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海绵城市的城市道路系统化设计分析

庄龙平 / 中国市政工程西北设计研究院有限公司

【摘要】以海绵城市理论为基础的城市设计应具有降低城市内涝灾害、控制径流污染、补充地下水、净化城市水等功能.海绵道路作为海绵城市建设的重要组成部分,其建设和设施能够大幅度减少城市不透水铺装面积,大幅增加雨水渗透比例,提高雨水资源利用率,同时还能够降低行车噪声,提高雨天行车安全性.鉴于此情况,本文针对海绵城市的城市道路系统化设计进行详细的分析.

【关键词】海绵城市；道路；设计

引言

海绵道路可以很好地补充城市地下水资源,减小洪峰流量,减轻排水系统压力,降低雨水径流污染,改善道路行驶安全性和舒适性,改善城市微气候,在海绵城市理论为基础的城市道路设计中,需要综合考虑道路表面雨水的资源化、充分利用雨水资源等目标,以实现对道路表面雨水的吸水、蓄水,在需要水资源时将收集的雨水西方,从而实现了对雨水资源利用效率最大化,现下文谈谈海绵城市的城市道路系统化设计.

一、建设海绵城市道路的意义

随着这几年城市的快速发展,出现诸多的城市问题,最严重的就是城市内涝、地下水资源短缺等问题,这严重的威胁着人们的生命财产安全,造成这些问题的原因其中之一就是,道路的不断硬化.不断硬化的路面使雨水无法下渗到地下,城市的排水仅仅依靠灰色排水设施来完成,加大了城市的内涝程度；不断硬化的道路也使地下水得不到有效补给,地下水位下降严重.海绵城市为解决这些问题提供了新的思路和方向,也是建设生态文明城市最重要的一个环节.海绵城市中的道路设计就是要让雨水下渗到地下,通过渗、蓄、用、滞、调、排达到雨水的资源化利用、控制面源污染、改善生态环境的目的.

传统的排水方式越来越不能适应现代城市的要求,主要原因在于：一是城市的快速发展,使得城市地表不透水面积快速增长,造成了雨水下渗量的减少和地表径流量的增加,超过了原有雨水管道的承载能力；二是道路雨水径流通过市政管网直接排入附近水系,造成了雨水资源的大量浪费,同时初期雨水污染严重,未经处理便直接排放,加重了城市水环境的污染和破坏；三是道路绿带本应起到涵养水源、保持水土的作用,但在传统设计中,这些绿带大多缺乏与周边的联系,成为道路中的孤岛,每年需要消耗大量的水资源来灌溉养护,这是在某种程度上加剧了城市的水资源危机.

国内外的许多专家和学者都研究过低影响城市道路,也就是所谓的海绵城市的道路,给了我们很多的启示,但是海绵城市在我国起步较晚,可借鉴的研究成果比较少,缺少具体的工程设计和实践成果

二、海绵城市的城市道路系统化设计注意事项

海绵城市的城市道路系统化设计注意事项如下：

1. 因为不同地区的地形地势都有所不同,并且受到环境的影响,所以必须要重视设计方案的科学性与有效性,确保每一环节都能够有效衔接,从而提升施工的有效性.

2. 在进行设计时,务必要求相关工作人员实地考察施工区域,从而有针对性地对道路进行设计,以保证雨水能够有效流入LID设施中.

3. 必须充分重视LID 设施的选择,保证所选用的设备能符合要求,并且应当选用具有净化功能的设施,以避免污染物进入水体而造成污染.

4. 应尽可能挑选耐污、抗寒的植物种植在道路两旁,以提高植物的存活率.

5. 因为在城市道路下布设有许多工程管线,如若雨水下渗容易致使地基不稳,引发管线错位、燃气管爆炸等事故,所以,在设置LID 设施时,必须做好相应的防渗措施.

三、基于海绵城市的城市道路系统化设计

1. 海绵城市道路整体设计.

基于海绵城市的城市道路系统化设计,以提高道路的排水效果为主要目的,整体设计如图1 所示.

从图1 中可以看出,城市道路红线范围内雨水包括透水路面径流、人行道径流、车行道径流三种来源,三者汇集之后,一部分会被排放到雨水管渠中,与含融雪剂的融雪水弃流融合,最终通过前置塘,进入到雨水排放系统.另一部分会汇集在地表,同样与含融雪剂的融雪水弃流融合,最经沉淀池进入到雨水排放系统.

