“海绵城市”理念在市政道路设计中的应用

林杭超

（厦门中平公路勘察设计院有限公司， 福建 莆田 351100）

1 海绵城市的概念

海绵城市，是主打城市基建与自然生态完美配合的新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性并起到缓冲作用。下雨时吸收水、存储水、参透水、净化水，需要时将存储的水释放出来并加以利用，实现雨水在城市中的内循环和转移利用，缓解城市内涝和热岛效应。海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域中的存积、渗透和净化，促进雨水资源的再利用和生态环境保护[1]。

2 海绵城市理念的重要性

2.1 有利于促进生态环境的改善

随着我国城市化的高速发展，城市人口加剧，人们的生活水平的不断提高，出行方式多样化发展，城市中垃圾的产生速度也越来越快，对城市的生态环境提出新的挑战。通过海绵城市的概念进行城市道路的基础设施设计建设，能够改善城市环境，防治生态环境继续恶化等问题，使城市更宜居。

2.2 有利于水资源的合理利用

海绵城市理念中关于道路设计的主要思路是解决城市的蓄水、排水问题。在城市道路的设计时结合实际情况将水资源综合利用，提高蓄水、排水系统的效率，防止出现城市内涝。与此同时，为缓解城市蓄水、排水压力，提升水资源二次利用率，可对现有的或者新增的蓄水、排水系统进行改造升级，这样既能防止内涝，也能解决水资源日益匮乏的现状，有效地提升城市水资源调节能力[2]。

3 海绵城市理念在工程设计中的应用

3.1 工程概况

莆田市磐龙山庄片区位于荔城区西天尾镇西南部，西天尾磐龙山庄配套路网一期及绿化的建设是完善莆田市城市路网的迫切需要，一定程度上弥补了片区道路密度低、路况差的问题，是片区合理的、具有特色的道路网络建设重要的一部分。路网工程位于莆田市荔城区西天尾镇，新建后卓路、庆丰路、后卓北路、后卓南路。道路总长度2.026公里。其中，后卓路道路长度535.183m，宽度30m；庆丰路道路长度721.763m，宽度24m；后卓北路道路长度254.325m，宽度18m；后卓南路道路长度514.789m，宽度18m。建设内容包括路基工程、路面工程、交通设施工程、市政管网配套工程、路灯工程、绿化工程、涵洞工程等。

3.2 绿化带设计中的应用

在设计绿化带时，相关设计人员应当基于“海绵城市” 理念，根据工程现场地形情况合理规划绿化带。可运用下沉式的绿化带设计方案，即保留一定的凹陷空间存蓄雨水，同时要让雨水渗透到地面之下，进行微型水循环。其良好的透水性且所需投资较少，对道路雨水分流净化起到至关重要的作用，其示意图如图1所示。（1）做好城市降水规律分析计算，合理设计绿化带下沉的高度、雨水渗透绿化带土壤的速度、道路的分流坡度等，尽可能的减少绿化带的整体高度，进而让绿化带周围的雨水得以汇入绿化带中。（2）通过装置渗透管、碎石层和粗砂种植土换填等方法进行操作，这种方法不仅能保障水体的渗透速度，又能保障水体的清洁性，提高绿化带的蓄水、过滤功能。（3）采取增强自然水体的排存效能。根据绿化带的地形、结构，设置明沟等方法安排缓、排、滞、蓄措施，合理设计疏导体系。（4）安装溢流体系，为了增强涝时排水功能，将雨水管道连接到排水管道。从而达到在非雨季能够进行雨水储存，在雨季时由市政管网排出雨水[3]。

图 1 绿化带渗排水示意图

3.3 透水砖设计

在海绵城市理念下，为有效解决热岛效应，透水路面铺装应运而生，如图2所示。采用孔隙率高的路面结构层，结合与之相适应的排水系统，让雨水能较为快速地渗入路面铺装结构层，并通过铺装结构层对雨水进行过滤和储存。可在雨季对雨水进行暂时的保存，降低区域范围内在雨季的水涝灾害，具有良好的经济和社会效益。透水路面铺装可根据荷载条件等情况合理选用透水砖等材料来对人行道进行铺设。采用透水铺装可在雨季对雨水进行暂时的保存，降低区域范围内在雨季的水涝灾害，具有良好的经济和社会效益[4]。

