論“海綿城市”在市政道路給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李俊橋

摘 要：海綿城市理論創(chuàng)新了排水設(shè)施、排水方法，充分利用自然環(huán)境，是一種回歸自然的規(guī)劃理念。本文首先概述了目前給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在的問題，然后介紹了海綿城市理念下市政道路的給排水設(shè)計(jì)方案，最后結(jié)合工程實(shí)例，為海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：海綿城市；給排水；現(xiàn)狀；工程實(shí)例

水是我們必不可少的資源，城市給排水是城市的命脈，其設(shè)計(jì)與建設(shè)直接影響城市的運(yùn)行和發(fā)展。隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，我國的市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存的問題逐漸凸顯。海綿城市理念的運(yùn)用，則極大的提高了市政道路給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，奠定了城市的可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

一、城市排水系統(tǒng)現(xiàn)狀

從目前我國的城市建設(shè)情況看，排水設(shè)施還存在較多問題，尤其城市，對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了較大的影響。具體問題如下：

1.1給排水設(shè)施不完善

老城區(qū)給排水設(shè)施建設(shè)年限較久，隨之城市的快速發(fā)展，現(xiàn)有管道的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、管道長度、管道質(zhì)量等均無法滿足城市給排水負(fù)荷和發(fā)展的基本需求。同時由于給排水、地下結(jié)構(gòu)專業(yè)性和復(fù)雜性，建設(shè)資金以及管理等方面的原因，導(dǎo)致地下管網(wǎng)建設(shè)和管理嚴(yán)重落后。

1.2極端天氣下排水難度增大

我國是內(nèi)陸國家，極端天氣增多，給城市排水系統(tǒng)很大壓力。極端天氣具有突發(fā)性，易逝性和小尺度等特點(diǎn)，易導(dǎo)致城市排水系統(tǒng)癱瘓，出現(xiàn)供水污染和內(nèi)澇。

1.3雨洪資源沒能充分利用

我國水資源分配不均，需要雨洪資源的綜合利用。隨著城市的發(fā)展，地面硬化率增大，雨水無法下滲，直接排到地下排水管道，資源沒有得到綜合利用，還增大了城市排水系統(tǒng)的壓力。

二、海綿城市市政道路給排水設(shè)計(jì)方案

隨著我國的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展，雨洪系統(tǒng)從單一的排水管網(wǎng)已經(jīng)過渡到了“源頭控制（海綿設(shè)施為主）、管網(wǎng)、排澇除險”三者合一的綜合系統(tǒng)。其中海綿城市建設(shè)對雨量峰值削減、雨水源頭控制、雨水調(diào)蓄、雨水初期污染物控制、內(nèi)河內(nèi)湖等水體的生態(tài)治理均有重大意義。

海綿城市建設(shè)一般為“滲、滯、蓄、凈、用、排”六部分組成，涵蓋的專業(yè)也較多，一般的市政道路給排水的海綿設(shè)施設(shè)計(jì)方案圍繞以下幾個方面：

2.1 透水性材料

傳統(tǒng)的市政道路，車行道、人行道主要采用的是非透水性的路面，改變了原有自然生態(tài)本底和水文特征，不僅導(dǎo)致路面積水，還阻斷地下水的補(bǔ)給。海綿城市理論下，道路下墊面應(yīng)該采用透水性路面，可以減少地表徑流，有效調(diào)節(jié)路面的溫度和濕度，同時，涵養(yǎng)地下水，補(bǔ)充地下水的不足，還能通過土壤凈化水質(zhì)，改善城市微氣候。

受透水瀝青混凝土強(qiáng)度的影響，車行道根據(jù)城市道路等級及車輛荷載的適當(dāng)選用透水瀝青混凝土和基層。人行道可全部采用透水鋪裝，如對車行道路基有影響，則可設(shè)置碎石蓄水層和防滲層，將雨水蓄積在蓄水層中，并與綠帶等海綿設(shè)施相連，雨水通過蓄水層中的軟式透水管進(jìn)入綠帶中。

2.2導(dǎo)流設(shè)施

導(dǎo)流設(shè)施主要用于收集雨水并將道路車行道、人行道雨水導(dǎo)入海綿設(shè)施內(nèi)。包含導(dǎo)流槽、過水暗涵、開孔路緣石等設(shè)施。其中車行道常采用方式為凹形路緣石或開孔路緣石。路緣石（海綿體一側(cè)）設(shè)置PVC筐消能沉淀池，內(nèi)裝卵石，用于削減水流的沖刷作用，減少對植物、植被、泥土的沖刷。

