基于海綿城市理念下城市道路排水系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計分析

張銀輝

（江西省市政工程設(shè)計研究院有限公司，江西 南昌330000）

0 引言

隨著時代的不斷進步，海綿城市理念已受到人們廣泛的關(guān)注。其不但能解決城市道路的排水問題，還能解決道路鋪裝等方面帶來的質(zhì)量問題，最大程度地保證城市道路的使用。在城市道路設(shè)計時，應(yīng)對城市道路排水系統(tǒng)的設(shè)計思路展開不斷創(chuàng)新，確保城市道路的可持續(xù)發(fā)展性，改善城市的生態(tài)環(huán)境。

1 城市道路排水系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

對比發(fā)達國家，我國在城市排水系統(tǒng)方面研究起步較晚。發(fā)達國家在排水系統(tǒng)上的研究主要包括日常的治理、極端天氣的管理等方面。因此在設(shè)計排水系統(tǒng)時，不但需要考慮城市現(xiàn)在的排水問題，還應(yīng)具有發(fā)展觀，確保城市在未來發(fā)展中，道路排水系統(tǒng)依舊能起到應(yīng)有的作用。而對于我國而言，使用最為廣泛的排水方式基本都是由排水設(shè)備系統(tǒng)來完成，在技術(shù)以及規(guī)范上的要求是比較低的。但隨著城市雨水處理利用技術(shù)的不斷普及和應(yīng)用，雨水凈化處理技術(shù)漸漸得到社會的關(guān)注。在遇到極端天氣的時候，城市排水系統(tǒng)能夠正常的運行，避免出現(xiàn)內(nèi)澇的情況[1]。

2 海綿城市的內(nèi)涵

2.1 海綿城市的理念

海綿城市理念最早由研究學者仇保興提出，他在文章中明確了海綿城市的定義：城市在遇到自然災(zāi)害時，能像海綿一樣展開有效吸收，具備吸水、凈水、滲水、蓄水等相關(guān)功能。如此一來，城市的安全性將會得到大幅度的提升。在經(jīng)過水分儲備之后，城市能將雨水充分地利用起來。

2.2 海綿城市建設(shè)理念的作用以及價值

若想建設(shè)海綿城市，就應(yīng)建立起科學的雨水系統(tǒng)，將日常的雨水有效地收集起來，并進行儲存。再經(jīng)過生態(tài)水系統(tǒng)之后，城市的排水負擔將會得到大幅度的緩解。在原有城市道路排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提高抵抗能力，并補充地下水分，使城市地表及地下水的環(huán)境能夠得到有效的恢復。目前，我國城市建設(shè)已經(jīng)向海綿城市的理念靠攏，各地區(qū)城市都已經(jīng)開始進行了初步的探索，在保證城市生態(tài)環(huán)境不被破壞的前提下，加快城市的發(fā)展速度。在海綿城市建設(shè)完成之后，將會有效解決城市內(nèi)澇的問題。由于我國各地區(qū)都存在道路硬化問題的情況，因此在透水以及蓄水方面表現(xiàn)得較差。一旦遇到夏季多雨時期，城市大概率會發(fā)生內(nèi)澇的情況，輕則影響交通，阻礙人們的日常出行，重則造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。在應(yīng)用海綿城市理念之后，城市的道路排水系統(tǒng)將會得到提升，降低內(nèi)澇的發(fā)生概率。除此之外，海綿城市的發(fā)展理念也與我國城市建設(shè)生態(tài)發(fā)展戰(zhàn)略相符合，在推行海綿城市之后，城市經(jīng)濟將會得到持續(xù)的提升，實現(xiàn)我國生態(tài)建設(shè)的目標。同時，海綿城市建設(shè)理念還能保障城市居民的生活水平，有效改善生活環(huán)境，擴大城市內(nèi)部的綠色種植區(qū)域，促進我國自然生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。由此可見，海綿城市建設(shè)理念無論是對于生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，還是對城市經(jīng)濟的發(fā)展，都有著不可替代的作用和意義。

