海绵城市建设理念下市政道路设计要点分析

张中宏

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 100000）

0 引言

随着全球城市化进程的加速，城市面临的挑战也日益复杂。由于城市人口迅速增加，对水资源、土地和基础设施的需求不断加大，同时也带来了洪涝、污染和生态环境破坏等问题[1]。在此背景下，海绵城市理念应运而生，为城市规划与发展提供了一种全新、可持续的方向。在市政道路设计领域，海绵城市理念的应用能够显著改变传统的道路设计模式，为城市打造出更加智慧、绿色、适宜居住的环境，因此应对该理念予以足够的重视，同时应深入研究并不断完善其应用策略。

1 海绵城市建设理念概述

海绵城市建设理念是一种以自然系统为蓝本的创新型城市规划理念，旨在解决城市化进程中出现的水资源短缺、洪涝灾害等环境问题[2]。其核心思想是模仿自然生态系统，通过一系列设计和管理措施，使城市具备类似海绵的特性，能够吸收、储存、净化并有效利用雨水。海绵城市建设强调多功能性，通过绿色基础设施、透水铺装、植被覆盖等手段，在城市中营造出能够调节水循环、改善空气质量、提升生态环境的空间。此外，海绵城市还鼓励社区参与和社会创新，以促进人与自然的和谐共生。

2 基于海绵城市理念的市政道路设计意义

2.1 促进环境可持续发展

在市政道路设计中，合理应用海绵城市理念，对促进环境的可持续发展有重要作用。

首先，采用透水铺装能够改变传统道路所面临的积水问题，实现雨水的自然渗透，降低城市排水系统的负担，从而降低洪涝风险[3]。这种减缓雨水径流速度的措施不仅能够保护道路结构的完整性，还能够为城市创造出更稳定的水环境。

其次，引入雨水收集利用系统能够促进水资源的可持续管理。将收集的雨水用在灌溉、冲洗和其他非饮用用途，能够减少自来水的使用，从而降低城市对淡水资源的依赖，有助于保护地下水资源，提高城市水资源的供应安全性。

最后，设置绿化带不仅能美化城市环境，还具有多重环保效益。绿化带中的植被根系可以增强土壤的保持力和水的渗透性，减少水土流失，改善土壤质量。由此可见，市政道路设计中应用海绵城市理念不仅能够解决城市用水管理问题，还能够全面改善城市环境。

2.2 促进社会生态效益提升

市政道路设计中应用海绵城市理念，对提升社会生态效益有重要意义。

第一，引入绿化带和自然景观可以为城市居民创造更加宜人的生活环境，提高生活质量。这些绿色空间不仅能够为居民提供休闲娱乐场所，还能够减轻居民的日常生活压力，改善其心理健康。

第二，海绵城市理念的应用有助于保护和促进生态多样性。在绿化带和生物滞留设施中引入多种植物和生物，能够为不同生态系统提供生存和繁衍的机会，有助于维护城市生态平衡，促进各种植物和动物的交流和互动，使城市生态更具丰富性[4]。

2.3 提高经济效益

在市政道路设计中引入海绵城市理念不仅能够对环境和社会带来积极影响，在经济方面也有重要意义。

首先，海绵城市理念的应用可以降低基础设施维护成本。透水铺装、雨水收集利用等措施能够减轻排水系统的负担，降低道路和排水设施的维护成本。同时，这些措施还能延长基础设施的使用寿命，减少因积水和水损造成的设施损坏，降低维修费用。其次，海绵城市理念的应用有助于降低水资源成本。雨水收集利用系统可以节约植物灌溉、清洁等方面的非饮用水，从而降低城市整体用水需求，减少自来水的采购和处理成本，为城市节省大量水资源运营费用[5]。最后，引入海绵城市理念可以促进就业和产业发展。市政道路设计中的绿化带、景观建设以及生物滞留设施的建造和维护，将带动相关行业的发展，如园林设计、绿化养护、生态工程等，能够为当地创造更多就业机会，并推动相关产业链的发展。

