为解决这种突出的城市问题带来了不错的方案。海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则，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，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。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。

2. 海绵城市措施

低影响开发（LID）指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征。其核心是维持场地开发前后水文特征不变，包括径流总量、峰值流量、峰现时间等。LID/GSI典型措施有：雨水花园 （生物滞留）、屋顶绿化、植被浅沟、渗透铺装、雨水塘/雨水湿地、植被缓冲带、多功能调蓄设施等。在道路设计中有推广低影响开发和绿色雨水基础设施理念的巨大潜力，可以根据城市道路空间条件、横断面形式以及道路纵横坡度等合理选择和布置一些 LID 措施，如植被浅沟、生物滞留设施、低势绿地、雨水塘/湿地等，在不影响道路交通功能和安全的前提下，有效滞留净化雨水，削减峰流量，提高汇水区域的综合排水能力。

（一） 研究内容

1. 研究目的与意义：

鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题，而国内的海绵城市和 LID 发展和研究较为薄弱，因此，对于海绵城市理念下的城市道路进行规划设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析，探讨海绵城市与 LID、海绵城市道路与 LID 的关系，采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了 LID 设施的选择。目的是建立海绵城市理念下的城市道路规划设计的基本理论框架，研究其具体的设计方案和技术。意义是为海绵城市理念下的城市道路规划设计提供借鉴与参考，对解决城市洪涝问题有一定的现实意义。

1. 研究内容与方法：

①研究海绵城市理念下的城市道路系统，分析其与 LID 的关系及对 LID 设施的组合设计。②构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系，从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中，道路设计重点研究机动车道、人行道、绿化带的LID 设施组合设计，道路与用地衔接设计。

一、 海绵城市道路规划

（一） 海绵城市道路系统规划设计框架

论文构建了海绵城市道路系统规划与设计的体系，基本框架如图所示，其中包含海绵城市路网规划和海绵城市道路设计两个层面：在路网规划层面，主要研究其规划思路和规划原则；在道路设计层面，分为城市道路设计和道路用地衔接两个部分研究，道路设计的研究对象包括机动车道、人行道、绿化带等，道路用地衔接的研究对象包括与建筑衔接、与绿地衔接、与水系衔接。（见图1）

（二） 规划思路与方法

1. 规划思路：

论文认为海绵城市路网的规划思路应该是：在满足城市道路交通通达和交通安全等基本功能的基础上，结合城市总规、城市排水防洪、城市水系、城市绿地等专项规划，采用一般城市路网规划方法，合理选择路网结构模式，确定道路功能，并配套相应的基础设施。

海绵城市建设是一个复杂的系统，其建设应从城市规划的源头着手，将海绵城市理念融入到城市各层级规划中，涉及到规划、园林、水利、市政、道路等多部门、多专业之间的相互协调运作。海绵城市理念下的新型城市规划方法对设计人员的要求已远远超过了传统城市规划专业，主要体现在它需要多规合一，即强调不同专业和部门的协调运作；区域规划，即强调城乡统筹和流域综合治理；新型城市化，即强调以人为本的工作思路；生态文明，即强调绿色理念、科学技术和路径。与营造城市空间的传统规划不同，海绵城市规划关注的是城市与生态环境尤其与水的关系，这就需要打破城市规划、园林、道路、市政等专业的被动配合与有限交互局面，解决不同专业技术协调性的困顿。基于海绵城市理念的城市规划方法见图2：

基于海绵城市理念的城市规划方法[8]

2.规划原则：第一，满足城市交通运输的要求。第二，满足城市功能布局的要求。第三，与相关规划相协调。第四，与城市用地性质相协调。第五，与城市水系相协调。第六，与城市绿地系统相协调。

二、 海绵城市道路设计

（一） 海绵城市道路设计思路

海绵城市道路设计的原理是让城市道路生态排水，即雨水先流入道路绿化带中，经截污设施处理后，流入绿地中设置的LID设施，消纳多余的道路雨水径流。海绵城市道路的设计思路是在满足交通功能和安全的基础上，结合道路的纵坡和路拱横坡，利用道路车行道、人行道、停车场和绿化带设置透水铺装、植草沟、下沉式绿地、雨水湿地等 LID 设施，经过渗透、净化、调蓄，生态排水，实现城市道路的“海绵”功能。

海绵城市道路与LID设施

1.LID设施

透水路面在海绵城市道路中有着大量的应用，效果也是非常的明显。透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装，嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。采用透水铺装路面时，为避免雨水浸入路基，影响道路强度，在路面结构的基层与级配层间采用土工布或粘土封水，在上面层采用透水沥青混凝土，雨水进入透水沥青混凝土面层结构的内部，从不透水顶面沿横坡排至盲沟或路侧分隔带中，若与人行道相接时，在基层埋设排水管，纵向收集雨水，每隔一段距离排至雨水检查井内。

透水沥青路面面层材料一般采用多孔沥青混合料，由高粘度的改性沥青、粗集料、细集料、填料和添加剂组成。透水基层材料可选用级配碎石，或者选用多孔水泥稳定碎石等材料。垫层材料可选用开级配集料，除了隔离地基和基层，同时可以传递荷载、扩散应力。路基材料应该选用砂性土，如果是粘性土应该换填。除了上述典型路面结构形式，透水路面现在通常的做法是引入土工布等材料做隔离层，结构类型更加多样。

2.LID路缘石

路缘石作为城市道路边缘排水设施，平缘石的标高与周围地表齐平，雨水径流通过地表漫流分散地流入绿地或集中流入雨水口，如图 所示；立缘石的标高大于周围地表，雨水一般通过漫流集中流向雨水口。立缘石既够有效地将机动车、非机动车和行人分隔开，但不能使路面雨水快速进入绿化带。

3.LID绿化带

LID绿化设施可以使路面雨水径流进入绿化带内储存，并且入渗能力强，有雨水净化功能。分车绿带受城市道路空间大小的约束，可以采用的LID设施有下沉式绿地、植草沟、雨水花园等；行道树绿带可以采用生态树池。

狭义的下沉式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200 mm以内的绿地；广义的下沉式绿地泛指具有一定的调蓄容积，且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地，包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。下沉式绿地对于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1 m及距离建筑物基础小于3 m（水平距离）的区域，应采取必要的措施防止次生灾害的发生。

结语：通过海绵城市理念的城市道路规划设计，力争做到城市像海绵体一样，遇雨吸水、蓄水，需要时“释放”利用，实现雨水资源化、涵养地下水、降低面源污染、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境，使得“逢雨必涝，雨停即旱”的状况将得到有效改善。从长远意义上看，保护城市水文环境、减少市政雨水设施规模建设，有利于雨水管网的长期运行，其节约的资金和提供舒适的城市环境意义重大，其环境效益和社会效益远远大于经济成本。

参考文献

[1]申丽勤，车伍，李海燕，等.我国城市道路雨水径流污染状况及控制措施.中国给水排水，2009，25（4）：23～27

[2]吕放放.杭州城区雨洪控制利用及道路应用研究：[学位论文].北京：北京建筑工程学院，2010

[3]唐邵杰，瞿艳云，容义平.深圳市光明新区门户区———市政道路低冲击开发设计实践.建设科技，2010，13：47～55

[4]马敏杰，姚敏，李英豪，等.昆明市市政道路雨水资源化利用的研究.林业建设，2011，5：49～52.

[5]宋振华. 城市路网布局对比研究[D].山东理工大学，2012.

[6]沙爱民.环保型路面材料与结构[M].北京：科学出版社，2012：2