道路工程中海绵城市技术的应用

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【摘要】随着海绵城市的发展和推广，许多项目都开展了海绵城市的专项设计，其中就包括了道路工程项目。论文阐述海绵城市的基本概念，分析海绵城市在道路工程中的适用性，给相关工程提供参考。

【关键词】海绵城市；道路工程；径流系数；雨水回用

1海绵城市概述

现代社会的发展不仅仅给人们带来了生活上的便利、科技上的发展，同时，也给人们带来了新的问题。而水环境问题，是最突出的一方面。水环境的恶化将直接影响人类的生存环境和生存质量。因此，人们提出了海绵城市的概念。对于海绵城市的概念，不同国家有不同国家的定义，在西方发达国家，海绵城市又称为低影响开发理念旨在通过分散的，小规模的径流控制设施，来达到对雨水所产生的径流和污染进行控制的目标，使城市的雨洪管理接近于自然界的雨水循环，因此，在西方国家海绵设施又称为LID设施。而在我国海绵城市的概念则是指新一代城市雨洪管理的概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”[1]。国内外对海绵城市的理解和定义，有一些相似的地方，也有一些不同的点，但主旨都是相同的，都是为了解决雨水给人们带来的问题。

1.2海绵城市的应用案例及设施简介

1.2.1新加坡JTC清洁科技园新加坡是全球闻名的花园城市，新加坡的海绵城市建设一直走在世界的前列。新加坡JTC清洁科技园是一个集海绵城展示和运行为一体的综合科技展示园。它坐落在清洁科技园区的中心区域，与南洋理工大学毗邻。JTC清洁科技园总占地面积5ha；园区核心部分由森林之峰、野生走廊、淡水沼泽森林与溪流山谷4大主题区块组成，核心部分不仅仅保留了原有的生态环境；同时设置了一系列的海绵城市设施，使得65%的雨水径流，过滤、净化，重复利用，作为厕所冲洗用水、绿化灌溉用水等。JTC清洁科技园的设立在探究城市与生态之间的平衡方面走在了世界的前沿，也为海绵城市的发展提供了良好的技术支撑，同时也兼顾了科技展示与教育的作用。

1.2.2法国佩尔勒马恩河河岸设计法国是一个兼具浪漫与现实主义的国家，在生态环境及河岸建设方面也尤为突出。马恩河是位于法国佩尔勒的一条景观河道，为了抗击洪水的侵蚀，河道原来采用了硬质护岸。随着时间的推移以及法国旅游业的发展，原有的硬质护岸过于生硬且影响河道的整体景观效果。因此，佩尔勒当地政府决定对马恩河进行河岸整体景观的改造，改造后的马恩河既要满足排水的需求，又要兼顾景观效果。因此，设计师重新考虑了城市与河道的关系，通过引入LID设施，将马恩河打造为景观性与实用性为一体的综合性生态河道。使得周围居民和附近野生动物可以自然和谐共处，也成为河道改造史上一个非常成功的案例。

2海绵城市在道路工程中适用性分析

2.1在道路设置海绵设施的原因

道路是城市建设非常重要的一部分，也是城市发展必不可少的一部分，道路穿梭于城市的各个地方。根据要求，对于规划人口在200万以上的大城市，城市道路用地面积应占城市建设用地面积的比例宜为15%~20%。作为一个渗透于城市各个区块的市政设施，道路与海绵的结合将会大大降低整个城市的径流系数，同时，惠及整个城市的居民及业态，而海绵设施的设置则可以降低道路雨水系统的压力，减少市政管线的投资，可以说是一个相辅相成的关系。道路海绵城市的建设，是接下来城市建设的一个新的目标。

2.2适宜设置于道路的海绵设施

随着海绵城市技术的发展，现在已有多种海绵城市措施；如屋顶花园、植草沟、雨水花园、生态湿地等。根据道路的特点和作用，适宜设置于道路工程的海绵城市措施主要有以下几种。

2.2.1透水路面透水路面指的是采用透水性良好的材料铺设的路面，采用透水材料铺筑路面可以使雨水一部分渗入土壤，另外一部分雨水则可以由路面下方的几层与透水材料进行储存，而无法消纳的雨水则变成径流进入城市排水管网进行排放。现阶段，考虑到项目的经济性，透水路面大部分都用于人行步道，慢行系统以及路侧停车场中，透水路面的布置可有效降低道路径流系数，降低雨水管网排水压力，随着技术的日益成熟和发展，今后，透水路面在快速路的设置也会越来越多，形成系统化的透水网络。

2.2.2生物滞留设施生物滞留设施是指在设置地势较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。生物滞留设施按照构造的不同可分为简易型生物滞留设施和复杂型生物滞留设施，按照使用位置的不同又可分为雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池等。生物滞留设施适应性强，可有效降低净流污染，非常适宜与设置在道路侧分带、中分带中。生物滞留设施既有良好的径流及污染物控制效果，又可以与绿化景观结合，打造水、景一体的海绵设置，可以为道路的景观增光添彩。

2.2.3雨水收集模块雨水收集模块是一种由塑料材质制成的模块化雨水收集系统，通过模块与模块之间的叠加可以形成地下的小型储水设施，用以收集雨水；雨水收集模块施工简便灵活，根据蓄水需求的不同，既可以建设成家庭小型雨水收集池，也可以用作建设成市政大型雨水调节池。操作简便、用途广，也使得pp模块蓄水池成为海绵城市建设重要的一个组成部分。在红线宽度超过50m的道路下方，可以设置雨水收集模块，通过生物滞留地净化后的雨水可以进入雨水收集模块收集，收集后的雨水可作为道路及绿化浇洒用水，真正将雨水变废为宝，合理利用，也是海绵城市建设的主旨和初衷。

2.2.4开口路缘石开口路缘石是海绵城市雨水倒流的一个重要设施，通过对路缘石增加开口的方式，将路面雨水径流导流至雨水花园、植草沟等海绵设施中去，起到了一个承前启后的作用。以上就是在道路工程中，运用较多的海绵城市设施，未来随着海绵城市技术的发展，将会有越来越多的海绵城市设施运用到道路工程中去。

3海绵化道路效果分析

3.1径流控制效果分析

径流系数是指一定汇水面积内地面径流量与降雨量的比值。根据GB50014—2006《室外排水设计规范》（2016版），混凝土或沥青路面的径流系数为0.85~0.9；由这个系数可以看出，大部分的雨水都直接形成了径流，对城市雨水管网产生了巨大的压力。在加设透水路面、生物滞留带等设施之后，径流系数可下降至0.45~0.6，效果较为显著[2]。

3.2污染物控制效果分析

通过透水路面和生物滞留带截流后，部分污染物通过孔隙被截留，达到净化雨水的效果，同时净化后的雨水可以储存进雨水收集模块中，进行回用[3]。4结语海绵城市的发展如火如荼，各地都展开了海绵城市专项的设计及施工，利用好海绵城市的设施，将会对城市的发展，以及城市防洪排涝带来积极的影响，在道路建设的同时设置海绵城市的设置，将会使海绵设施发挥更大的作用，同时也能改善城市环境，提升城市形象。

【参考文献】

【1】章林伟.海绵城市建设概论[J].给水排水动态,2015(4):23-25.

【2】建城函[2014]275号.海绵城市建设技术指南[Z].

【3】刘飞,王岩.海绵城市建设的难点与技术要点探析[J].园林科技,2015,138(4):5-9.

作者：高颖莉 单位：中交公路规划设计院有限公司