3 基于海綿城市理念下城市道路排水系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計分析

在海綿城市理念的推動下，城市在建設(shè)發(fā)展過程中，會更加注重生態(tài)環(huán)境。例如，對水源或者水系統(tǒng)周邊的景觀進行調(diào)整，為城市構(gòu)建出良好的生態(tài)環(huán)境，滿足海綿城市的建設(shè)理念。此外，為了保證城市海綿理念的實施，設(shè)計人員還應(yīng)對傳統(tǒng)的城市道路排水系統(tǒng)設(shè)計方案做出調(diào)整，通過分析了解其中的不足，如排水溝、綠化帶等等，創(chuàng)新設(shè)計思路，重新設(shè)計綠色景觀。在應(yīng)用海綿城市建設(shè)理念之后，城市的空間將會得到有效的提升，不但能夠建設(shè)更多的建筑，還能有效改善城市的排水系統(tǒng)。利用城市建設(shè)規(guī)劃管理，對城市中的建筑物、道路、綠植進行有效的規(guī)劃，確保城市能夠像海綿一樣吸收雨水、儲存雨水，以此來提高道路雨水的處理效率，降低洪災(zāi)、內(nèi)澇等災(zāi)害的發(fā)生率。

3.1 排水溝的設(shè)計

在設(shè)計城市道路排水系統(tǒng)時，應(yīng)首先對排水溝展開設(shè)計。設(shè)計人員需要提前到城市中對土壤、地貌等進行勘察，在對現(xiàn)場情況充分了解之后，設(shè)計出科學合理的設(shè)計方案。由于雨水對城市道路的路基有著較大的影響，因此在設(shè)計排水溝時，應(yīng)重點考慮路基問題，確保路基能夠得到有效的保護，免受雨水的侵害。

3.2 生態(tài)邊溝的設(shè)計

生態(tài)邊溝的作用主要是，通過在溝底鋪裝過濾材料，將綠化帶和集水井當中的雨水收集起來。通常情況下，生態(tài)邊溝都會設(shè)置在道路的兩旁，為了保證雨水的流動，還應(yīng)注意在行車道的右側(cè)不設(shè)計雨水口。雨水在經(jīng)過生態(tài)邊溝底部的過濾材料后，水中的污染物、雜質(zhì)等都會被有效地過濾，隨后流進集水井。如果存有積水，就可以通過溝面流進雨水口。應(yīng)用生態(tài)邊溝可以有效解決路面積水、水口堵塞的問題，提高城市的生態(tài)景觀效果。

3.3 綠化帶的設(shè)計

在海綿城市建設(shè)理念中，綠化帶設(shè)計是極其重要的。精準的綠化帶設(shè)計能夠有效控制雨水的徑流量，降低城市內(nèi)發(fā)生內(nèi)澇、洪災(zāi)的概率，并且減少雨水對道路路基的侵害。在設(shè)計綠化帶時，可以將城市道路當中的硬化區(qū)作為匯水區(qū)，將綠地區(qū)域作為蓄水區(qū)或滯留區(qū)，從而更好地儲存水分。除此之外，設(shè)計人員還應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的排水通道，有效控制城市的年降雨徑流量。

3.4 雨水智能板的設(shè)計

3.4.1 雨水智能板的應(yīng)用

基于海綿城市建設(shè)理念，設(shè)計人員應(yīng)當不斷創(chuàng)新排水系統(tǒng)，如利用雨水智能板。一般情況下，道路可以被劃分為上、中、下和基層四個面層，而雨水智能板會被設(shè)計在道路的中間面層或者上面層，便于更好地感應(yīng)雨水。對于道路而言，雨水的危害是非常大的，對道路的穩(wěn)定性、硬度、強度造成非常大的影響，而在雨水智能板的幫助下，路面所存的雨水能被雨水智能板中的上面層材料有效吸收，保障道路的穩(wěn)定性。除此之外，為了滿足各種城市道路的使用需求，雨水智能板具有出色的抗壓性，可以有效避免被人為破壞。

