基于海绵城市概念的市政道路排水优化

施政

摘要：随着经济的快速发展，每逢极端暴雨天气，我国传统城市道路往往内涝现象频现，面临较大的排涝压力，严重影响居民出行，并造成巨大的生命财产损失。同时，我国大部分城市水资源形势十分严峻，且对雨水资源利用不充分，长此以往，生态环境的平衡将遭到破坏。在此背景下，海绵城市理念应运而生，我国许多城市陆续颁布各项措施推动海绵城市建设[1]。

关键词：海绵城市;排水系统;市政道路

引言

近年来，随着社会发展和城镇化进程的加快，城市人口增多伴随的碳排放的增加，气候逐年变暖，恶劣天气出现的频率也愈来愈高，这种种因素使得我国许多城市都存在城市内涝的问题。海绵城市指城市能够像海绵一样，在适应环境变化的同时也对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性。本文就是基于海绵城市原理，对市政道路进行优化的阐述[2]。

1 海绵城市理论

海绵城市是现阶段城市建设新的发展方向，其指的是在维持城市生态平衡的基础上应用渗、滞、蓄、净、用、排的理念，采用透水混凝土、透水沥青混凝土、生态砂基透水砖等施工材料及气流过滤装置、调蓄设施、硅砂蓄水池等开展城市建设。因而，以海绵城市为导向的城市道路规划设计，可提高雨水资源的收集率及利用率，有效应对雨水灾害及雨水流失，提升城市防涝排水效果，维系城市生态平衡。目前，海绵城市在国内外都有一定的应用，而海绵城市最早可以追溯到20世纪末的瑞士，当时瑞士实施的“雨水城市工程”，即号召民众在房屋墙面打洞，将雨水引入蓄水池，然后利用其浇花或冲洗厕所。瑞士城市建设中融入海绵城市理念，不仅使城市生态趋于稳定平衡，还有效提升了节水量。

2 海绵城市道路排水系统

海绵城市理念是将城市打造成为如海绵一般，可以实现对水的高效控制，从而增加城市用水和排水安全。该理念下城市的排水系统需要实现的主要功能是：对污水的定向排放;对雨水和自来水的搜集和处理，因此海绵城市的排水系统应当是连接了城市所有区域的排水设施设备，可以按照设计要求实现对城市内水体的净化、蓄积、利用、排除等功能。而城市道路是城市区域内的通行干线，也是排水系统的共生线路，通过道路排水系统可以有效连接城市中的绿化带、污水处理设施、排洪防涝出口以及各种其他建筑和设备等，因此道路排水系统是建设海绵城市排水系统的关键。

3 现阶段大多数城市道路普遍存在的问题

3.1 车行道

车行道是整个市政道路工程的最主要部分，且市政排水管道通常也都设置在车道下面。大多数排水方式都是依靠重力排水，而现有用的最多的方式是根据路面的坡度采用分离溢流和集中截流两种方式，当坡度大于等于3‰时采用的是集中集水的方法，当坡度小于3‰时采用的是分离溢流。路面材料基本采用的是混凝土和沥青路面，但这两种材料的透水性很差，渗透系数很小，雨水很容易造成路边积水，同时也会造成城市热岛效应。道路两旁每间距25-50m都会设置一个雨水口，但事实上雨水口很少有人进行清理，很容易堵塞。排水系统也不完善，大多数城市没有实施雨污分流，再加上排水管路容易堵塞等问题，在遇到暴雨天气雨水水量突增时，很容易出现雨水排水不畅及排水不及的情况。

3.2 人行道

人行道的规划设计也是市政道路上非常重要的一点，我国大多数城市把沥青或者混凝土作为原材料，但这种材料的渗透系数几乎为零，一旦遇到下雨天，路面就会形成积水，对行人的安全来说，无疑是一个极大的隐患。

