基于海绵城市理念的城市道路设计方式研究

王 琳，徐 迪

（1.浙江华展工程研究设计院有限公司，浙江 宁波 315012；2.宁波市房屋建筑设计研究院有限公司，浙江 宁波 315000）

0 引言

城市道路是城市非常重要的组成部分，其用地面积可达城市建设过程中用地面积的20%左右。在传统的城市道路设计过程中，采用的材料都是具有“快排”功能的透水性能较差的材料，这种材料对我国城市内部进行雨水的应用以及进行地下水的补充有着不利的影响，因此，在城市建设过程中，必须基于海绵城市理念对城市道路进行设计，使城市道路设计符合海绵城市的相关需求，从而实现水资源的合理运用。

1 建设海绵城市的优势

1.1 改善环境

目前，虽然社会经济在不断发展，人们的环保意识也在逐步提高，但是，在城市内部仍然存在很多不文明现象。如仍然有很多人在城市道路上乱扔垃圾，下雨时，经常会出现雨水将垃圾一同冲走的现象。雨水在进行道路冲刷的过程中会将一部分重金属元素带入河流中，对径流造成污染。城市设计与建设过程中应用海绵城市理念，可有效缓解这一问题。在海绵城市，由于路面能够渗透雨水，因此减少了雨水在冲刷道路的过程中携带垃圾汇入径流的可能性。另外，在海绵城市设计与建设过程中，可以在城市内部设置一些雨水过滤层，对水源中的污染物有效地吸附或清理，最大程度避免雨水中的污染物随着雨水汇集到地下水中，造成地下水的污染。通过这样的方式提升雨水质量，对地球的生态环境能够起到一定的保护作用。

1.2 补充地下水

在我国城市地下水资源匮乏，这要是由于过度开采以及城市内部道路的渗透性较差引起的。因此，城市道路设计应贯彻海绵城市理念。我国传统的道路铺设观念盲目追求快速排水，导致雨水降落后立刻被排放至江河中，雨水难以得到高效利用，城市地下水资源也无法通过雨水的渗透等级补充，直接造成了城市地下水资源匮乏。海绵城市道路设计则通过渗透性材料的科学、合理应用，雨水能够通过道路渗透进地下，并在渗透过程中被层层过滤，城市水资源得到了补充，也保证了城市地下水资源的洁净。

1.3 降低城市排水系统的巨大压力

通过海绵城市建设能够有效地改善我国城市的排水压力。一直以来，我国城市道路设计盲目追求“快排”，路面铺设采用不易渗水的材料，导致雨水排放只能够依靠城市排水系统，对城市的排水系统造成了巨大压力。一旦在市区范围内降水量较大、降水速度较快的情况，就很容易导致城市排水系统瘫痪，继而引发城市道路积水乃至内涝，为城市居民的生活与出行带来不便甚至危险。应用海绵城市设计理念则能够提升城市内部的渗水能力与蓄水能力，从而降低城市排水系统的压力，降低城市发生积水或内涝的风险，保证了城市居民生活的安全、便利。

2 基于海绵城市理念的道路设计策略

2.1 道路路面材料选择

在传统的城市道路建设过程中，路面材料通常采用的是不透水或透水性能较差的材料，如水泥混凝土或沥青混凝土。因此，在进行海绵城市设计过程中，必须对路面材料进行重新选择或加以改进，使路面材料符合海绵城市透水性的要求。为了提升沥青路面的透水性，城市道路设计有3种方式可以选择：①让雨水从面层进入基层，再流入排水设施中；②路面水从表面层直接进入排水设施中；③路面水通过路面逐渐渗入路基中。这3种方式中，前两种虽然有效解决了路面的排水问题，但是没有解决“渗滞蓄净”的问题，第3种方式只适用于轻载荷的道路，对于重载荷的道路并不适用。因此，在海绵城市的设计过程中，还需要对道路的透水性材料进行研究，要求路面材料透水性较好、透水速度较快。

2.2 人行道设计

在海绵城市的设计中，还要注重人行道的铺设工作。由于人行道相对马路而言，其荷载较小，因此可以选用透水性较强的路砖。这种路砖中间有许多细小的空隙，当出现降水时，雨水能够通过这些空隙进行渗透，并汇集成地下水资源。在人行道的铺设过程中，基层可以采用透水混凝土，并将碎石层作为垫层。

对于人行道的铺设，某市的施工设计中要求将人行道对路基工作区的影响降至最低。因此，在进行施工时，在道路一侧设置了隔离带，并对一条约35cm宽的碎石沟进行填充。施工结束后，从人行道的具体应用情况来看，这种施工方式的应用效果较好。人行道两侧的绿化带设计，也可应用雨水收集方式，从而保证人行道具有良好的透水性，达到海绵城市的设计要求。

2.3 道路横坡与绿化带的设计

在传统的道路设计中，对于路面倾斜度的设计通常采用道路倾斜1.3%～2.2%、道路中间较高并逐渐向道路两侧倾斜的方式，使道路上的雨水在重力作用下汇入路边的排水系统。这种方式并不能体现海绵城市的设计要求。因此，在道路横坡与绿化带设计中，可将城市道路设计成中间低、两边高的形状，并在道路中间设置绿化带，使绿化带略凹，与路面高度相差6～12cm。这样的设计能够使城市道路上的雨水汇集在绿化带中，不仅方便了雨水通过绿化带内的生物滞留技术进行过滤与渗透，也降低了对绿化带的灌溉频次，提高了绿化带植物的存活率。在绿化带中可以铺设碎石，并安装智能灌溉设备。当城市处于少雨季节时，智能灌溉设备可以调取地下水对绿化带内的植物进行灌溉。当城市处于多雨季节时，可以关闭智能灌溉装置，这时绿化带就能进行雨水收集。通过这样的方式，海绵城市能够自由地进行水资源的收集与利用，从而得到更好的发展。在绿化带的设计中，还可以采用生物滞留技术，对绿化带进行渗水层、滤水层、排水层等设计，从而保证绿化带在进行雨水收集的过程中还能够对雨水进行过滤。通常情况下，应用了生物滞留技术的绿化带，最大的雨水排空时间应当在22～24h，标准蓄水的排空时长应当保持在 12～14h。

2.4 车行道设计

在海绵城市建设过程中，不仅需要对人行道及绿化带进行设计，也需要对车行道进行设计，使车行道的透水性得到加强，提高城市的雨水收集渗透能力。

如某市在进行车道设计过程中，在车道一侧增设了雨水导流井，使雨水能够最终排放至植草沟内。这种建设方式大大降低了路面积水的可能性，还能够通过植草沟对雨水进行过滤，保证雨水的纯净。再如，某市在车行道建设中采用带有缺口的路缘石，当出现暴雨天气时，雨水便顺着路缘石的缺口完成排放。为保证被雨水带走的泥沙有一个指定的沉积位置，在路缘石背后设计了沉泥槽。某市沉泥槽的规格与大多数城市的沉泥槽规格相同，均为长度110cm、宽度25cm、深度20cm左右。通过沉泥槽的设置，保证了雨水中的污物沉淀在槽内，使泥砂在固定位置进行沉积。以上2个实例都是非常优秀的基于海绵城市理念的城市道路设计方式。

3 结语

在城市设计中引入海绵城市理念，能够有效降低城市发生内涝的概率，使城市居民拥有一个舒适的生活环境。海绵城市建设能够大大提升城市内部地下水的含量，降低城市内部排水系统压力。另外，建设雨水循环应用系统，能够使城市建设更加符合绿色、循环、可持续发展的国策。