基于海绵城市运维管理理念的市政道路设计方法探讨

2024-03-27杨晖

智能建筑与智慧城市 2024年3期

杨晖

（贵州建工集团有限公司）

1 引言

在生态发展理念下，海绵城市的发展需要将人工施工与自然环境进行结合，确保城市的排水条件能够满足要求的条件下，实现技术措施以及系统的有效组合，减少城市开发过程中给原有自然环境带来的不利影响。

在城市规划中市政道路是非常关键的内容，尤其是新时期市政道路排水处理是非常关键的，在城市化进程下，城市的排水压力也不断增加，尤其是雨季城市出现内涝的现象，需要得到尽快解决。海绵城市作为新型发展理念，在市政道路设计的应用中，能够有效地解决当前市政道路设计的问题，并实现城市蓄水净水能力的提升。

2 海绵城市建设的重要性

与传统的城市道路设计方案不同，海绵城市的发展理念非常新颖，将城市整体比作海绵，应对雨水大量增加的环境。在海绵城市建设中，需要注意城市各方面的规划，都需要符合要求，对海绵城市进行安装时需要实现城市市政体系的优化。因此，实现城市长期规划并实现各部门之间的协调联动是非常必要的[1]。

一方面，在进入雨季后，会产生大量的降雨，需要对雨水进行吸收。与传统的硬化路面相比较，海绵城市设计理念的应用使市政道路的吸水能力较强，在短时间内不会出现积水的问题，减少城市内涝发生的概率。因此，海绵城市理念下，优化市政道路的设计可以缓解内涝问题。在传统的路面硬化设计中，道路整体的雨水渗透能力较差。如果城市中出现短时强降雨，雨水无法及时下渗，那么就会引发内涝问题。基于海绵城市理念，在进行城市道路设计时，可以选择具有较强渗透力的材料，提升路面的吸收力以及渗透力，有效缓解城市内涝。

另一方面，城市道路设计中应用海绵城市理念，能够有效地实现水资源的高效循环，尤其是在城市道路建设规模逐渐扩大的情况下，吸收雨水能够实现雨水的科学应用，提升水资源的利用率。如果城市发展中出现干旱天气，可以通过道路收集的雨水进行养护。同时，海绵城市结合简单的净化处理，使得雨水能够作为水资源在城市中进行再次利用，这使得城市的供水获得了新来源，也解决了城市供水的难题。因此，海绵城市理念在城市发展规划中的应用能够确保城市中水的收集、净化、循环、利用能力提升。

同时，海绵城市设计理念可以实现城市整体的排水系统优化，实现雨水有效的规划以及控制，避免出现水资源浪费的问题。在市政道路建设中，也可以通过地下蓄水池的应用控制出水口开关，保障蓄水池稳定并减少排水系统的运行压力[2]。

最后在城市道路设计中，应用海绵城市设计能够达到生态环境保护的目的。众多城市受到雨水的冲刷，道路中积攒残留较多的污染物，引发了环境污染的问题。在海绵城市的要求下，市政道路的设计可以避免出现大量雨水冲刷路面，减少污染物的残留，在城市建设中能够有效地拦截污染物，尤其是减少土壤和地下水的污染，实现生态环境的保护。

3 市政道路设计的原则

3.1 生态性原则

在市政道路设计中海绵城市理念的应用要求实现绿色生态环保发展，结合城市发展的方向以及当前城市道路规划的要求，实现市政道路吸水能力的提升，保证绿化与景观相互搭配，有效提升市政道路生态性，如图1所示。

图1 海绵城市理念

3.2 因地制宜原则

我国各地区的地质条件以及气候条件存在较大的差异，在市政道路设计以及绿化设计等方面都存在着不同。因此，作为道路设计人员，必须要结合各地区的实际条件进行针对性设计，提出相应的道路设计方案，并且满足城市的发展需求。

3.3 预见性原则

市政工程是城市发展的基础性工程，在进行设计时需要具有预见性，结合市政发展规划对该地区的状况进行详细勘察，明确城市发展中可能会出现的雨水量，结合具体数据实现整体的科学化设计[3]。

