基于海绵城市的道路系统化设计应用研究

白小丽

（宝鸡方圆市政设计有限公司，陕西 宝鸡 721004）

传统城市道路系统具有一定的局限性，当强降雨来临时，由于它的排水系统压力大，很容易造成路面积水、城市内涝，并造成一些环境问题，影响人们的正常生活与出行安全。海绵城市的提出，引起了广大市民的关注与重视。海绵城市的排水能力强、渗水效果好、净水功能也很强大，对生态环境和水资源利用有很大的意义，为以后城市建设打下良好的基础。

1 传统城市道路排水存在的问题

传统城市道路排水的特点是以排为主，利用性不大，这样就容易出现很多问题：（1）生态破坏。水污染严重，造成生态环境恶劣，人们的生活质量下降。（2）水资源浪费。传统城市道路的渗透力很差，不能及时处理路面雨水，从而不能很好地利用降水，导致水资源浪费。（3）路面径流污染严重。由于传统城市道路的渗透力不好，久而久之，路面的雨水中就含有很多污染物以及各种交通垃圾，如重金属、建筑材料等。（4）道路排水压力大。由于现在城市道路的发展比较快，路面硬底化比例越来越大，不利于雨水很快渗透，反而使得城市内涝越严重。

2 海绵城市概述

2.1 海绵城市概念

海绵城市的意思就是指像海绵一样的城市，它在特殊的环境和自然灾害环境下具有良好的适应能力。下雨时吸水、渗水、净水，需要时将储存的水释放并加以利用，满足城市对水资源的需求。海绵城市在建设的时候有一定的原则，如生态环境是要首先考虑的，在避免洪涝和保证城市道路安全的前提下，结合自然环境和人工操作途径，最大限度地提高水资源的利用，同时使人们的生活水平也得以改善。

2.2 海绵城市建设的重要意义

（1）海绵城市的建设能够阻止城市内涝现象的发生。传统城市道路系统遇到强降雨，雨水不能及时下渗和排放，使城市出现内涝；传统城市道路排水系统无法承受暴雨、台风等恶劣的天气，造成城市环境污染和内涝的产生；现代城市高楼密集，循环不流畅，导致热气无法疏散，城市热效应使得降雨量频率增加，使城市出现内涝。海绵城市道路系统就是在设计和建设中改变了传统的路面材料和道路排水结构，加强城市道路绿化带建设，改变路面的排水能力和渗透能力，进而阻止城市内涝的发生。

（2）海绵城市可以减少流径污染。当下，地表水污染的重要原因在于面源污染。面源污染的前两位分别是城市面源污染与农业面源污染。暴雨刚开始，污染物浓度最高的就是城市面源污染。而海绵城市的建设能够很好地过滤和降解水中的大量污染物，控制面源污染。

（3）海绵城市还可以解决水资源短缺的问题。我国人口众多，而淡水资源不是很充足。由于雨水的径流外排、水资源污染严重，导致我国城市用水紧张。海绵城市既可以净化水体，减少污水的排放，又可以挖掘新能源治理污染，解决了环境污染的一系列问题。

3 海绵城市理念下道路排水系统的优势

3.1 提高水资源的利用效率

我国经济在飞速发展，城市道路建设也在不断前进，人类对水资源的质量要求更高。我国水资源缺乏，并且水资源污染问题也很严重。想要化解资源需求之间的矛盾，一定要把水资源的利用效率提高。海绵城市理念的排水系统设计，不但能够快速排除积水，净化水资源，而且还能够发挥排水系统的基本功能。通过对水资源的重复利用，水资源短缺的问题得以缓解。

3.2 增强环境的适应能力

由于不同的城市气候不同，地理位置也不同，降雨量也不尽相同。对于降雨量比较多的城市，道路排水系统有很大的压力，很容易出现内涝现象。海绵城市理念利用防、蓄、排的方式，大大提高了雨水的利用效率，让城市有了更好的适应环境变化的能力。

3.3 恢复受损害的水体

海绵城市理念下的排水系统结合了专业基础和自然途径，对原有的生态系统加强了保护。它可以净化雨水，恢复水体，大大降低了对水体生态环境的破坏。

4 海绵城市道路的设计思路

设计海绵城市道路的主要目的是在交通与安全的前提下实现城市道路的生态排水。一般，城市内的全部道路、停车场、交叉口以及广场都属于海绵城市道路系统。在具体设计中，把路拱横坡与道路纵坡结合在一起。绿化带、停车场、车行道以及人行道中都设有下沉式绿地、植草沟、植被缓冲带等。

5 基于海绵城市的道路系统的设计要点

5.1 合理选择道路路面材料

为了使城市道路设计合理有序，路面材料的选择尤为重要。目前，城市道路设计的透水材料主要有透水沥青、透水水泥混凝土、普通透水砖、砂基透水砖。其主要组合形式是路面水从面层渗入、路面水直接排入表面层、路面水从路面深入路基层这三种结构，最终通过基层设置的排水盲沟排放。

