道路排水设计中的海绵城市设计研究

2020-03-02凌伟

经济技术协作信息 2020年16期

◎凌伟

一、引言

在十九大报告中，李克强总理提出了建设海绵城市的重要性。海绵城市的建设能够有效缓解城市“热岛效应”提高城市的整体生态系统功能和环境质量。因此设计院应当做好城市道路的设计工作，从而有效贯彻海绵城市的建设理念，优化城市水资源的配置，不断推动城市建设。

二、海绵城市的优势

1.有利于改善环境。

雨水冲刷道路会造成湖泊江河出现大量垃圾，从而导致径流污染。建设海绵城市LID设施能让雨水直接渗流地面，同时减少雨水携带路面垃圾。建设海绵城市LID设施，通过级配的砂石滤层的拦截和过滤，雨水渗透后能对污染物进行有效清理，从而降低渗透到地下水资源的污染程度，提高水质，有效保护生态环境。海绵城市的建设能够改善城市微气候，通过道路海绵改造，配合使用外部LID设备时，能够恢复地表与地下的水力联系，缓解城市热岛问题，削减城市道路产生的面源污染，减少合流制老城区合流制排水系统溢流污染的问题。

2.对地下水有补充作用。

因为传统道路渗透能力不好和人们对大自然过度开发等原因，地下水资源不断减少。设计院在项目设计中应当采取有效措施，做好地下水资源的补充工作。对于传统道路来说，大部分雨水经过排水系统都会快速排入河流、湖泊，雨水资源未能得到充分利用，不能及时补充地下水。而对于海绵道路来说，雨水可以渗透到地下，并通过下渗来补充地下水。

3.降低排水系统的压力。

通过降低绿化带标高、路缘石开口等设计方式将道路雨水引到绿化空间，并在绿化带内设置植草沟、雨水花园、下沉式绿地、渗滤树池等滞留设施净化、消纳雨水径流，可以有效减少雨水的洪峰流量，降低出现积水和洪涝等灾害的可能性。

三、海绵城市理念在道路排水设计中的应用

1.道路所在区域设计年径流总量控制率的选择。

年径流总量控制率指标是指通过自然和人工强化的渗透、集蓄、利用、蒸发、蒸腾等方式，场地内累计全年得到控制的雨量占全年总降雨量的比例。在“源头减排、过程控制、末端治理”的海绵城市建设全过程中，雨水的渗、蓄、滞、净、用等综合效益，主要依托对降雨的体积控制来实现，体现在年径流总量控制率这一核心指标中。在老旧城区，可以问题导向为主，适度下调控制目标，侧重解决老旧城区现存的相关问题；在工程条件好或新建区域，则以控制目标导向为主，全面推进低影响开发系统构建。

2.结合现场实际情况合理设置生物滞留处理设施。

中间有较宽的绿化车带的道路绿地可以改造为下凹式绿地，使道路两侧高中间低，雨水汇入中间绿化带，初期雨水和超量雨水流入雨水排水管。城区内下穿式立交桥、低洼地等积水严重内涝点改造，应充分利用周边现有绿化空间，建设分散式源头调蓄设施，减少汇入低洼区域的“客水”；桥面雨水落水管尽量接入绿地，管口应铺设卵石层消能、散水，在周边绿化空间较大的情况下，应结合周边集中绿地、水体、砂石坑、公园、广场等空间建设雨水调蓄、蓄渗设施。自行车道、人行道以及其他非重型车辆通过路段改造，应优先采用渗透性铺装材料。当道路红线外绿地空间有限或毗邻建筑与小区时，可结合红线内外的绿地，采用植草沟、生物滞留设施等雨水滞蓄设施净化、下渗雨水，减少雨水排放。当道路红线外绿地空间规模较大时，可结合周边地块条件设置雨水湿地、雨水塘等雨水调节设施，集中消纳道路及部分周边地块雨水径流，控制径流污染。

3.道路海绵城市的竖向设计。

精准设计路面横坡，雨水流向坡向开孔立石，开孔立石宜在溢流式雨水口之间均匀布置，使雨水能及时并均匀的排入下沉式绿地、植草沟等生物滞留处理设施，溢流式雨水口的箅面应低于开孔立石底部至少5cm，高于生物滞留处理设施的底部15cm至20cm。溢流式雨水口应布置在草沟内的低位，立石开孔应布置在溢流式雨水口之间，路面汇集的雨水应经过草沟充分渗透吸收，多余的雨水经过溢流式雨水口排除。开孔立石入口可设置截污设施，收集路面泥沙或垃圾，多余雨水溢流入生物滞留处理设施。植草沟内每两个溢流雨水口之间可设溢流坝，坝顶平植草沟蓄水位顶，材质同道路立石，溢流坝应固定牢固，拼缝应严密，超最低有效水位方可溢流。

4.海绵城市下道路排水系统设计原则。

第一个原则是不能因为设置海绵城市而降低原有道路排水设计标准，尤其是主要道路的雨水排涝通道，需按照规划或排水规范的要求进行设计，不能随意降低标准。道路的海绵城市设计是道路排水系统的一个有效的补充和组成部分，提高了道路排水系统的设计标准和可靠性，不能相互取代。第二个原则是在平面布置中，道路的汇水面积应与海绵体的体积相互适应，杜绝大雨量小海绵和小雨量大海绵的畸形设计。第三个原则是活学活用海绵城市设计的六字方针，即渗”源头减少径流、净化初雨污染，“滞”延缓雨水峰值出现时间，“蓄”降低峰值流量，为雨水利用创造条件，“净”减少污染，改善城市水环境，“用”合理利用雨水，提升城市环境品质，“排”减少内涝，提升城市应变能力。设计过程中，应时常细细琢磨这六字真言，反复推敲，这样设计成果才能贴近实际，做到经济效益和社会效益俱佳。