海绵城市建设理念下的市政道路设计

2020-06-23刘皎皎

中国新技术新产品 2020年7期

关键词：绿化带海绵管网

刘皎皎

（中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆 400020）

将海绵城市建设理念融入市政道路设计中，就必须要做好对市政道路的整体规划与设计，从主路、中央分隔带、辅路、人行道和绿化带等各个方面体现海绵城市的设计思维，把握市政道路各部分的设计要点。

1 海绵城市建设理念的优点

1.1 有效解决城市内涝问题

随着城市道路硬化面积的不断增加，城市的整体雨水渗透和吸收能力大大降低，一旦雨季来临，随着降水量的增加，由于下渗不及时就会出现较为严重的内涝灾害[1]。将海绵城市建设理念融入市政道路设计中，能够很好地解决当前城市路面硬化的问题，通过使用渗透性较强的路面材料，能够增强城市路面的雨水吸收以及渗透能力，也就从根本上解决了城市内涝问题。

1.2 提升城市水资源的循环利用效率

随着城市路基范围的扩大，在路基范围内能够收集到的雨水量也更为可观，加强对这些自然雨水的收集、保存与净化利用，能够涵养地下水源、补充城市地下水，在干旱少雨的季节通过释放这部分水资源满足城市绿化灌溉、道路养护乃至生产生活用水的需求，也就实现了对水资源的合理配置，为城市的建设和发展奠定重要基础。

1.3 完善城市现有的给排水系统

在城市市政道路设计的过程中采用海绵城市建设理念，还能够完善当前城市的给排水系统。当前城市道路管网中的给排水系统，其功能和结构都较为单一，缺乏必要的雨水控制系统规划设计，这就在一定程度上造成了部分水资源的浪费和不合理利用。借助海绵城市设计理念，城市道路建设地下蓄水池，来补充城市的给排水系统，通过控制进出水口的开关，使地下蓄水池一直处于稳定和饱和状态，从而有效地减轻城市给排水系统的运行压力，更好地调节城市地表径流[2]。

2 海绵城市建设理念与市政道路整体设计分析

2.1 做好市政道路规划的顶层设计

将海绵城市建设理念融入市政道路设计中，不是单纯地进行排水沟的开挖、市政道路建设路面材料的更换以及随意建几处雨水花园，而是要结合市政道路的功能、结构以及建设规模的大小进行顶层设计。一套比较完整的基于海绵城市建设理念的市政道路雨水收集与排放系统设计的思路大致为：设置路面雨水溢流口、铺设雨水收集干支流管道、下设雨水储存与检查井、连接市政管网完成对雨水的快排，同时在主路与辅路的分隔带之中加装生态滤沟，发挥透水和净化排污管控的效果。除此之外，除普通人行道，还要建立至少一侧的透水人行道，增强对雨水的滞留作用，同时还要发挥绿水带涵养水源的作用，设置绿化带护坡、植草沟以及雨水花园，从而增强其蓄水以及调节能力。具体如图1 所示。

2.2 完善市政道路管网建设

在进行市政道路设计的过程中要完善基础管网设施，通过编制配套的城市排水防涝规划设计方案，将雨水控制系统与城市给排水管道进行连接，加强雨污分流管网改造与排水防涝设施建设，既能够在强降雨天气实现对地表雨水的快排，又能够通过分流管网实现对雨水的储存。除此之外，还要强化市政道路管线同绿色建筑物之间的联系，例如，在某绿色建筑大楼的顶楼，通过安装轻质的绿色植物种植容器，这种容器具有完善的排水、蓄水以及隔热作用，可以直接通过排水通道进行雨水收集利用，实现建筑物与市政道路管网之间的联通，在一定程度上可以减少基建费用，提升雨水滞留与储存效果。

