基于海绵城市的城市道路系统化设计

林 昆，王 岳

(中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东 广州 510230)

海绵城市是新时期城市化建设发展中所提出的雨洪管理概念，其意义是指城市能够模仿海绵的吸水性能，在面对雨洪灾害时提升城市的排水性能。海绵城市在适应环境变化以及应对雨洪灾害等方面具有良好的弹性，因此也被称之为“水弹性城市”。而道路作为城市结构的基础组成部分，新时期城市道路规划设计中，就要与海绵城市理念深度结合，全面保证城市的排水系统性能，推动城市的现代化安全化发展。

1 基于海绵城市的城市道路系统化设计的重要性

随着我国城市化建设脚步的不断加快，城市道路设计中对多方面因素的思考愈加深入，而道路排水就成为了当前时期我国城市道路设计中的重点问题。而随着海绵城市理念的提出，城市道路系统化设计已经成为了新时期城市化建设发展的关键内容，对于城市建设发展具有重要意义。首先，能够降低雨洪灾害的影响。近年来我国城市雨洪灾害问题引起了社会各界人士的高度关注，不仅给我国社会经济发展造成了严重的不利影响，更是导致了城市居民的人身财产安全受到了重大威胁。而基于海绵城市理念的城市道路系统化设计，就能够实现城市道路与排水系统的有机结合，全面提升城市的排水性能，在雨洪灾害发生时，通过城市的吸水和存水功能，将灾害降到最低。其次，优化城市建设。现代城市道路规划设计中，对城市绿化的重视程度逐渐提升，如何实现城市绿化与城市建筑、硬化的有机结合已经成为现代城市道路建设规划的重点内容。而城市道路作为现代城市硬化建设的主要内容，基于海绵城市理念的城市道路系统化设计就能够实现城市硬化与绿化的有机结合，改善传统城市道路建设中存在的现实问题，促进城市化建设发展。

2 传统城市道路排水系统存在的问题

排水系统作为城市道路建设的重要组成部分，是城市雨水径流产生和排放的重要基础。传统城市道路的排水设计理念较为落后，多以路面坡度设计的方式是雨水产生径流而排放出去。但是随着近年来城市雨洪灾害的逐渐爆发，传统城市道路排水系统中存在的问题逐渐暴露出来，主要表现在以下几个方面：

第一，排洪压力大。现代城市建设发展中，城市建筑及路面硬化结构的占地面积不断增加，而硬化结构渗水性较差，在现代城市建设中绿化占比和自然地面占比不断缩小的影响下，就导致了城市在雨洪灾害发生时，排水系统所面临的压力过大，无法及时排出，导致城市内路面径流的形成，大大增加了雨洪灾害对城市居民的安全危害。

第二，径流污染严重。在城市雨洪灾害发生形成路面径流时，往往雨水净流中会携有各种城市垃圾和城市污染物，包含了城市交通过出行中产生的油污、路面砂砾、建筑垃圾、有机废物等等，这就会导致城市环境受到严重危害，对城市水体产生污染影响，导致城市水体被污染的情况发生，不仅对城市可持续发展建设不利，更会对居民的日常饮水安全产生威胁。

第三，雨水资源流失。我国雨水资源丰沛，如果能够对城市雨水资源进行有效利用，就可以有效节约我国自然水资源，推动我国环境保护工作的发展。但是根据相关调查显示，我国现阶段雨水资源的利用率仅能达到20%左右，而我国650余个城市中，年缺水总量超过了60亿m3，而每年浪费的雨水资源高达4.8万亿m3。

3 基于海绵城市的城市道路系统化设计的影响因素

而随着海绵城市理念的逐渐推广，基于海绵城市理念的城市道路系统化设计也成为了新时期城市道路建设发展的重要方面。但是在基于海绵城市的城市道路系统化设计过程中，依然面临着一些现实影响因素，给城市道路系统化设计工作的开展造成了严重的不利影响。基于海绵城市的城市道路系统化设计的影响因素主要体现在以下方面：

第一，地理条件影响。不同的城市自然地理条件存在较大差异，包含了地形地貌、城市水系、水文地质环境以及自然绿地环境等等，在基于海绵城市理念进行城市道路的系统化设计时，首先要考虑的设计影响因素就是城市地理条件，以便在城市道路的系统化设计中对自然地理条件进行科学化利用。地理条件较为平坦的城市区域在进行道路系统化设计时，应顺应地理条件因素，与自然深度结合，保证道路设计的灵活性。而山地环境的城市道路设计中，在道路设计开展前，需要对自然灾害情况进行评估，以保证道路设计的合理性。

