海绵城市理念在市政排水设计中的运用

马涛

(中电建生态环境集团有限公司，广东 深圳 518102)

0 引言

为有效解决城市内涝以及水体黑臭等问题，国家根据时代发展的需要，提出了海绵城市等相关概念。海绵城市主要是指在传统的集中快排管网体系中，融入海绵城市等相关理念，从而实现整个市政工程的系统性。同时海绵城市的建立也是为了进一步推动城市更好地适应自然地变化，即使出现恶劣天气，也能保持正常的水文循环。

为此，在对海绵城市以及其主要技术进行介绍的基础上，对市政排水设计进行全面分析，并给出相应的排水思路。可为海绵城市中的市政排水设计提供参考，具有一定的工程意义。

1 海绵城市

1.1 海绵城市的定义

海绵城市指城市在正常的运行过程中能够像海绵一样,在面对外界环境变化以及强降雨天气情况具有良好的弹性，从而达到维持城市正常水文循环的目的。在这个过程中，海绵城市遵循一定的原则，即规划引领、生态优先、安全为重等原则。

1.2 海绵城市的本质

从海绵城市的定义中可以看出，海绵城市建设的目的是达到城市能够弹性的适应自然环境的变化。因此，在这个过程中，将传统的快速排水模式，升级转化为“渗、滞、蓄、净、用、排”的新模式。在这个模式下，可以保证城镇化的水文资源保持不变。因此，推广海绵城市是城市发展的必要手段。

1.3 主要的海绵技术

1.3.1 透水铺装

如图1所示为透水铺装。在工程中，根据材料的不同，可将透水铺装分为透水砖、透水水泥混凝土和透水沥青混凝土。同时不同方式的透水铺装又适用于不同的场合，例如：在强度要求较低的地方可采用透水砖或者透水水泥混凝土，在强度等级要求较高的地方，就必须采用透水沥青混凝土来进行铺装。

图1 透水铺装图

1.3.2 下沉式绿地

在工程中，下沉式绿地指具有一定的调蓄容积，可用于调蓄和净化径流雨水的绿地。图2所示为下沉式绿地。

图2 下沉式绿地图

1.3.3 生物滞留设施

生物滞留设施是指在城市中地势较低的区域内，通过采用植物、土壤以及微生物组成的系统，来进行储存、净化雨水。从难易程度上进行分类，岩生物滞留设施被分为简易型如图3所示和复杂型如图4所示。同时生物滞留设施按照其应用位置的不同，可分为雨水花园、生态树池等。

图3 简易型生物滞留设施图

图4 复杂型生物滞留设施图

1.3.4 渗透塘

通常，海绵城市所叙述的渗透塘是指通过水洼地将雨水转化为地下水。同时渗透塘也具有一定的净化雨水的作用。如图5所示为渗透塘的示意图。

图5 渗透塘图

1.3.5 湿塘

海绵城市中提到的湿塘，是指具有储水以及净水功能的景观景区，并且其水的补给主要是通过天然降水。同时，湿塘可以周围环境相结合，从而设计成为具有多功能的调储水实体。即，在正常天气下，发挥其景观，娱乐休闲等功能，在雨水天气，可实现储水功能，从而达到对土地资源的综合利用，如图6。

图6 湿塘图

1.3.6 雨水湿地

所谓雨水湿地是指通过水生生物、微生物以及地理环境来进行雨水的净化。通常被应用在处理污染的地区，在分类上：雨水表流湿地和雨水潜流湿地，在设计过程中，雨水湿地常与湿塘一起合并建立。如图7所示，为雨水湿地示意图。

图7 雨水湿地示意图

1.3.7 植被缓冲带

所谓植被缓冲带，在海绵城市的建设中，通常指坡度较缓的地带，采取种植一定数目植被的方式来减缓地表的流速。一般而言，植被的种植坡度2%～6%，宽度≥2 m，如图8所示。

图8 植被缓冲带图

2 海绵城市理念在市政排水设计中的应用实践

2.1 人行道设计

在城市道路设计中，人行道的设计是其中的重要一环，也是保障城市居民稳定生活的保障。在城市人行道的设计过程中，引入人行道的设计理念十分重要。在原城市的规划过程中，在强降雨的天气下，在人行道上，地势较低的部位将出现雨水的堆积，同时会出现路面湿滑等问题，给人们的正常生活与通行造成较大的困难。海绵城市理念的出现，对于解决这一问题十分有效。首先，在海绵城市人行道设计上，选择透水性好的材料。这里材料可以保证在强降雨的天气下，能够更好地将雨水渗入地底，有效的解决积水给人们生活带来不便等问题。在解决地面问题的基础上，将雨水引入地下，也是对地下水资源很好的补充。在城市人行道建设过程中，如果因为当地的地质条件等因素的影响，导致在城市道路设计中不具备较好的透水性，在海绵城市的建设中，可采用在基层安防排水管道，管道的倾斜角度要控制在2.50%，这样可以达到与通水性的材料相同的目的。

2.2 车行道设计

目前，多数城市的设计多采用透水性较差或者不透水的路面。这样的设计可以保证道路的使用寿命，但是同样会造成路面积水严重，在情况较为严重的情况下，还可能导致热岛效应。因此在城市汽车通行的道路的设计过程中，引入海绵城市的设计理念，可以有效地解决这一问题。在海绵城市的道理设计中，在道路上采用透水沥青混凝土的铺设，中层和下层为预防降雨量较大而对路基造成损坏，可以选用透水性较弱或非透水性建筑材料。在经过这样的整体设计之后，在强降雨的天气下，雨水会顺着路面流入盲沟，通过盲沟，进入道路两边的绿化区域，从而达到有效解决城市道路积水问题，保证在强降水的天气下的人们的正常通行。

2.3 绿化带设计

在海绵城市的设计理念之下，在城市绿化建设过程中，应从如下几个方面进行建设，首先，充分利用雨水，在强降雨的天气下，做好雨水的储存以及再利用。在绿化带的建设中利用铺设植土或建设砾石层，设置好舌头管道，能够满足土质层生态自然供水补给；其次，有效的发挥城市的蓄水性能。在绿化设计中，根据城市以及周围地形地貌等的特点，在空间上进行全面的分析，利用地形，设计导水设备，保证在降雨的天气，雨水的流动具有规律性，保证雨水存储在绿化带，起到绿化蓄水的双重作用。

3 结论

为进一步推动海绵城市的发展以及解决气候原因导致的城市内涝灾害以及径流污染问题，在对海绵城市以及其主要技术进行了介绍的此基础上，从海绵城市建设中的人行道设计、车行道设计、路滑带设计三方面出发，对市政排水的设计进行了全面的分析，并给出了相应的排水思路以及在海绵城市建设中的排水规划线路，可为海绵城市中的市政排水设计提供参考，具有一定的工程借鉴意义。同时海绵城市的建设是一个长期的过程，在这个过程中，需要不断的改进完善，才能促进海绵城市建设顺利完成。