淺談市政道路工程的海綿化設計

城鎮化是保持經濟持續健康發展的強大引擎，是推動區域協調發展的有力支 撐，也是促進社會全面進步的必然要求。然而，快速城鎮化的同時，城市發展也 面臨巨大的環境與資源壓力，外延增長式的城市發展模式已難以為繼，為此，必須堅持新型城鎮化的發展道路，協調城鎮化與 環境資源保護之間的矛盾，才能實現可持續發展。建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態文明建設的重要 內容，是實現城鎮化和環境資源協調發展的重要體現，也是今后我國城市建設的 重大任務。

1 海綿城市的理念與道路海綿化

1.1海綿城市的概念

顧名思義，海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然 災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄 存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設應遵循生態優先等原則，將自然途徑 與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在 城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城 市建設過程中，應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等 水循環利用各環節，并考慮其復雜性和長期性。

海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面，一是對城市原有生態系統的保護。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區，留有足 夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地，維持城市開發前的 自然水文特征，這是海綿城市建設的基本要求；二是生態恢復和修復。對傳統粗 放式城市建設模式下，已經受到破壞的水體和其他自然環境，運用生態的手段進 行恢復和修復，并維持一定比例的生態空間；三是低影響開發。按照對城市生態 環境影響最低的開發建設理念，合理控制開發強度，在城市中保留足夠的生態用 地，控制城市不透水面積比例，最大限度的減少對城市原有水生態環境的破壞，同時，根據需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積，促進雨水的積存、滲透和凈化。

1.2低影響開發雨水系統（LID）

低影響開發（Low Impact Development，LID）指在場地開發過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征，其核心是維持場地開發前后水文特征不變，包括徑流總 量、峰值流量、峰現時間等（見圖 1）。從水文循環角度，要維持徑流總量不變，就要采取滲透、儲存等方式，實現開發后一定量的徑流量不外排；要維持峰值流 量不變，就要采取滲透、儲存、調節等措施削減峰值、延緩峰值時間。

圖 1 低影響開發水文原理示意圖

因此，廣義來講，低影響開發指在城市開發建設過程中采用源頭削減、中途轉輸、末端調蓄等多種手段，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術，實 現城市良性水文循環，提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力，維持或恢復城市的“海綿”功能。

1.3城市道路低影響開發雨水系統流程

城市道路徑流雨水應通過有組織的匯流與轉輸，經截污等預處理后引入道路 紅線內、外綠地內，并通過設置在綠地內的以雨水滲透、儲存、調節等為主要功 能的低影響開發設施進行處理。低影響開發設施的選擇應因地制宜、經濟有效、方便易行，如結合道路綠化帶和道路紅線外綠地優先設計下沉式綠地、生物滯留帶、雨水濕地等。城市道路低影響開發雨水系統典型流程如圖 2 所示。

圖2 城市道路低影響開發雨水系統典型流程示例

（1）道路人行道宜采用透水鋪裝，非機動車道和機動車道可采用透水瀝青路面或透水水泥混凝土路面，透水鋪裝設計應滿足國家有關標準規范的要求。

（2）道路橫斷面設計應優化道路橫坡坡向、路面與道路綠化帶及周邊綠地的豎向關系等，便于徑流雨水匯入低影響開發設施。

（3）城市道路綠化帶內低影響開發設施應采取必要的防滲措施，防止徑流 雨水下滲對道路路面及路基的強度和穩定性造成破壞。

（4）城市道路經過或穿越水源保護區時，應在道路兩側或雨水管渠下游設計雨水應急處理及儲存設施。雨水應急處理及儲存設施的設置，應具有截污與防止事故情況下泄露的有毒有害化學物質進入水源保護地的功能，可采用地上式或 地下式。

（5）道路徑流雨水進入道路紅線內外綠地內的低影響開發設施前，應利用 沉淀池、前置塘等對進入綠地內的徑流雨水進行預處理，防止徑流雨水對綠地環 境造成破壞。有降雪的城市還應采取措施對含融雪劑的融雪水進行棄流，棄流的 融雪水宜經處理（如沉淀等）后排入市政污水管網。

1.4城市綠地與廣場低影響開發雨水系統流程

城市綠地、廣場及周邊區域徑流雨水應通過有組織的匯流與轉輸，經截污等 預處理后引入城市綠地內的以雨水滲透、儲存、調節等為主要功能的低影響開發 設施，消納自身及周邊區域徑流雨水，并銜接區域內的雨水管渠系統和超標雨水 徑流排放系統，提高區域內澇防治能力。低影響開發設施的選擇應因地制宜、經 濟有效、方便易行，如濕地公園和有景觀水體的城市綠地與廣場宜設計雨水濕地、 濕塘等。城市綠地與廣場低影響開發雨水系統典型流程如圖3所示

圖3 城市綠地與廣場低影響開發雨水系統典型流程示例

（1）城市綠地與廣場應在滿足自身功能條件下（如吸熱、吸塵、降噪等生 態功能，為居民提供游憩場地和美化城市等功能），達到相關規劃提出的低影響 開發控制目標與指標要求。

（2）城市綠地與廣場宜利用透水鋪裝、生物滯留設施、植草溝等小型、分 散式低影響開發設施消納自身徑流雨水。

（3）城市濕地公園、城市綠地中的景觀水體等宜具有雨水調蓄功能，通過 雨水濕地、濕塘等集中調蓄設施，消納自身及周邊區域的徑流雨水，構建多功能 調蓄水體/濕地公園，并通過調蓄設施的溢流排放系統與城市雨水管渠系統和超 標雨水徑流排放系統相銜接。