图 2透水砖路面设计图

3.4 路缘石设计

路缘石也是道路边缘的一项关键辅助排水设施，路缘石主要有立缘与平缘两种类型，其中立缘石稍高于地表，雨水能够直接漫流到立缘石内侧雨水口内。同时也可以考虑将雨水口与立缘石结合，设置联合式雨水口，进一步增加雨水收集能力；平缘石则和周围地表高度相同，可以让雨水直接漫流到绿化带内，主要设置在非机动车道内侧，使绿化带快速收集人行道、非机动车道地表径流雨水，最大限度地积存、渗透和净化市政道路区域的雨水[5]。

3.5 路肩边沟设计

在以往传统的道路水泥混凝土边沟中极易发生堵塞，美观性和雨水净化功能都较差。所以在运用“海绵城市”理念进行道路设计时，可以采取设置植草沟的方法进行处理。即在路肩边沟内种植景观性的绿植，不仅可以对雨水进行有效收集，还可以发挥其对雨水的输送、净化以及排放等作用。植草沟通常设置于公路两侧，在实际设计时要根据两侧地块性质进行统筹考虑，尽量在两侧公共绿地中结合道路条件、环境条件、景观条件等设置植草沟，同时做好植草沟的日常维护保养工作[6]。

总体上看，，西天尾磐龙山庄配套路网一期及绿化采用海绵城市理念进行道路的设计，解决城市内降水、排水问题，提高城市里雨水收集与存储、净化能力，有效预防城市内部产生热岛效应和洪涝灾害，对存蓄的雨水进行二次利用，解决枯水期水资源短缺问题。对道路的吸水、蓄水、渗水、净水有了较为理想的效果，提高了道路服务水平，取得了较为理想的效果。

4 关于海绵城市理念下市政道路设计的几点建议

4.1 完善法律法规以及科学管理制度

海绵城市建设部是一朝一夕能够实现的，需要长期的坚持，很多年以后才会有所成效。那么政府部门应当尽量完善海绵城市理念下市政道路建设的法律法规，并成立专门的监督管理部门执行到位，保证市政道路规划设计和施工建设得以高效完成，同时又能提升对市政道路的监督管理。

4.2 加强公共管理

政府投资建设市政道路的初衷就是为了城市发展，改善交通环境，方便市民出行，那么在规划设计市政道路时，应当结合“以人为本”的理念对城市的资源进行分析、调查、整理，合理的运用各种短缺资源，制定符合城市未来发展的方案。因此对于市政道路设计安排，应当建立公众参与谏言的机制，让城市居民有一定的发言权，能够积极的参与到城市道路设计和建设制定当中。如果仅仅是相关政府单位进行规划安排，又或者是以政府单位为主导，但没有城市居民的意见为依据，或许就会导致道路最终实用性不足的问题，从而使城市道路设计出现片面化，导致由于资源分配不均造成政府和公众之间矛盾的发生。所以城市市政道路设计的实施和监管都应该让城市公民参与其中。

4.3 加强数据监控

随着物联网和5G技术的成熟，建立基于海绵城市理念下的城市在线水循环数据监控平台，实时对城市雨水、泄洪以及水资源再利用等各个环节进行跟踪接收，将所有设施通过物联网链接成为一个整体，进行统一管理和功能调配。利用收集的地理空间信息和数据，为决策者提供直观有交互性的可视化平台。不间断地对水流量进行监测，根据实时情况安排泄洪等任务，互联共通地表上的与地下的水资源流量数据。在城市排水管网、河道、蓄水池等地安装部署各种类型的传感器，采集准确的数据，决策者能够对整个城市的水循环轻松掌控，并能对可能出现的灾害做出准确的预估和预防。通过对实时动态采集各类数据分析、处理，达到对海绵城市的总控制效果和目标，实现城市排水、用水以及水体、水环境监控的智能化管理。

5 结术语

市政道路是城市基础设施建设的重要组成部分，在城市化快速发展的当下，人居环境与城市扩展之间的矛盾日益突出，城市所需的资源也日渐枯竭，多种因素制约着城市发展。因此，必须解决资源配置不合理与环境严重污染的问题。基于此，海绵城市理念应运而生，通过规划设计解决城市内降水、排水问题，提高城市里雨水收集与存储、净化能力，有效预防城市内部产生热岛效应和洪涝灾害，对存蓄的雨水进行二次利用，解决枯水期水资源短缺问题。当然，这并非朝夕之功，需要我们在城市市政道路建设的过程中，时刻坚持“海绵城市”理念，结合城市降水特点、城市的道路安全运行需求的实际条件，综合考虑建设投资的经济性价值，尽量降低城市市政道路海绵城市辅助设施的建设成本，提升单位成本下的城市道路运行安全性与环保价值，为城市道路提供健康发展的条件。