3.4.2 雨水智能板的優(yōu)勢

雨水智能板除了擁有非常強的吸水性和抗壓性外，還擁有較強的耐久性。雨水智能板能夠像海綿一樣吸收雨水，在經(jīng)過相應(yīng)設(shè)備處理之后，雨水將會被有效地應(yīng)用。通常情況下，雨水智能板的使用壽命在50年左右，且自身由環(huán)保材料組成，不會對水分造成污染，當達到使用壽命之后，還能進行材料回收。在傳統(tǒng)的道路排水系統(tǒng)設(shè)計中，下水道、邊溝等是我國城市道路排水系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的方式。這些排水方式通常會出現(xiàn)排水不均勻、積水的情況，以至于排水效率達不到使用要求，嚴重影響城市的運行和發(fā)展。應(yīng)用雨水智能板后，通過上方的吸水材料，雨水智能板能夠有效地吸收水分，隨后將水分輸送到凈化裝置中。在經(jīng)過凈化處理之后，雨水將會擁有更為廣闊的應(yīng)用空間。

3.5 雨水過濾凈化回收裝置的設(shè)計

在海綿城市建設(shè)理念中，為城市道路設(shè)計凈化裝置，利用其將所收集的雨水進行凈化處理，能有效提高雨水再利用率，降低城市的水資源浪費。凈化裝置能夠通過不同渠道來收集雨水，如透過瀝青混合料的水分、道路橫坡度的水分等等，確保各水源在經(jīng)過處理之后都能被充分地利用起來。雨水在流過道路橫坡道之后，水分會被導入綠化帶下的邊溝或者是盲溝，除了滲透的雨水外，剩余雨水會被儲蓄池收集起來。而在道路上，透過瀝青混合料的水分將會被雨水智能板吸收流入儲蓄池。在這種設(shè)計下，城市道路排水系統(tǒng)將會被分為橫向排水和豎向排水，城市內(nèi)的排水效率將會得到極大的提升，不但能夠解決道路交通問題，還能避免城市內(nèi)澇的發(fā)生。除此之外，在儲蓄池內(nèi)抽水泵提取之后，雨水經(jīng)過PVC管流入到凈化裝置當中，經(jīng)過凈化，雨水轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢灾貜屠玫乃Y源。為了更好地節(jié)省空間資源，設(shè)計人員還可以將大面積的綠地設(shè)計成雨水花園，通過雨水來灌溉綠植，提高雨水的利用率。

3.6 綠地調(diào)蓄池的設(shè)計

設(shè)計人員在設(shè)計城市道路排水系統(tǒng)時，還應(yīng)設(shè)計雨水調(diào)蓄池提高綠地水資源的利用率。利用道路橫坡度將雨水引入到生態(tài)邊溝，通過雨水調(diào)蓄池將夏季所存儲的水分用來培養(yǎng)綠植，調(diào)節(jié)土壤，降低水土流失。此外，調(diào)蓄池當中也設(shè)有過濾系統(tǒng)，雨水經(jīng)過過濾，水中的雜質(zhì)、污染物將會被有效地篩除，便于綠植更好地吸收。可以看出，調(diào)蓄池不但能夠?qū)崿F(xiàn)綠化，還能在雨季更好地調(diào)節(jié)城市中的雨水量。目前，使用最為廣泛的設(shè)計方式為下沉式綠地設(shè)計。這種設(shè)計方式可分為廣義的下沉式綠地和狹義的下沉式綠地。廣義的下沉式綠地指的是具備一定的調(diào)蓄容量的池塘、調(diào)節(jié)塘、滲透塘、雨水濕地等等，這些地方都是可以進行凈化和調(diào)蓄的雨水綠地，在對這些綠地的徑流總量進行計算時，不用將調(diào)解容積算在內(nèi)。而狹義的下沉式綠地僅包括小范圍內(nèi)的綠地，即道路兩旁的綠地、鋪裝地面綠地等等。

4 結(jié)語

綜上所述，海綿城市理念具有良好的應(yīng)用價值。在城市發(fā)展過程中，雨水會對城市造成一定的影響，而在應(yīng)用海綿城市建設(shè)理念之后，城市道路的排水系統(tǒng)將會得到創(chuàng)新設(shè)計，應(yīng)用雨水智能板、凈化裝置、雨水回收設(shè)計、排水溝設(shè)計等新技術(shù)，更好地處理雨水，解決內(nèi)澇問題。