4 海绵城市导向下城市道路设计优化研究

4.1 道路系统优化设计

我国现阶段的道路系统中机动车道与非机动车道的路面不具备较高的透水性，如果遇到端暴雨天气，雨水容易集聚，形成内涝灾害，影响车辆通行。因而，应以海绵城市理论进行机动车道及非机动车道的设计优化，即机动车道及非机动车道路面基层需要采用透水性能不高的材料进行施工，从而保证路面强度，满足通行需要，同时在路面基层设置通往地下水井的排水管道系统，以便于路面排水，有效解决内涝灾害;路面上层，可以选用透水性能较强的施工材料，如透水水泥混凝土、透水沥青混凝土等，提升其排水效果。至于人行道，可以在路面基层设置直通入水井的排水管道系统，而其路面上层由于不需要十分高的路面强度，可以选用透水砖铺设，便于雨水的排出。

4.2 车行道优化

首先是材料的选择，要选择具有透水性的透水沥青混凝土，但为了避免雨水对路造成破坏的情况出现，对于车行道的中下层，还是要采用非透水的材料，断面结构组成是透水面层，透水基层，垫层（蓄水层），过滤层，土基。在蓄水层中可以加一根排水管，到暴雨来临时，雨水通过的透水面层和透水基层（也就进行了初步过滤）汇集到蓄水层，通过排水管及时排到蓄水池或者排到河道里，在蓄水池的水可以用来浇洒路面和路旁的绿化，这一方式不仅及时的把雨水排出，还节约了水资源。对于道路的横面的坡度设计，要结合海绵城市的理念来设计，从而使得雨水更快地流向道路的边缘。在道路的两旁路面和路沿可以留一道3cm宽的水沟。这样路面的雨水可以通过这一水沟更快的汇集到雨水口。

4.3 路基排水

对于城市道路施工工程而言，路基是其不可或缺的重要组成部分之一，同时路基本身的质量将会对道路后续使用中的稳定性造成极其严重的影响。因此在路基施工工作正式开始时，需要结合实际情况引入一些海绵城市理念。做好排水设计工作可以使得道路的使用寿命得到有效保障，全面避免由于雨水积压而造成的路面坍塌等不良情况。为此设计人员首先需要在路基排水系统设计工作正式开始之前，要前往施工现场对当地的气候环境进行全面调查对其降雨量以及气候条件的变化规律进行全面了解。之后在本着保障路基排水性、透水性功能的原则上，对原有的工程方案进行有效优化。严格选取质量过关的填补材料，选择一些透水性能较强的材料。通过这些措施的有效采取可以在最大程度上保障路基结构本身所具有的稳定性。

4.4 透水铺装

市政道路中透水铺装属于常用海绵城市措施，应用较为广泛，按照面层材料可将其分为沥青混凝土铺装、碎石铺装、透水混凝土铺装等，后两个通常用于小车流量和人行道路上，具有良好效果，前者则用于铺装机动车道。并且，透水混凝土具有良好渗透效果、质量轻的特点，成为普遍应用的铺装材料。在科技发展下，涌现出更多新型透水铺装材料，兼具环保型与透水性。

5 结语

城市建设也应当落实可持续发展理念，采取海绵城市建设方式，以加强市政道路设计，解决城市排水、降水问题。因此，可结合实际情况，从道路纵断面、道路排水、透水性沥青路面、生态滞留带、排水管材这几方面出發，合理规划市政道路，运用科学蓄水排水技术，从而避免城市交通系统受到降水影响。综上所述，合理的运用海绵城市的原理，并将其运用到市政道路排水中，可以有效减少道路积水和城市内涝的发生，使城市获得可持续发展[3]。

参考文献：

[1]任莉莉，陆崇赞，刘晗轩，等.基于海绵城市理念下的城市道路排水优化方案研究[J].城乡建设与环保，2021（1）：190-191.

[2]张志强.海绵城市理念在市政道路工程中的应用[J].北方交通，2021（1）：72.

[3]李一凡，刘福胜，李昀腾.基于海绵城市理念下的生态广场建设研究[J].节水灌溉，2017（9）：80.