基于海绵城市的城市市政道路排水系统规划设计

王 伟，刘 珊

（日照市城市建设投资集团有限公司，山东 日照 276800）

1 海绵城市概述及优势

随着我国经济高速发展，城市道路系统的需求也越来越大，导致道路硬化面积逐渐增大。传统道路利用泥土铺设而成，由于泥土的渗透性较强，雨水能快速渗入下部，补充给土壤。如果路面填充物铺设的都是沥青或混凝土，雨水将不会渗入下部而是通过市政排水系统直接排走。所谓海绵城市，就是说城市像海绵一样，当降雨时能够回渗地表、补给地下水，或者将水储备起来，经过城市水处理过程后变成可利用的水。海绵城市的提出不但解决了城市的内涝问题，而且还将雨水经处理后变成水资源，能很好地保障城市正常运行。

海绵城市这一理念主要有以下三方面的优点。（1）海绵城市理念将城市的发展与自然生态环境结合在一起。在城市的发展过程中，由于城市建筑物的发展进程很快，人们往往会忽视城市建设过程中给自然生态环境带来的破坏，造成城市发展与自然生态环境不和谐的局面。随着海绵城市理念在城市市政道路排水系统规划设计过程中的融合，不仅使设计更加精细、科学、合理，而且使自然生态环境与城市和谐发展。（2）海绵城市理念为城市市政道路排水系统规划设计给出新的方向。传统的城市市政道路排水系统规划设计往往只注重快速排水，但随着城市的发展，这种规划设计理念已经无法完全满足城市发展需求。海绵城市这一理念提出后，城市市政道路排水系统规划设计不仅仅只注重快速排水的需求，还注重渗水、蓄水以及水处理的过程，主要强调对水资源的综合利用。（3）海绵城市理念的提出有利于达到城市水文循环系统重组的目的。过去城市建设时，城市市政道路规划设计注重的是是否满足居民的日常出行，虽然增加了城市道路的硬化面积，提升了居民出行效率，但是却破坏了城市的水文循环。海绵城市理念的提出，不仅解决了城市的排水问题，还加强了对城市自然生态环境的保护，并重组了城市的水文循环系统。

2 当前城市市政道路排水系统中存在的问题

2.1 现有设施老旧、改造周期长

当前，城市市政道路排水系统存在许多问题，已经无法完全满足城市的高速发展需求。具体而言，这些问题体现在如下方面：（1）现有排水系统设计标准低、管径小；（2）排水设施年久失修、管道老化现象明显；（3）在城市建设过程中，排水系统的规划相对滞后，不同时期建设的管道搭接混乱、管理不善；（4）排水系统资料不全、管道养护工作难度大；（5）城市市政道路排水系统改造影响范围广、周期长。

2.2 雨洪资源未得到充足利用

随着越来越多的市政道路铺设沥青或混凝土，这大大阻碍了水的循环流动。而众多的降水经过排水设施的直接外排也致使城市内的地下水进一步匮乏。和发达国外相比，我国国内的降水、山洪资源利用存在着很大的差距。国内降水、山洪的水资源利用不足，几乎所有建造的降水、山洪资源利用设施都比城市化发展要落后。

重要影响因素主要有以下几点：（1）我国大部分城市降水、山洪资源出现时间集中、水质较差；（2）很多城市的污水排放体系较老，城市排水系统不完善，雨污合流的管道较多，改建难度大、花费多。

2.3 短时极端天气应对能力差

近年来，随着温室效应和城市热岛效应愈加严重，极端天气频繁发生，如短时强对流天气和局部强降水等。这种极端天气具备突发不确定性、瞬时流量大等特点，给城市市政道路排水系统带来了严峻考验，极易造成城市内涝，破坏城市基础设施，危害市民生命及财产安全。

2.4 没有根据城市水文条件进行规划设计

目前，虽然部分城市已经结合海绵城市理念进行城市市政道路排水系统规划设计，但在实际规划时忽略了城市的实际水文情况给建设过程带来的影响，如降雨时段以及降雨量情况的变化等。这使得相关规划设计不合理、不全面，城市排水系统无法完全正常运行，还造成了水资源的浪费。

3 海绵城市下市政道路排水系统规划设计要点

3.1 更新城市市政道路排水系统设计理念

在城市市政道路排水系统规划设计过程中，要及时更新对海绵城市理念的理解及展开升级，并将其适时、科学、有效地利用到规划设计中，从而有效提升城市市政道路排水体系的效能。

（1）常规状况下，道路标高要比绿化区域低，通过适当地提高道路标高，合理地管控绿化区域标高，可以避免降雨资源直接流到雨水管道而造成浪费。（2）现在城市内部的雨污管道大多都已建好，后续建设仅是对此进行补充、完善，所以今后在城市市政道路排水系统的规划设计过程中，要根据当地的现实状况，在充分调查研究的基础上，加强对海绵城市理念的运用，加强对城市化环境的管理。