2.4 推动城市可持续发展

在市政道路设计中引入海绵城市理念，可以极大地推动城市的可持续发展，为未来建设奠定坚实的基础[6]。首先，海绵城市理念的应用能够提高城市的环境适应能力。随着气候变化的加剧，极端天气事件频发，城市常常面临洪涝、干旱等自然灾害的威胁。引入海绵城市理念，通过对雨水的合理管理，能够降低洪涝风险，提高城市的自然灾害抵御能力，保障居民的生命财产安全。其次，海绵城市理念的应用能够推动城市生态系统的保护与恢复。透水铺装、绿化带等措施能够美化城市的生态景观，为植物和动物提供更加适宜的生存环境，有助于保护生物的多样性，维持生态平衡，促进城市生态健康。最后，海绵城市理念的应用在政策层面能够促进可持续发展的城市规划。当前，政府和城市规划者越来越重视环境保护和可持续发展，海绵城市理念的引入也将成为城市规划的重要方向。其将引导城市向更加绿色、智能、资源高效利用的方向发展，能够为城市未来的可持续发展提供新路径。

3 海绵城市理念下市政道路设计要点

在市政道路设计中，要掌握各个要点和流程，以充分发挥海绵城市的作用，图1 为基于海绵城市理念的市政道路建设示意图。

图1 基于海绵城市理念的市政道路建设示意图

3.1 透水结构设计要点

海绵城市理念下的市政道路设计旨在实现水资源的高效利用以及自然水循环的恢复，并减轻城市内涝等水资源管理问题。其中，透水结构的设置是关键，通过合理的设计能够使雨水在地表迅速渗透，减少径流，改善城市环境。

首先，透水铺装材料需要具备足够的透水性，如透水混凝土、透水砖、透水沥青等，这些材料能让雨水通过表面渗透至地下，防止水滞留。透水结构的设计还应考虑地面的坡度，确保雨水自然流向低洼地区，避免积水。

其次，透水结构设计需要与排水系统相结合，以实现雨水的储存和分流。在市政道路设计中，可以设置透水沟渠、收集管道等设施，以便将雨水引导至储存系统或自然水体，避免水资源浪费。

最后，透水结构在使用过程中需要进行定期维护，清理可能导致堵塞的杂物，以保持其透水性能。为此，城市管理者应制订透水结构维护计划，并进行定期检查，确保其正常运行。

3.2 道路横断面设计要点

海绵城市理念强调以自然生态系统为模板，在城市规划和设计中融入水资源管理、生态保护等元素，以实现可持续发展。在市政道路设计中，道路横断面的设计十分关键，能够更好地实现雨水的自然渗透和水资源的高效利用。

首先，海绵城市理念要求道路横断面设计充分考虑周围地形，尽可能保留自然坡度和地势，通过与自然地形的融合，使雨水能够自然流动，以减少积水，实现自然水循环。同时，要合理设置景观植被、湿地等自然元素，提高道路横断面的生态价值。

其次，在道路横断面设计中，应融入雨水管理设施，如雨水花园、生物滞留池等，这些设施能够有效收集和储存雨水，降低径流量，减轻排水系统的压力。通过合理的位置设置和尺寸规划，雨水管理设施不仅能够实现水资源的循环利用，还可以为道路增添独特的景观价值。

最后，道路横断面设计应充分考虑多功能性，使道路除了能够满足交通需求，还能够兼顾休闲、绿化、社交等功能。在横断面设计中，可以划分出不同的区域，如步行道、自行车道、绿化带等，以满足不同功能的使用需求，同时促进人与自然的和谐互动。通过合理的设计，不仅能更好地管理雨水资源，还能提升城市环境品质，实现人与自然的和谐共生。

3.3 植草沟设计要点

植草沟是海绵城市理念下市政道路设计中的重要部分，旨在通过引入植被，促进雨水渗透和净化，增加绿化覆盖面积，改善城市环境。植草沟不仅是一种雨水管理设施，更是城市生态系统中的一部分，能够促进城市可持续发展与生态健康。

首先，在植草沟设计中要选择合适的植被。植草沟植被应具备适应城市环境的特点，如耐干旱、抗污染、耐踏实等。还应选择不同种类的植物，如浅根植物和深根植物结合，可以提高植草沟的生态效益。此外，还应考虑植物的密度和生长速度，以确保植草沟的稳定性和长期效益。

