论“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用

李俊桥

摘 要：海绵城市理论创新了排水设施、排水方法，充分利用自然环境，是一种回归自然的规划理念。本文首先概述了目前给排水系统设计的现状及存在的问题，然后介绍了海绵城市理念下市政道路的给排水设计方案，最后结合工程实例，为海绵城市理念在市政给排水设计中的应用提供参考。

关键词：海绵城市；给排水；现状；工程实例

水是我们必不可少的资源，城市给排水是城市的命脉，其设计与建设直接影响城市的运行和发展。随着城市化进程的推进，我国的市政给排水系统设计存的问题逐漸凸显。海绵城市理念的运用，则极大的提高了市政道路给排水系统的设计质量，奠定了城市的可持续发展的基础。

一、城市排水系统现状

从目前我国的城市建设情况看，排水设施还存在较多问题，尤其城市，对人们的生命财产安全造成了较大的影响。具体问题如下：

1.1给排水设施不完善

老城区给排水设施建设年限较久，随之城市的快速发展，现有管道的结构构造、管道长度、管道质量等均无法满足城市给排水负荷和发展的基本需求。同时由于给排水、地下结构专业性和复杂性，建设资金以及管理等方面的原因，导致地下管网建设和管理严重落后。

1.2极端天气下排水难度增大

我国是内陆国家，极端天气增多，给城市排水系统很大压力。极端天气具有突发性，易逝性和小尺度等特点，易导致城市排水系统瘫痪，出现供水污染和内涝。

1.3雨洪资源没能充分利用

我国水资源分配不均，需要雨洪资源的综合利用。随着城市的发展，地面硬化率增大，雨水无法下渗，直接排到地下排水管道，资源没有得到综合利用，还增大了城市排水系统的压力。

二、海绵城市市政道路给排水设计方案

随着我国的经济、技术的发展，雨洪系统从单一的排水管网已经过渡到了“源头控制（海绵设施为主）、管网、排涝除险”三者合一的综合系统。其中海绵城市建设对雨量峰值削减、雨水源头控制、雨水调蓄、雨水初期污染物控制、内河内湖等水体的生态治理均有重大意义。

海绵城市建设一般为“渗、滞、蓄、净、用、排”六部分组成，涵盖的专业也较多，一般的市政道路给排水的海绵设施设计方案围绕以下几个方面：

2.1 透水性材料

传统的市政道路，车行道、人行道主要采用的是非透水性的路面，改变了原有自然生态本底和水文特征，不仅导致路面积水，还阻断地下水的补给。海绵城市理论下，道路下垫面应该采用透水性路面，可以减少地表径流，有效调节路面的温度和湿度，同时，涵养地下水，补充地下水的不足，还能通过土壤净化水质，改善城市微气候。

受透水沥青混凝土强度的影响，车行道根据城市道路等级及车辆荷载的适当选用透水沥青混凝土和基层。人行道可全部采用透水铺装，如对车行道路基有影响，则可设置碎石蓄水层和防渗层，将雨水蓄积在蓄水层中，并与绿带等海绵设施相连，雨水通过蓄水层中的软式透水管进入绿带中。

2.2导流设施

导流设施主要用于收集雨水并将道路车行道、人行道雨水导入海绵设施内。包含导流槽、过水暗涵、开孔路缘石等设施。其中车行道常采用方式为凹形路缘石或开孔路缘石。路缘石（海绵体一侧）设置PVC筐消能沉淀池，内装卵石，用于削减水流的冲刷作用，减少对植物、植被、泥土的冲刷。

2.3海绵设施

道路给排水的海绵城市建设技术及设施：①渗透技术：透水砖铺装、下沉绿地、生物滞留设施、渗水塘、渗井等。②储存及回用技术：雨水湿地、湿塘、蓄水池、雨水罐等。③调节技术：调节塘、调节池等。④转输技术：植草沟、渗管及渗渠等。⑤截污净化技术：植被缓冲带、初期雨水弃流设施和人工土壤渗滤设施等。

上述措设施中，道路主要采用的措施为生物滞留带。生物滞留带的作用如下：①蓄水。滞留带中的蓄水层、种植土层、碎石层均可蓄积雨水，减少进入雨水管渠的雨量。②水体过滤。植物的根系可以促进污染物的吸收和吸附，为微生物提供生长载体，提高对污染物的降解去除。生物滞留带中铺设种植土，不仅为植被的生长提供良好的环境，同样加强对水体进行过滤。③缓排滞蓄。由于滞留带有蓄水的能力，将初期暴雨存储在滞留带中，可削减雨量峰值，有错峰、避峰的作用。

2.4溢流设施

溢流设施用于排出海绵设施调蓄能力外的溢流雨水，道路设计中的主要措施为溢流雨水口。溢流雨水口布置于生态滞留草沟内，一般采用方形双箅雨水口，经雨水口连接管排入道路雨水主管。

2.5雨水管渠

雨水管渠不属于海绵设施，是用于排除海绵设施溢流雨水的系统。但雨水管渠的设计重现期需按照海绵设施的选择而进行相应调整，一般不低于3年。

三、给排水设计工程实例

以铜官园区道路彩虹路排水工程为例。道路全长约550米，路幅36米，两侧的企业围墙退让为3米。道路横断面设计为：3米生物滞留带（围墙退让）+2米人行道+3米景观带+11.5米车行道（半幅）+3米中央绿化带（半幅为1.5米）。由于道路等级较高，车辆载重较大，车行道采用常规沥青混凝土，车行道雨水经过水暗涵穿过景观带、人行道进入生物滞留带中，人行道采用透水铺装，设置蓄水层和防渗膜，蓄水层通过100mm软式透水管与滞留带相连。景观带下设置渗管。溢流雨水均通过溢流雨水口进入道路雨水管中，溢流雨水口周围铺设20cm宽，10cm厚卵石，用于缓冲径流。该设计中的生物滞留带结构分为蓄水层、种植土层、碎石层三部分。①蓄水层：暴雨时，生物滞留带中允许有蓄水层，用于地表径流的排出和蓄积。设计生物滞留带与周边地面的高差大于30cm，允许最大蓄水高度一般为20cm。②换填种植土层：本次设计换填种植土层为1米，土壤配比为40%砂+40%原土+20%椰糠。③碎石层：碎石层厚度为30cm，上层5cm砾石粒径为0.5-1.0cm，下层25cm砾石层粒径为3-5cm。

四、结语

综上所述，海绵城市理念指导给排水系统的设计和建设，要与城市发展和现有给排水系统相契合，完善排水基础设施，对各方面因素进行综合考虑，才能最大程度提高市政道路给排水设计质量，为城市可持续发展的实现作出贡献。

参考文献

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