海绵城市理论在沧州市政道路工程中的应用*

齐彦萌 时国松 庞建荣

(沧州交通学院，河北 沧州 061000)

近几年，城镇化建设进度加快，建筑工程数量增加，加之频繁的暴雨天气，导致城市地表径流增加，“看海”现象频发，危害人们的生命安全。此背景下，海绵城市理论提出，使城市具有“海绵”的吸水、蓄水等特性，减少城市洪灾，循环利用水资源。为了更好地发挥出海绵城市的作用，需要强化市政道路工程的设计和施工，在确保道路正常通行的基础上，实现立体排水。

1 海绵城市理论的概述

所谓海绵城市，是指城市在面对雨水带来的灾害，适应生态环境变化等方面所具备的良好“弹性”。因此，海绵城市又被称为“水弹性城市”。具体来讲，就是利用各种措施，使城市在雨季吸收、存储雨水，在城市缺水时将其释放出来，从而缓解城市的内涝问题。海绵城市理论隶属于科学理论，涉及自然、环保等学科，将其用于市政道路工程的建设中，可以修复生态环境，增强城市的抗旱、抗涝能力[1]。

以沧州市城区的排涝设施为例，仅建有1个污水处理厂，每天的污水处理能力为10万m3，无法满足强降雨下的雨水、污水处理需求；城区内排水管道系统串联，增加排水难度；沧州地势平坦，但随着城市的扩张，明渠和个别管段淤积严重，导致排水不畅，甚至在汛期高峰出现雨污水倒流的情况，影响居民的正常生活。基于此，需要合理应用海绵城市理论，结合具体情况，科学布设排水设施和管道，防止城市内涝的发生。

2 市政道路工程中海绵城市理论的设计要点

2.1 透水性设计

基于海绵城市理论下，对市政道路工程进行设计时，使用透水材料铺装道路，比如透水沥青混凝土、透水砖等，其中，人行道使用透水砖施工，机动车道使用透水水泥或沥青混凝土施工。现阶段，道路的透水设计有很多形式，且施工方便，可以结合工程的具体情况进行设计，比如路况条件、载重情况等。而对于透水材料的使用，需要提高警惕，因为这些材料铺装时易出现堵塞情况，影响使用效果，增加维护成本[2]。

2.2 道路横断面设计

和以往的城市道路不同，海绵城市道路的设计要注意优化横断面，完善道路的雨水收集，使土壤中的水分饱和，然后将多余的水分排入雨水管道。对此，可以在主管道中设计渗井，确保雨水进入地下深层，以此来补充地下水[3]。

2.3 生物滞留设计

现阶段，生物滞留设施主要包括这样几种：雨水花园、生态树池等，地势低洼，借助植物、微生物等存储和净化雨水，应用范围广，种类多，维护成本低。应注意，在土壤渗透性差、地势低等区域进行生物滞留设施的建设时，需要采用换土、增设防护装置等方式，来防止灾害的发生[4]。

2.4 边坡支护设计

海绵城市理论应用期间，要注意道路的边坡支护设计。传统的边坡支护方式为护面墙、植草防护等，无法满足海绵城市理论的需求。随着城市化建设进程的推进，海绵城市备受社会各界的认可，因此在确保边坡支护安全、稳固的同时，要进行生态护坡。当前，生态护坡已广泛用于城市道路的建设中，常见形式为植树、植草沟等，同时还要将这些和排水系统相连，便于更好的收集道路雨水。对于石质边坡，应结合岩层的走向和性质，明确边坡坡比，放缓坡率，并在坡脚设置植草沟，在沟底设置盲沟，和排水道路相连，以便有效处理雨水的渗流[5]。

3 海绵城市理论在市政道路工程中的应用措施

在海绵城市理论下进行市政道路工程的设计和施工，应遵循这样几个原则：在城市的开发建设中，应尽可能减少地表的不透水率；禁止围湖造田，尽最大的力量保护自然的生态水系；借助雨水的渗透作用，增加雨水的径流时间，减少因地块开发给周围生态水系带来的不良影响；结合城市的景观，在解决雨水问题的基础上，改善和美化城市的景观工程。具体施工中，我们可以从以下几点应用海绵城市理论。

3.1 科学布设绿化带

在市政道路工程中应用海绵城市理论，最为首要的任务就是强化对绿化带的布设，这样可以在城市出现暴雨时，减少雨水的聚集，防止城市内涝的发生。绿化带设计过程中，必须要保证绿化面积足够，使其成为天然的储水场地。同时，对绿化带进行科学、合理的布置，比如种植一些和当地气候相适应的植被，提高绿化效果，防止水资源流失。另一方面，科学设计下部的土壤结构，使其具备过滤雨水的效能，然后有效收集雨水，使绿化带以天然雨水收集器的形式存在。

