海绵城市理念在道路工程中的应用研究

张丽峰

摘 要：分析道路工程设计中应用海绵城市理念的优势及重要性。道路在城市硬化中占比较大，其海绵化是源头减排，水污染防治的重要手段，对城市道路海绵化理念应用的要点进行总结分析，海绵化道路可以有效缓解市政雨水排涝压力、改善生态环境、节约水资源。

关键词：海绵城市;低影响开发;道路绿化;景观设计

0 引言

海绵城市理念可在缓解城市雨水排涝压力，补充地下水源，控制径流污染以及源头净化城市水质方面发挥着重要作用。海绵城市建设不仅是一种特定的方法，也可以是系统性独立的项目。城市道路建设应在规划及设计阶段就考虑海绵城市理念的应用，布置合适的竖向，便于雨水滞留及绿地收纳净化，明确径流控制及污染防治的目标，设计并应用符合当地实际的低影响开发设施。

1 海绵道路的优势

1.1 有效补充地下水资源

传统城市道路为避免积水，是快速排水概念，雨水通过路面雨水口汇流到城市排水管，并尽快从城市管道中排出，最后流入城市以外的河流和湖泊。超过80%的雨水被迅速排放，城市地下水无法得到充分的补充，雨水资源未得到充分利用。而海绵道路的雨水可通过透水铺装渗入地下，通过下凹式绿带内的及路边的LID设施，可滞留回补地下水。

1.2 削减洪峰流量，缓解排水管网压力

道路在城市硬化中占比较大，随着气候的变化，城市管网设计重现期偏低，管网往往不堪重负，城市内涝频繁。海绵道路通过雨水的渗透，滞留和储存形成雨水的多通道排放，大大减少了雨水进入排水管网的流量和速度，并有效地缓解了城市排水系统的压力。

1.3 减少初期雨水污染

不透水路面阻碍水的下渗，不透水地面累积垃圾残渣、重金属、悬浮物等大量污染物，经雨水冲刷后，含道路污染物的初期雨水往往直接排入雨水管道中，会对收纳水体造成严重污染，影响水体水质，使得河流生境恶化。海绵道路雨水通过路面渗透、下沉式绿带滞留、净化，经环保型雨水口净化截污后排入排水管道。污染物被截留、绿带内卵石过滤、生态设施的吸附、微生物分解从而减少径流污染。

1.4 改善道路安全性和便利性

可渗透性路面上增加了轮胎的附着力并减少了车辆后部的水雾，使在雨天行驶更加安全。可渗透性路面可有效地减少轮胎噪音，并改善了驾驶舒适性，减少了车辆的噪音污染。

1.5 城市小气候改善

借助路边的LID设施，可以大大增加海绵道路的水分含量，有效降低路面温度，减轻城市热岛效应，并调节城市小气候。

2 海绵城市理念在市政道路建设中应用的重要性

2.1 海绵城市概述

海绵城市意味着该城市具有良好的适应能力，可以应对诸如环境变化、干旱、暴雨等极端自然灾害的不利影响。如果降雨过多，海绵城市可以吸收，储存，渗透和净化多余的水;如果降雨过多，海绵城市可以释放并使用储存的水。近年来，中国的城市化进程很快，城市面临着雨水径流污染，缺水，洪水、内涝灾害等诸多问题，因此在市政道路工程中应用海绵的概念，以有效改善城市的生态环境。为城市提供更多便利，还可有效解决城市缺水问题。

2.2 城市道路建设在海绵城市建设理念中的重要性

在当前的城市发展过程中，城市道路是城市化过程的重要组成部分。如今，随着城市化进程的加快，城市道路硬化的比率正在增加。道路上汇集产生的雨水径流量很大，但是该地区的水资源并未得到有效利用和入渗。将海绵城市建设理念应用到城市道路建设中，尽可能的采用生态设施滞留存储道路雨水径流，实现地下水和路边绿带雨水的补充，改善城市的生态环境。从而产生综合的生态环境效益，更好地促进城市道路建设的长远发展。