第二，城市布局影响。城市布局包含了基础布局与功能布局两个方面，都会对城市道路系统化设计产生影响。城市基础布局包含了带状、团块状、环状等，是城市历史发展形成的。而城市功能布局则是城市道路交通网络将城市各功能用地构成一个协调的有机整体。基于海绵城市理念进行城市道路的系统化设计时，就需要对城市基础布局和功能布局加以深层次的考虑，以保证城市道路设计的科学性和整体性。

第三，排洪防涝影响。排洪防涝作为城市道路的基本功能，在海绵城市理念下进行城市道路的系统化设计时，对于这一点更是高度重视，是城市道路设计中进行汇水区域划分的基础依据，也是解决雨水径流产生的污染问题的重要基础。因此，在海绵城市理念下进行城市道路的系统化设计时，就必须对防洪排涝加以深入研究和思考，才能够保证城市道路系统化设计的科学性。

第四，城市性质影响。城市性质指的是城市在一定地区、国家的政治、经济与社会发展中所处的地位与所担负的主要职能，是由城市的地理位置、对外关系、经济建设等基本情况决定的。城市性质对于新时期的城市道路规划设计具有重要的影响意义，是路网布局的决定性因素，更是路网规划的重要基础，两者直接具有密切联系，城市性质据定了城市路网规划，城市路网规划也会直接影响城市性质。

4 基于海绵城市的城市道路系统化设计内容

H市某城市道路规划设计中，深入结合了海绵城市设计理念，以提升城市道路设计的科学性。该城市道路设计长度为3.26 km，机动车道宽度为12.5 m，人行道宽度为3.5 m，绿化带宽度为9.5 m。在该道路的规划设计中，优化了雨水收集排放系统，以期实现对城市路面雨水径流流量的控制。在该项目的系统化设计中，其设计内容及要点主要包含了以下几个方面：

第一，材料选择设计要点。在海绵城市理念下进行道路系统化设计时，首要的任务就是选择科学化的路面材料，要充分保证路面的透水性能力，以实现对路面雨水径流的控制。经过设计人员的深入研究与思考，选择了透水沥青才来作为该城市道路项目的路面材料，通过其透水性能，是路面水能能够从路面面层渗入，然后流经基层，沿基层设计的排水设施将雨水径流引入设置的蓄水池之中，以实现对雨水资源的利用。

第二，生物滞留设施设计。生物滞留设施指在地势较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。在H市基于海绵城市理念的城市道路设计中，采用了生物滞留设施设计的方案，以实现对雨水径流的蓄渗和净化。在实际设计中，设计人员对道路两侧的绿化带进行了加宽设计，使用生物滞留设施以实现对城市道路雨水径流蓄渗功能的优化。该项目中的生物滞留设施结构从上至下主要包含了6层结构，即持水区域、沉砂池、挡水堰、雨水溢流井、种植土壤层、砂滤层以及卵石层。

第三，行车道设计。该条道路的行车道包含了公交车专用道，位于道路两侧边缘车道，在传统的城市道路公交车道设计中，多将排水系统置于此处，导致了雨季时公交行车道雨水积留问题的产生。针对这一现实问题，设计人员在公交车道设计时采用了透水材料，并设计了连续下水口，并将传统的纵向排水结构更改为横向排水结构，减少道路两侧的积水和路面大规模流水的问题。

第四，非机动车道和人行道的排水设计。在上述基于海绵城市理念道路系统化设计的非机动车道和人行道设计中，都使用环保透水砖材料，其整体结构层次分为：联锁透水砖、中粗砂找平层、土工布、五杀透水混凝土以及碎石结构层，不仅全面保证了路面的透水性能，更兼具了去除雨水中污染物的功能，对于雨水资源的循环利用具有重要价值。

5 结束语

基于海绵城市理念的城市道路设计对于新时期的城市化建设发展具有重要的推动意义，不仅能够全面提升城市道路的排洪抗涝效果，更能够推动城市雨水资源的回收利用，实现城市发展的可持续化建设。