3.2 规范选用路面材料

基于海绵城市理论下的道路材料的选用，必须能够满足海绵城市的需求。一般来讲，选择路面施工材料时，不能只重视雨水的渗透效果，还要结合道路的交通功能，确保工程竣工后能够承受日常的交通强度。比如：市政人行道路，通常不会通重载车辆，可以使用透水性好的材料，如透水砖，在下层铺设碎石，这些材料孔多，可以增强雨水的渗透效果，同时还能确保行人安全通行。对于那些交通压力大、荷载重的路面，可以使用透水沥青。总的来讲，要根据路面的使用需求，科学的选择合适的材料，在发挥材料效用的基础上，延长路面的使用寿命[6]。

3.3 合理使用植草沟

海绵城市理论应用期间，要合理的使用植草沟，在确保其能有效调度水资源的前提下，增强市政道路的绿化效果。具体施工中，科学的设置雨水花园和湿地，种植合适的植物，增强景观效果。以雨水花园为例，利用土壤、植物等过滤作用，提升雨水的净化效果，方便补充地下水，实现水资源的利用目标。雨水流入花园，在土壤、植物等多层过滤下，由溢流口进入盲管，而盲管又和花园的雨水管相连，在雨水管的作用下，将净化后的雨水送至蓄水区，待蓄水区的水满后，送至市政网管，形成雨水收集、净化、蓄水、再用的过程。值得注意的是，需要定期清理和维护雨水花园中的河卵石，便于更好发挥效果。

3.4 合理使用下沉式绿地

为了在市政道路中体现出海绵城市的理论，需要合理使用下沉式绿地，其不仅能有效的收集雨水，还能减少雨水在路面的大量积攒。具体应用中，需要进行科学的计算，这样才能保障其雨水收集的效果。同时，科学的布设下沉式绿地的位置，为植物的生长提供合适的环境。通常情况下，下沉式绿地的下凹深度为10cm~20cm，可以结合土壤的渗透性能，和植物的耐淹程度，来明确具体的下凹深度；在绿地内设置溢流口，汇集和排放从路面流入的径流水。

3.5 强化生物滞留设施的使用

应用海绵城市理论期间，对于地势低洼的区域，通过种植植物、微生物来增强雨水的渗透和净化效果，称之为生物滞留设施，这是海绵城市的重要应用。实践中，通常在小区的道路两侧设置生物滞留区，在雨水流向严重的地区，利用沉淀池或植草沟处理雨水，过滤大颗粒的污染物，减少对两侧植物的污染。随着海绵城市理论的应用和推广，生物滞留设施的形式也随之增加，通常和相应景观相结合，减少了建设成本。

4 工程概况

4.1 工程介绍

以沧州的某工程为例，道路宽40m，长4.7km，示范工程占地650m。为满足渗水、蓄水等任务，在该工程的设计施工中引用海绵城市理论，于道路两旁设置集水沟，和集水井相连，下雨后可经由集水沟进入集水井，有需要时直接在井中取水。

4.2 建设思路

沧州地处海河流域，境内河流众多，四季分明，温度适中，降水集中，灾害性天气时有发生，春旱、夏涝、冬干，年平均降水581mm，全市水资源总量12.02亿m3，人均占比180m3，属于极度缺水的地区。另外，境内浅层地下水的60%为咸水或微咸水，只能进行深层地下水的开采，年开采水量为7亿m3，使地下水位下降，生态环境、水环境严重恶化。对此，沧州响应海绵城市的政策，以自然渗透、自然净化的城市建设为目标，来规划城市道路，实现雨水的循环利用。工程技术措施包括以下几点：

第一，城区水面少，可结合海绵城市的建设目标，修建于水拦蓄设施。拦蓄下来的雨水，用来回灌地下水，也可用来灌溉绿地。

第二，结合现有的绿地、水体，强化景观水体的建设，最大限度收集降水，净化处理后，渗入地下水或流入水体，便于改善小气候和生态环境。

第三，建设屋顶花园，修建集雨设施，借助管道将雨水集蓄于容器内，用来浇灌小区绿地或喷洒道路。

第四，对于雨污同一排放的排水系统，可以进行适当的改建。比如，分开排放雨水和污水，两条管道使用一套排水设施。雨水排入洼淀、湖泊，污水排入污水处理厂。

第五，强化水系水网的规划建设。在市政道路建设中，要加强和当下湿地、河流、沟渠等自然水体的连接，并和城市的雨水官网系统有效衔接，满足城区的排涝、防洪需求。现阶段，沧州已完成水系、水网的规划，实现了河流、沟渠、湖泊等水系的联通。

5 结语

综上所述，沧州是一个严重缺水的城市，海绵城市理论的应用，有助于缓解沧州的水资源危机，改善和修复城市的水环境。这就要求在建设海绵城市初期，政府部门从各层面引起重视，各部门共同协作，积极配合，从绿化带布设、材料选用、植草沟使用、下沉式绿地和生物滞留设施的使用等方面着手，发挥出海绵城市理论的效用，改善城市的人居环境，进一步推动沧州市健康发展。