2. 道路排水系统的优化.

（1）道路排水雨水口优化设计：传统雨水口的设置是根据暴雨强度、道路宽度、路面种类、道路纵横坡度、周围建筑地形排水情况及雨水口的泄水能力等因素决定.虽在市政道路工程上大范围运用,但由于雨水口本身尺寸有限,且间隔距离基本上达25米,两个雨水口之间的路面雨水处于径流状态,从而缺乏道路低影响开发雨水综合利用设施中全段收集路面雨水的连续性,也达不到雨水综合利用的目的.

两侧绿化带下布置雨水渗沟.当绿化带汇集周围道路路面雨水产生的雨水径流时,雨水径流顺着地面坡度进入绿地,部分雨水渗入地下,汇入地下水后排除,或通过地下预埋的透水管排入雨水管道.而绿化带内短时间内不能下渗的雨水通过溢流排入雨水口,继而排入雨水管道.

（2）非机动车道与人行道的设计：①非机动车道设计方法与机动车道一致.②人行道可于路面基层设计排水管,并接雨水检查井,提高排水量.③人行道路面上层,可铺设透水砖,使雨水能够渗透到基层当中,直接排出.

（3）绿化带设计：①在不影响车辆通行的情况下,扩大绿化带面积.②于绿化带中种植吸水性好的植物.③可建立下沉式绿地,提高储存雨水的功能,避免雨水溢出绿化带,影响城市交通.

（4）停车场一般包括室内与室外两种,以室外停车场为例,可采用以下方法设计：①采用透水砖铺设,如雨水量大,可渗透到路面中,另外,透水铺装可避免汽车打滑.②可设计多孔嵌草砖停车位,使植物与土壤的吸水功能共同发挥,提高吸水性.一般情况下,此种停车位需铺设厚砂石与泥土.

3. 道路系统与其他系统的关系.

（1）道路系统与小区的设计：①在道路系统和小区中,分别设计透水铺装,达到下渗减排的效果.②在道路系统和小区衔接的部分,设置排水管网,使未渗透到路面下的雨水,可通过管网排放.

（2）道路系统与城市绿地的设计应根据不同地区的不同气候条件以及雨水量来确定：①如城市所处区域干旱,可设计雨水储存设施,收集雨水,在雨水进入到排水管道之后,可直接排放到蓄水池中,通过净化加以利用.②如城市所处区域洪涝多发,可设计调节塘,在洪涝多发季节,雨水可通过排水管道,进入到调节塘中,并被存储.在干旱季节,可将调节塘中雨水净化,再次利用.

4. 道路系统横断面布置形式.

城市道理系统横断面布置形式一般包括单幅路、两幅路、三幅路、四幅路四种.

以单幅路的设计为例,传统城市单幅路一般由机非混行车道、人行道、路侧绿地组成.机非混行车道位于道路中间,人行道位于道路两侧,处于机非混行车道与绿地绿地之间.在机非混行车道与人行道衔接部分,存在雨水口,用于排放雨水.上述设计方法,雨水排放量相对较小,考虑到海绵城市理念的要求,可采用以下设计方法,对单幅路设计形式加以改革：①在机非混行车道与人行道之间设置绿化设施带,栽种树木.②机非混行车道与人行道之间的雨水口保留.③扩大路侧绿地面积,并开挖沟渠,使无法排放的雨水,可存储在内,逐渐渗透.

四、结语

通过上文的分析,我们加深认识了海绵城市的城市道路系统化设计,对道路内雨水排放系统进行优化设计,希望通过本文针对海绵城市的城市道路系统化设计的探讨,起到抛砖引玉的作用,引入更多的相关从业人员参与探讨当中,对海绵城市的城市道路系统化设计多分析,多探讨,多研究,进而达到集思广益的效果,但是由于本人的知识水平有限,因此,本文如有不到之处,还望各位不吝指正.

参考文献：

[1] 王林涛. 基于海绵城市的城市道路系统化设计研究[J]. 交通世界,2017,Z2:12-13.

[2] 方庚明. 浅析海绵城市理念的城市道路系统化设计[J]. 中国高新技术企业,2017,05:133-134.

[3] 方庚明. 海绵城市理念下的城市道路系统化设计策略探究[J]. 低碳世界,2017,07:215-216.

[4] 王宁. 基于海绵城市理念的城市道路设计方案探讨[J]. 给水排水,2016,11:27-31.

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