3.2 提高市政道路路面的渗透性

在目前的城市建设过程中，排水系统的规划设计非常关键，对于市政道路的建设也同样如此。为了使城市市政道路排水系统能更好地满足运行要求，在规划设计过程中必须保持科学合理性，充分考虑海绵城市设计理念。首先需要在对路面情况进行实地调查的基础上，研究该路段的特征以及建设可行性，然后局部针对设计方案进行适当调整。在提升市政道路工程设计理念的同时，对材料的选择也至关重要，可以通过选用铺设透水性能较为理想的新型材料等来增加路面的渗透性。在实现排水功能的同时，还必须充分考虑路基的稳定性，如通过采取换填、碾压等手段来处理路基。

3.3 绿化带的排水优化

在城市市政道路的规划设计里，有一项不容忽视的设计，那就是绿化带的设计，植物绿化不但能够给城市增添美丽，还能够给海绵城市的实现带来诸多的方便和支持。但是城市绿化带积水也是目前存在的一个十分棘手的问题。为解决绿化带积水问题，同时有效回收再利用雨水，就必须保证对绿化带的设计合理，保证绿化带的雨水能最大可能地流入集水口，保证雨水可被充分收集起来。通常的做法是注重绿化带相对标高的合理性，并注重其对雨水的过滤性、含蓄性。如果雨水能经过绿化带被较好地过滤，城市地下水就会有更高的清洁度。基于此，在设计绿化带时，可以考虑在绿化带处合理布置一些鹅卵石等。此外，在降雨时雨水的排放过程中，雨水口的储存是有限的，为保证在降雨量大的天气下避免城市内涝，应该在绿化带的低洼处进行引流，最大程度地保证绿化带排水能力达到城市要求。

3.4 人行道设计

在城市市政道路的规划设计过程中，人行道的设计是不可忽略的一部分，人行道的设计直接关系着行人的安全。传统的城市道路修建过程中都会采取不透水的地面，这种地面可以起到保护道路的作用，并且还能提高人行道的使用时间，但是这种人行道也有其显著的缺点，如在下雨的情况下，因为人行道的雨水不能及时排出，会造成路面积水甚至造成行人摔倒。而海绵城市中对于人行道的设计要求中，对于路面材料的选择都是具有强透水性质，在遇到下雨天时，路面能够将雨水渗入地下排水系统中。这种设计理念较好地解决了人行道在下雨天积水的问题，为人们安全出行提供保障。利用这种理念设计的人行道不仅能够有效排出积水，还能够适当调节城市的温湿度。在人行道的设计过程中，选用透水性较好的材料铺设路面之后，其他的铺设路基的材料以及施工工艺都需要进行相应调整，以此来提高人行道的排水功能。

3.5 车行道设计

为保证城市市容良好，道路积水问题应当在城市中杜绝。现如今，人们对车行道的设计和对人行道的设计有很大的相似之处，越来越多地采用了透水性路面，以最大程度地避免道路热岛效应。虽然改用透水性路面避免了道路积水问题，但是与此同时也带来了新的隐患，即路面含水率问题。车行道的承载较大，因此更需要格外控制好路面的含水率。比如，针对一些斜坡，下雨时雨水很容易顺着斜坡，增加其下端的含水率。当路面含水率高时，极有可能出现因过湿而塌陷的安全隐患。现如今，国内车行道路面多采用沥青或混凝土，而斜坡中下层采用不透水的材料，这有利于雨水渗入下层通过盲沟流入地下排水井中。路基含水率低时，也会带来路基容易断裂、承载力下降等问题，同样也可能出现许多安全隐患。因此，控制路面的含水率是保证道路安全的不可忽视的一个问题。

3.6 附属设施设计

（1）路缘石。目前，对路缘石的设计一般分为两种情况，一种是平缘石，另一种则是立缘石。平缘石的高度与路面基本相等，下雨时，雨水可以直接流入绿化带，解决了下雨天路面的积水问题。立缘石通常高于路面，下雨时，积水不容易流入绿化带，而是顺着路缘石流入雨水口，但如果在设计过程中将雨水口间距设计太长或雨量太大时，会直接造成路面积水，因此在立缘石的设计过程中，要控制好雨水口的间距及位置，以提高路面的排水功能。

（2）路肩边沟。传统的路肩边沟修建过程中，选用的材料主要是混凝土材料，混凝土材料施工工艺较为简单，并且还具有防渗功能，但是这种材料也有其缺陷。混凝土材料净化功能不强，使带有泥沙的雨水直接排入边沟，增加了水的浑浊度，还有可能会造成市政排水管道的堵塞。为改善这一情况，在路肩边沟的设计过程中，可以采用植草沟材料替代混凝土材料，利用植物的特殊性将水中的泥沙阻挡在市政排水管道以外，从而起到水的净化功能。

4 结束语

随着时代的发展，我国城市化进程不断加快，城市市政道路排水系统在很大程度上影响着城市的进一步发展，因此在其规划设计时必须充分考虑海绵城市理念的应用，制定科学合理的排水方案。只有这样才能有效解决城市内涝现象，加强水资源的循环利用，推动城市与自然生态环境的和谐发展。