2.3海綿設(shè)施

道路給排水的海綿城市建設(shè)技術(shù)及設(shè)施：①滲透技術(shù)：透水磚鋪裝、下沉綠地、生物滯留設(shè)施、滲水塘、滲井等。②儲存及回用技術(shù)：雨水濕地、濕塘、蓄水池、雨水罐等。③調(diào)節(jié)技術(shù)：調(diào)節(jié)塘、調(diào)節(jié)池等。④轉(zhuǎn)輸技術(shù)：植草溝、滲管及滲渠等。⑤截污凈化技術(shù)：植被緩沖帶、初期雨水棄流設(shè)施和人工土壤滲濾設(shè)施等。

上述措設(shè)施中，道路主要采用的措施為生物滯留帶。生物滯留帶的作用如下：①蓄水。滯留帶中的蓄水層、種植土層、碎石層均可蓄積雨水，減少進(jìn)入雨水管渠的雨量。②水體過濾。植物的根系可以促進(jìn)污染物的吸收和吸附，為微生物提供生長載體，提高對污染物的降解去除。生物滯留帶中鋪設(shè)種植土，不僅為植被的生長提供良好的環(huán)境，同樣加強(qiáng)對水體進(jìn)行過濾。③緩排滯蓄。由于滯留帶有蓄水的能力，將初期暴雨存儲在滯留帶中，可削減雨量峰值，有錯峰、避峰的作用。

2.4溢流設(shè)施

溢流設(shè)施用于排出海綿設(shè)施調(diào)蓄能力外的溢流雨水，道路設(shè)計(jì)中的主要措施為溢流雨水口。溢流雨水口布置于生態(tài)滯留草溝內(nèi)，一般采用方形雙箅雨水口，經(jīng)雨水口連接管排入道路雨水主管。

2.5雨水管渠

雨水管渠不屬于海綿設(shè)施，是用于排除海綿設(shè)施溢流雨水的系統(tǒng)。但雨水管渠的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期需按照海綿設(shè)施的選擇而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，一般不低于3年。

三、給排水設(shè)計(jì)工程實(shí)例

以銅官園區(qū)道路彩虹路排水工程為例。道路全長約550米，路幅36米，兩側(cè)的企業(yè)圍墻退讓為3米。道路橫斷面設(shè)計(jì)為：3米生物滯留帶（圍墻退讓）+2米人行道+3米景觀帶+11.5米車行道（半幅）+3米中央綠化帶（半幅為1.5米）。由于道路等級較高，車輛載重較大，車行道采用常規(guī)瀝青混凝土，車行道雨水經(jīng)過水暗涵穿過景觀帶、人行道進(jìn)入生物滯留帶中，人行道采用透水鋪裝，設(shè)置蓄水層和防滲膜，蓄水層通過100mm軟式透水管與滯留帶相連。景觀帶下設(shè)置滲管。溢流雨水均通過溢流雨水口進(jìn)入道路雨水管中，溢流雨水口周圍鋪設(shè)20cm寬，10cm厚卵石，用于緩沖徑流。該設(shè)計(jì)中的生物滯留帶結(jié)構(gòu)分為蓄水層、種植土層、碎石層三部分。①蓄水層：暴雨時，生物滯留帶中允許有蓄水層，用于地表徑流的排出和蓄積。設(shè)計(jì)生物滯留帶與周邊地面的高差大于30cm，允許最大蓄水高度一般為20cm。②換填種植土層：本次設(shè)計(jì)換填種植土層為1米，土壤配比為40%砂+40%原土+20%椰糠。③碎石層：碎石層厚度為30cm，上層5cm礫石粒徑為0.5-1.0cm，下層25cm礫石層粒徑為3-5cm。

四、結(jié)語

綜上所述，海綿城市理念指導(dǎo)給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)，要與城市發(fā)展和現(xiàn)有給排水系統(tǒng)相契合，完善排水基礎(chǔ)設(shè)施，對各方面因素進(jìn)行綜合考慮，才能最大程度提高市政道路給排水設(shè)計(jì)質(zhì)量，為城市可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)作出貢獻(xiàn)。

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