其次，应设计合理沟槽结构。植草沟设计需要考虑沟槽的宽度、深度和坡度等因素，合理的沟槽结构有助于引导雨水流动，减少积水，促进雨水渗透。沟槽结构的设置还应便于植被维护，以确保植物健康生长。

最后，植草沟不仅能够促进雨水渗透，还具备净化雨水的功能。植物的根系和微生物能够吸收和降解污染物，净化雨水，防止污染物进入地下水和水体。因此，在设计中应充分考虑植草沟的生态净化能力，以提高水质净化效果。通过合理的设计和施工，植草沟能够在雨水管理、绿化和环境净化等方面发挥重要作用，为城市的可持续发展贡献助力。

3.4 绿化带排水设计要点

绿化带不仅能美化城市环境，还具有雨水管理和生态保护功能。在绿化带设计中，排水是关键考虑因素。合理的绿化带排水设计能够确保雨水顺利流动，避免积水，同时为植物提供合适的生长环境，实现绿化和水资源管理的有机结合。在绿化带排水设计方面，首先要设计适宜的坡度和排水通道。绿化带应具备一定的坡度，以保证雨水能够自然流向低洼地区。还需要设置排水通道，引导雨水进入排水系统或渗透至地下。其次，绿化带的植被选择应考虑植物的根系结构和生长特点。浅根植物和具有较强排水能力的植物有助于增强土壤的渗透性，降低土壤压实度，从而促进雨水渗透和排出。最后，在绿化带中可以设置雨水花园、雨水收集池等设施，用于收集和储存雨水，这些设施不仅可以有效管理雨水，还能为植物提供灌溉水源，提高绿化带的生态效益。

3.5 边坡支护设计要点

在海绵城市理念下的市政道路设计中，边坡支护是关键要素之一，其能够提高道路边坡的稳定性，同时兼顾水资源管理和生态保护。边坡支护设计需要结合土壤特性、雨水影响以及周边环境特点等，以实现道路边坡的可持续稳定，并使其与自然融合。

首先，在边坡支护设计中要选择适当的支护结构。常见的支护结构包括挡墙、护坡、格栅等，不同的结构具有不同的适用范围和效果，应根据边坡高度、土壤类型以及周围环境等因素来选择。其次，边坡支护设计需要考虑雨水对边坡稳定性的影响。合理设置排水系统，如排水沟渠、雨水收集设施等，可以减少雨水对土壤的侵蚀，降低边坡坍塌风险。同时，在支护结构设计中可以融入透水材料，以促进雨水的渗透和循环利用。最后，在边坡支护设计中，应遵循生态保护原则，选择适宜的植被和绿化方式，以减少土壤侵蚀，提高边坡的生态效益。支护结构的材料和颜色也应与周围环境相协调，以实现景观融合。

3.6 人行道设计要点

人行道作为海绵城市理念下市政道路设计的重要组成部分，不仅要满足行人通行的需求，还应兼顾雨水管理、绿化和生态保护等方面的作用。人行道的设计需要在创造舒适通行环境的同时，促进水资源的合理利用和城市生态的提升。

首先，人行道的铺装材料应选择具有透水性能的材料，如透水砖、透水混凝土等，以便雨水迅速渗透到地下，减少积水和水浸现象，降低道路积水风险。其次，人行道的设计应充分考虑排水系统的设置，保证雨水能够有效排出。因此，要合理设置雨水收集设施、雨水花园等，将雨水引导至储存系统或自然水体，避免水资源浪费。最后，人行道设计还应考虑绿化带的设置，设计要求如前文所述。

4 结语

综上所述，海绵城市理念在市政道路设计中有诸多深远意义。其不仅引发了一场城市水资源管理的革命，也能在城市发展方面促进人与自然的和谐共生。积极践行海绵城市理念，能使城市更好地应对气候变化、水资源短缺等挑战，为居民打造出更加宜居、韧性更强的城市环境。然而，要实现建设海绵城市目标，需要更多跨学科的合作和创新技术的支持，以及政府、规划者、设计师及市民的共同努力，促进城市可持续发展。