（4）規劃承擔城市排水防澇功能的城市綠地與廣場，其總體布局、規模、 豎向設計應與城市內澇防治系統相銜接。

（5）城市綠地與廣場內濕塘、雨水濕地等雨水調蓄設施應采取水質控制措 施，利用雨水濕地、生態堤岸等設施提高水體的自凈能力，有條件的可設計人工 土壤滲濾等輔助設施對水體進行循環凈化。

（6）應限制地下空間的過度開發，為雨水回補地下水提供滲透路徑。

（7）周邊區域徑流雨水進入城市綠地與廣場內的低影響開發設施前，應利 用沉淀池、前置塘等對進入綠地內的徑流雨水進行預處理，防止徑流雨水對綠地 環境造成破壞。有降雪的城市還應采取措施對含融雪劑的融雪水進行棄流，棄流 的融雪水宜經處理（如沉淀等）后排入市政污水管網。

（8）低影響開發設施內植物宜根據設施水分條件、徑流雨水水質等進行選 擇，宜選擇耐鹽、耐淹、耐污等能力較強的鄉土植物。

（9）城市公園綠地低影響開發雨水系統設計應滿足《公園設計規范》（CJJ48） 中的相關要求。

2 案例應用分析

2.1項目概況

 臥牛山路北起徐商路南至徐蕭公路，長1929.19m，為南北走向；其中徐商路~規劃支路16，長922.57m，規劃紅線寬度為23m；規劃支路16~徐蕭公路，長1006.62m，規劃紅線寬度為24m。

 本工程位于徐州海綿城市示范區，根據按照“滲，滯，蓄，凈，用，排”進行海綿城市建設。原理是通過分散的、小規模的源頭控制機制和設計技術，來實現對暴雨徑流的管理和控制。低沖擊開發模式的基本目標是使區域開發后水文狀態盡量接近開發前的狀態，不增加地表徑流量。

 遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城市建設過程中，應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等水循環利用各環節，并考慮其復雜性和長期性。

2.2 低影響開發雨水系統設計目標

        （1）水安全目標—排水防澇能力

通過源頭LID建設，耦合管網及超標雨水徑流排放系統，可有效應對匯水區30年一遇暴雨（積水深度≤15cm，積水時間≤2h）。

        （2）水生態目標—年徑流總量控制率

根據《徐州市海綿城市建設詳細規劃》及《江蘇省海綿型道路建設與運行維護指南 》要求，徐州市海綿型道路年徑流總量控制率為60％，對應設計降雨量16.5mm。

  （3）水環境—年徑流污染去除率

根據海綿城市專項規劃要求，本道路年徑流污染去除率（以TSS計）取40%。

3.3 低影響開發雨水系統設計方案 

結合工程實際情況，考慮設置的海綿設施有人行道透水鋪裝、下凹生物滯留帶。

本工程在人行道內側設置行道樹池，間距6m。樹池尺寸為1.5m×1.5m，采用花崗巖平石圍砌，內置樹池蓋板。樹池內種植行道樹，行道樹采用烏桕。

樹池之間相互間隔設置下凹生物滯留帶（種植紅葉石楠、金邊大葉黃楊），內設溢流式雨水口，機非混合車道雨水通過排水路緣石匯流至下凹生物滯留帶。人行道雨水一部分通過透水鋪裝下滲，另一部分也匯流至下凹生物滯留帶，土層含水飽和后水位上升，當水位高于溢流式雨水口頂面標高時通過溢流式雨水口排入下游雨水管道系統排走。

（1） 生物滯留帶的設計

生物滯留帶上寬1.0m，底寬1.0m。生物滯留帶內種植紅葉石楠、金邊大葉黃楊（間隔種植，詳見綠化平面布置示意圖），生物滯留帶結構層為蓄水層、覆蓋層、換土層（透水性土壤）、粗砂層（水洗粗砂）、礫石層（水洗碎石），靠近車行道側設防滲土工布。

溢流雨水口（單篦）位于下凹生物滯留帶內，深度按900mm控制，雨水口頂部高于綠地150mm，

（2）人行道透水鋪裝

透水人行道結構包括面層、找平層、基層和墊層。面層選用6cm厚透水磚；找平層采用3cm厚1:3干硬性水泥砂漿；基層選用15cm厚透水混凝土、10cm厚級配碎石。透水人行道面磚和基層均為透水結構，雨水透過路面結構最終滲入土基。人行道下設置DN100穿孔盲管用于雨水收集，分段就近接入雨水檢查井。穿孔管采用UPVC管（環剛度≥12.5KN/m2），開孔孔徑為8mm。

3.4 綜合效益

    （1）項目通過橫斷面優化設計，利用生物滯留帶、植草溝等低影響開發設施調蓄、凈化道路雨水，低影響開發雨水系統的實際年徑流總量控制率大于60%（對應的設計降雨量大于16.5mm）。

    （2）項目采用生物滯留帶調蓄凈化雨水，年徑流污染削減，減少了因徑流污染而帶來的城市水環境污染。

3 結 語

    市政道路設計是一項綜合工程，對其進行海綿化設計則是一個排水體系的建立，需要對道路工程、排水工程、綠化工程進行全方位的考慮。不僅要考慮對雨水的截流、滲透、存蓄，還應考慮在暴雨條件下進路的快速排水能力。

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王雪