3 海绵城市建设理念下的市政道路设计要点研究

3.1 市政道路路面设计

要在市政道路设计施工的过程中体现海绵城市建设理念，就要把握好市政道路各个设计环节的要点。在市政道路路面设计上要注意2 点。1）要进行科学的路面材料选择，更多的使用透水性路面材料，例如采用透水性沥青混凝土进行主路和辅路的铺设，利用透水砖进行透水人行道铺设，利用植草砖型绿化带设计等等，都可以大大地增强市政道路路面的渗透功能[3]。2）为了保证市政道路能够达到较好的雨水吸收和渗透效果，可以根据道路建设的实际情况选择最为方便和科学的排水方案。例如可以采用三层路面设计的方法，由表面层经过渗透进入路面透水层，通过透水层将雨水排入到过滤层和管道之中。还可以直接利用表面层进行雨水滞留，使其不必渗入到路基，直接就可排入排水设施，这种方法可以利用提高路缘石高度来增强滞水效果，但是要注意路基沿石排水口的密度和大小设置，以免导致路面径流排灌不及时的情况，一般这种方法适用于城市辅路，不适合市政主干道。

图1 海绵城市道路设计

3.2 市政道路横坡与绿化带设计

在海绵城市建设理念的指导下，在对市政道路进行横坡与绿化带设计的过程中，要注意对设计方案进行创新与完善。首先，在市政道路横坡设计的过程中，要注意横坡与市政道路主干道边缘之间的衔接，尤其是在道路两侧部分，适当的增加道路路沿石的开口设计，并且在开口处适当增加倾斜的角度，这样雨水在自然重力的作用下就能够通过开口来进入到市政道路横坡，之后进入相应的雨水收集系统中，能够有效加快雨水收集速度，减少路面径流的滞留。其次，在进行绿化带设计的过程中，对绿化带直接采取凹形设计的模式，尤其是对于透水人行道相连的绿化带，要通过设计凹式植草沟来更好地实现对雨水的收集，凹槽设计也要注意控制好绿化带中的水分含量，采用的绿化土壤可以使用新型透水土壤、土壤下铺设水洗沙与水洗碎石，绿化植被的种类要选择喜湿耐浸泡的树种，在绿化带下方设置盲沟，通过控制盲沟的开关来维持绿化带正常的蓄水以及排水功能，以免绿化带雨水呈现过饱和状态造成对路基路面的侵蚀。

3.3 市政道路雨水口设计

在海绵城市建设理念下对市政道路的雨水口要进行优化设计，除了保证其发挥原有的引流与排水效果之外，还要通过对雨水口的改造来实现初步的污染物拦截，从而降低雨水收集系统排污与净化压力。首先就是要对原有的雨水口进行改造，设置过滤网、防臭管、出水支管，下水道井要利用钢筋混凝土进行加固，经过雨水口收集的雨水要在下水井底部进行初步的沉淀，之后经过过滤网进入到排水管道之中。为了有效的防止雨水口堵塞，过滤网可采用大颗粒过滤装置或者栅栏式过滤的形式，主要就是用于拦截较大的垃圾污染物。

3.4 市政道路雨水花园设计

基于海绵城市建设理念，在市政道路设计中进行雨水花园的设计，能够更好的满足水资源的循环利用需求。以浙江省海绵城市建设典型案例——金沙湖项目来说，其中一个突出的重点就是进行雨水花园设计，雨水花园的结构自上而下分为蓄水层、树皮、种植土、砂滤层、级配碎石层。雨水通过地表径流或者植草沟进入到雨水花园，经过砾石带过滤之后排出，由于金沙湖周边地下水位较高，因此在雨水花园中还增加了防渗膜设计，将收集到的雨水通过溢流口进入到雨水排放管网中，最终排放将到金沙湖之中，用于浇灌周边的园林植物以及补充地下水位。借助于这个案例，可以给市政道路的雨水花园设计提供参考和借鉴，在进行雨水花园设计时，要考虑到周边的地下水位，必要时做防渗处理，保证雨水收集利用的效果。