3 海绵城市理念在城市道路设计中的应用

3.1 设施和材料的选型

考虑实际情况，在满足道路设计强度规范相关要求下，尽可能的增加道路透水面积，对于非重载的机动车道和非机动车道，可采用透水沥青混凝土;人行道可采用生态砂基透水砖。

路边设置植草沟、生物滞留带、下沉式绿地等绿色设施，其中设置溢流式环保雨水口，可有效源头减排、净化水质，

若存在高架快速路，因高架雨水污染相对地面雨水较小，可根据道路纵坡，交口情况，在高架下的中央分隔带内设置雨水收集利用设施，雨天收集，晴天利用。一般可设置储水桶分散收集，也可设置明沟，经初期雨水弃流，汇集至地下蓄水池中，集中喷洒绿化、雨水利用。

3.2 道路结构设计

路基排水有以下三种方式：首先，路面水从路基的缝隙中排出，其次，道路水可以渗透到道路结构的最低层。并通过排水管排出;最后，道路水直接渗透到下面的土壤结构中以进行排放。前两种排水方法效果良好，可以满足排水的基本要求，但不能充分发挥道路养护和渗透功能。为了满足海绵城市设计的要求，城市道路的传输系数必须大于7×10-5 cm/s。当道路交通繁忙且道路处于高压下时，道路水将无法渗透。因此，在建设人行横道的过程中，相关部门通常使用混凝土和花岗岩等材料，并且为了防止路面热量散失，要求技术人员将海绵城市的概念纳入具有高渗透性材料的城市道路中。正常情况下，海绵城市道路的透水系数不小于1.0×10-3 mm/s，地下水层与道路透水结构的距离不小于1 m。

3.3 边坡支护设计

在边坡支护施工过程中，一定程度上应用了海绵城市的概念，种草的方法主要是种特定的植物，以有效地吸收和储存水资源，达到生态保护的目的。此外，在支撑斜坡的过程中，设计人员通常使用开放式草坪种植、网格式草坪种植等方法来避免出现山体滑坡和落实等现象。

3.4 下沉式绿化带设计

在城市道路设计过程中，下沉绿地的设计方法主要包括作为排水通道滞留渗透的下沉绿地和考慮雨水收集和回用功能的下沉式绿地。在第一类绿地设计过程中，如果道路径流量大且存储容量不足，则雨水会从绿带上方溢流和经路面径流排入地下排水系统。此方法适用于年降雨量高，降雨频繁和持续时间长的地区。第二类绿化带设计是在绿地内设置雨水收集和处理设施，绿化带内需设计渗漏沟或雨水管道。路面和周围的雨水排到绿化区，经过过滤和净化后再流进雨水收集设施，适合于降雨量较高和径流污染需控制的地区。

3.5 雨水渗透系统设计

道路中常见的雨水渗透设施主要有透水铺装及下沉式绿地、生物滞留设施。下沉式绿地及生物滞留设施须结合园林绿化专业，选择合适的植物，营造生态道路景观。当有高架桥、较宽的中央绿化时，可在区域中设置下凹区域和雨水收集存储设施，以存储和吸收桥面的降雨，经简单净化后可用于市政杂用。当有较宽的绿线时，可将红线内的雨水引入红线外绿带， 通过设计生物滞留设施，可以降低洪峰流量，减少径流总量及污染物排放量，改善生态环境。分析当地的土质，当渗透系数较小时，局部需考虑换土措施，在绿地和生态塘下设置过滤层。以充分发挥渗透管的作用，确保土壤水分符合植物生长的要求。

4 结束语

随着国家实力的增强，城市的未来发展不可避免地趋于可持续和生态化，将海绵城市概念引入道路建设可以减少洪涝灾害、径流污染对城市的影响，促进城市的健康发展。但是，在海绵城市概念的具体应用中，除了各部门之间的协调与配合以及相关措施和政策的实施外，还应特别注意具体低影响开发措施应用的设计。道路的排水设计时应重点考虑雨水径流的通道畅通合理，道路设计应重点考虑竖向控制及路基防护等问题。道路景观设计重点结合地形合理选配植物。

参考文献：

[1]周延伟.海绵城市理论在道路绿化景观设计中的应用[J].河北林业科技，2015（6）：59-64.

[2]杨一夫.基于海绵城市的厦门城市道路雨水LID系统研究[J].厦门科技，2016（1）：46.