5.2 道路横坡及绿化带

在海绵城市理念的前提下，为了让道路使用有更好的效果，需要将道路向中央绿化带倾斜，只有这样才能让雨水顺利进入绿化带。另外，要想让雨水全部进入绿化带，需将绿化带设计为凹形，并且高度不低于路面高度。碎石层要建设在盲沟和路基之间，绿化带以下。这种模式不仅提高了雨水收集和处理的效率，而且使城市内涝现象逐渐减少，雨水资源的利用率也有了很大的提高。机动车周边的绿地宜设置为具有截污净化能力的功能性绿地。

5.3 人行道

广场及人行道为轻交通荷载，设计面层材料使用透水砖，基层材料使用透水混凝土，垫层材料使用碎石层来铺设。系统把广场及人行道下渗的雨水和路基里面渗流的水层连接起来，统一储存或排放，在雨水渗透方面做出了很大的贡献，从而解决了城市的内涝问题。

6 海绵城市在城市道路系统化设计中的应用

6.1 公交专用车道和机动车道设计

以前，我国的机动车道路面层材料都以非透水性的钢筋混凝土材料为主，下雨天，机动车行车的时候，都会遇到漂移、水雾现象。近几年以来，我国城市道路建设发展迅速，开始建设透水性路面，因为该路面不仅能对地下水进行补给，也能降低流径总量，因此公交车和机动车道路也使用了透水性路面。对机动车路面进行铺装的时候，要使用透水性沥青混凝土，如上面层采用OGFC沥青混合料，中面层和下面层采用密级配沥青混合料来铺设，实现城市道路排水降噪的功能。

6.2 雨水口和雨水井设计

在城市道路建设中，雨水口是各个污染输送、路面雨水径流汇集的主要地方。在以前，多是利用点式雨水口的方式，设计在非机动车道和机动车道的边缘上，对雨水进行输送和排放。但是，由于这种方式的使用有局限性，导致雨水口有堵塞的情况。当大雨降临的时候，城市中会产生很严重的内涝、污染径流水的问题。因此，针对传统方式下存在的缺陷，设计城市道路的时候，可以采用拦污雨水口，雨水口内设置筐篮或网兜，拦截雨水中的固体物质。一般，截污装置由截污筐篮、托架等组成，这样不仅能清理污染物，还能挡住一些细小污染物，以免污染水。雨水井设计可以设置成泥沙沉淀井，其作用是把泥沙从雨水中分离出来，减少管道内的泥沙沉淀。

6.3 广场设计

整个城市中人流和车流最多的地方就是广场，根据广场的用途可以设计为局部下沉的广场、停车植草砖广场、景观喷泉广场等。以广场的总体规模和大小以及功能、实际的交通情况，选择出最合适的LID设施。在设计局部下沉广场时应注意在下沉区域的周边上沿设置档坎，严防超标雨水倒灌，当下沉广场较深时还应设置水泵提升装置。在设计一些观赏性广场的时候，也要详细分析场地的绿化水文自然条件，以便实现良好的景观效果。当设计一些纪念性广场的时候，也可以用水泥混凝土、透水砖进行铺装，使色彩和样式多样化，这样既能达到很好的观赏效果，也能达到合理排放雨水的目的。

6.4 道路绿化景观设计

（1）对道路分车道绿化带进行设计。对道路分车道绿化带可采用植被浅沟渗透弃流井溢流排放系统。在立道牙和平道牙之间设置雨水豁口，机动车和人行道路面的雨水通过排水豁口排入植被浅沟，绿地截污后，进入渗透弃留井，渗透弃流井上方应设置截污筐，达到雨水上限后溢流至市政雨水井。设计人员根据道路绿化带生物滞留带在保证储存雨水径流的同时，对机动车道中的雨水径流进行严格控制，给雨水的良好收集工作提供了有力的保障。

（2）对路侧绿带进行设计。对路侧的绿化带设计可以采用下凹式绿地，绿地低于周围的路面，雨水口设置在绿地内，收集人行道周边广场的雨水。同时，雨水口的高程高于绿地高程，道路雨水通过绿地截污后，排入雨水口，接入雨水排水系统。根据实际情况来看，雨水都可以汇入道路的绿化带里，充分发挥了它的有效作用。目前，多采用用乔、灌、草结合的方式进行设计路侧绿化带，此方式不仅优化了植物的层次结构，也实现水资源的集约性。在整体的设计中，有两方面的表现，一方面对路侧绿带植被种类进行选择，另一方面实现路侧绿带的排水设计。

7 结论

在城市道路系统化设计的基础上，国家提出的海绵城市的理念，不仅提高了设备的利用率，而且还提高了水资源的利用率，解决了以前传统道路建设中不能解决的问题。为了提高道路设计的质量保证，必须选用最优质的道路路面材料，合理利用海绵城市的建设理念。相信在不久的将来，全国各地都会成为海绵城市。