3.4 经济性原则

众多市政道路是由政府出资进行建设的，因此其建设的资金会存在较多问题，必须要确保这一工程的经济性。尤其是在实际建设时不能出现严重超预算的情况，避免引发财政压力。在实际建设时不仅要注重建设的质量，更需要结合经济性原则避免其中出现的资金浪费问题。

4 市政道路设计方法

4.1 路面设计

为确保海绵城市设计理念的实践应用，在进行路面设计时需要选择透水性较强的材料，并结合透水砖实现人行道的铺设。在进行绿化带设计时，必须要确保绿化带具有良好的渗透效果，注重排水的合理安排。行车道设计时，如果使用的材料透水性不够，那么当雨水量较大时就会引发排水不通畅的问题，使用透水性较差的材料，地表水与地下水之间的循环效果较差，城市内部容易引发热效应，这对城市整体的生态环境非常不利。基于海绵城市理念必须要确保市政道路的透水性较强，选择沥青、混凝土等材料性价比较高，可以快速实现地表水的渗透，这能够有效实现水循环，并减少对于路基结构所产生的破坏。而在进行人行道设计时，需要基于海绵城市设计理念，对整个道路进行系统铺装，达到良好的步行体验，尤其是步道砖必须要满足暴雨季节渗水的需求，达到防滑、降噪等多种效果[4]。

4.2 绿化带设计

绿化带是市政道路中的重要组成部分，涉及分隔带、中央绿化带等多种不同的设施。结合海绵城市设计理念在进行绿化带设计时，必须要贯穿绿色环保的要求，在道路断面中科学地安排绿化带，使绿化带具有较强的渗水能力。例如，结合下凹式的绿化带可以储存自然水，并不断地提升雨水的渗透效果，达到降低流量的目的，并实现地表与水以及地下水之间的循环，确保水循环达到平衡，如图2所示。

图2 海绵城市理念下城市绿化带设计

4.3 生物滞留带设计

在整个市政道路中，通过生物滞留带的建设，可以实现雨水的储存，通过多样化的设备达到雨水净化的效果。当城市雨水量较为充足的情况下，生物滞留带的应用能够有效地减少雨水对于路面所产生的污染，尤其是避免对地下水产生不利影响。

4.4 路肩边沟设计

在市政道路设计中，路肩边沟排水设计也是十分必要的，传统的排水设计应用硬质材料，并实现路肩边沟建设，这就导致城市内部容易出现拥堵的情况，雨水的净化效果也相对较差。基于海绵城市设计理念，在城市市政道路中可以结合植草沟形成地表的沟渠，这种设计的方式能够合理安排市政道路的分区，并达到净化雨水的效果，实现地表水与地下水之间的循环，在保证城市道路观赏性的基础上，也可以收集雨水，达到雨水输送、净化和排放的效果。

4.5 边坡防护设计

部分城市处于山区，地形有较大的起伏，针对这些城市进行市政道路设计时，需要强化边坡的防护设计。基于海绵城市的设计理念，可以结合生态学、土壤学以及工程力学等方面的知识进行边坡防护设计，并强化植物根系的有效防护，使边坡设计能够与生态环境之间进行有效协调。在实际设计中可以应用隔沟植草绿化、隔沟植生袋等形式进行生态性设计，降低孔隙的水压力，控制土地流失问题，达到道路修复的目的，并避免对生态环境的破坏。这种设计能够有效降低噪音，采取这类防护方式可以保证生物物种的多样性，减少对于资源的剥夺，确保动植物能够连续生长，达到改善生态环境的整体效果。

4.6 雨水口设计

在海绵城市设计理念下，市政道路雨水口的设计是非常关键的，能够保障排水的效果。针对雨水口进行科学改造，是可以使缓解雨水收集系统的排污压力的，在原有雨水口的基础上，可以通过科学设置防臭管以及过滤网等形式实现污染物的拦截，并结合钢筋混凝土加固的形式，对井底部进行沉淀，避免雨水口堵塞，有效拦截大颗粒的污染物。

除此之外，在立交桥以及高架桥的设计中需要注意路面本身设置的排水设施，但是这些设施的投资大、造价高。因此，在设置立交桥以及高架桥时，可以通过设置绿化塘以及下沉绿化带的形式减缓桥面的径流，而在桥底也可以结合渗透技术设施，包括雨水花园、植物缓冲带等，实现雨水的循环，减少雨水径流问题。