海绵城市概念下道路排水优化探究

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摘要：随着社会经济的快速发展，城市的地面硬化现象加剧，导致城市内涝频繁发生。而海绵城市就是从生态系统服务出发，实现水的蓄存和释放，使得雨水在城市的自由迁移，进而解决城市内涝，改善生态环境，实现水资源的循环利用。本文介绍了在海绵城市理念下对于市政管网，城市绿化等的设计思路和措施的优化，为海绵城市的建设提供了有利的参考。

关键词：海绵城市；排水系统；市政道路

近年来，随着城镇变迁社会发展，社会的流动人口增多，气候条件由于碳排放的增加逐年变暖，恶劣天气出现的频率也愈来愈高，这种种因素使得我国许多城市都存在城市内涝的问题。海绵城市指城市能够像海绵一样，在适应环境变化的同时也对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性。本文就是基于海绵城市原理，欲对市政道路进行优化的阐述。

1海绵城市的概述

2014年4月，在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中，海绵城市的概念在国内首次被提出。传统城市的雨水80%都是汇集道路的雨水口，最后通过雨水管汇集到河道里。水口都会出现不同程度的堵塞，所以不能够及时把雨水排出。而海绵城市不仅能够及时把这些雨水吸收，而且把这些过滤后的雨水收集起来，可以直接排到河道里，且不会污染河水，还可以进行浇洒道路和路旁的绿化，绿化带再通过光合作用吸收二氧化碳产生氧气，减轻城市的温室效应，从而形成了一个良性的循环，使得城市的自我修复功能得到加强，所以海绵城市完美符合了现代化城市的可持续性发展的理念。

2现阶段大多数城市道路普遍存在的问题

2.1车行道

车行道是整个市政道路工程的最主要部分，且市政排水管道通常也都设置在车道下面。大多数排水方式都是依靠重力排水，而现有用的最多的方式是根据路面的坡度采用分离溢流和集中截流两种方式，当坡度大于等于3‰时采用的是集中集水的方法，当坡度小于3‰时采用的是分离溢流。路面材料基本采用的是混凝土和沥青路面，但这两种材料的透水性很差，渗透系数很小，雨水很容易造成路边积水，同时也会造成城市热岛效应。道路两旁每间距25~50m都会设置一个雨水口，但事实上雨水口很少有人进行清理，很容易堵塞。排水系统也不完善，大多数城市没有实施雨污分流，下暴雨的雨水水量的突增，水管很容易堵塞的问题，从而出现雨水很难及时排走的情况。

2.2人行道

人行道的规划设计也是市政道路上非常重要的一步，我国大多数城市把沥青或者混凝土作为原材料，但这种材料的渗透系数几乎为零，一旦遇到下雨天，路面就会形成积水，对行人的安全来说，无疑是一个极大的隐患。

2.3市政道路绿化设施

大多数的城市道路绿化也存在一些问题，如绿化形式简单，树种类单一，填充树的材料也是硬质材料，既没有达到美观的效果，也没有达到过滤，没有吸收水的作用，更没达到水的循环利用，甚至还要人工进行再次浇灌。绿化设施占了很大一部分道路设计宽度，但它起的作用非常小。

2.4城市管线

目前我国城市的管线是直接填埋在市政道路下，电力、通信、燃气、给水管、排水管、污水管、雨水管，这些管线各自为政，设计和施工的时间不同，随意开挖，严重影响交通和市容。

3优化方案

3.1车行道优化

首先是材料的选择，要选择具有透水性的透水沥青混凝土，但为了避免雨水对路造成破坏的情况出现，对于车行道的中下层，还是要采用非透水的材料，断面结构组成是透水面层，透水基层，垫层（蓄水层），过滤层，土基。在蓄水层中可以加一根排水管，到暴雨来临时，雨水通过的透水面层和透水基层（也就进行了初步过滤）汇集到蓄水层，通过排水管及时排到蓄水池或者排到河道里，在蓄水池的水可以用来浇洒路面和路旁的绿化，这一方式不仅及时的把雨水排出，还节约了水资源。对于道路的横面的坡度设计，要结合海绵城市的理念来设计，从而使得雨水更快地流向道路的边缘。在道路的两旁路面和路沿可以留一道3cm宽的水沟。这样路面的雨水可以通过这一水沟更快的汇集到雨水口。

3.2人行道优化

人行道因其荷载比较低，可以选择透水性较强的混凝土材料或陶瓷生态透水砖铺装，增加碎石颗粒作为垫层，增大了孔隙率，在下雨的时候，能够更快地引导雨水渗透到地下，人行道的温度和湿度也得到了调解，雨水渗透到地下也就补充了一定的地下水资源。

3.3市政绿化设施优化

（1）生态树池。对于道路旁的行道树，可以采用生态树池的方式种植行道树。生态树池的标高一般是旁边道路的标高低一些，树池内采用的是透水混凝土整体浇筑而成，它具有15%~25%的空隙率，透水率更是达到了270L/(m2·min)，所以说它的透水性，透气性都非常高，也能够很快的锁住水分。（2）植草沟。植草沟是种有植被的地表沟渠，它具有收集、转输和排放雨水的功能，同样具有一定的雨水净化作用，可以和雨水管直接相连接。它不仅有转输型植草沟，还有渗透性植草沟以及湿式植草沟，后两个分别可以提高径流量和径流污染控制效果。它可以直接设置在人行道的两旁。断面形式采用的是抛物线形，三角形或梯形，边坡坡度（垂直：水平）不宜大于1∶3，纵坡不应大于4%，最大流速应小于0.8m/s，曼宁系数宜为0.2~0.3。（3）下沉式绿地。下沉绿地是具有一定的调蓄能力，而且可用于调蓄和净化雨水的绿地，它的下凹深度要低于周边铺砌地面或者道路200mm以内，具体的下凹深度要根据植物的耐淹性以及土壤的渗透性来确定。绿地内要设置雨水口，为了保证暴雨时能够及时的将溢流排放，并且汇集到排水管网中。溢流口顶部的标高一般要比绿地高50~100mm。（4）雨水花园。雨水花园是人工挖掘的浅凹绿地，用来汇集和吸收来自屋顶或者地面的雨水。它的结构构成一般是：砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层，同时可以设置穿孔管来收集雨水。在建设雨水花园时，选择合适的植物也非常重要，需要联系当地的气象局，了解当地降雨量，客观的分析判断雨水的径流量，进而选择合适的植物。雨中花园的优点有很多，首先它的建造成本较低，维护和管理简单，其次它还具有一定的净化能力，例如，能够有效地去除雨水中的悬浮颗粒，有机污染物和其他的有害物质。雨水花园的设计外观新颖，给人一种新的视觉感受。雨水花园的植物能有进行光合作用和蒸腾作用，可以调节空气湿度和温度，改善空气质量。

4城市管线优化

城市综合管廊系统，就是在城市的地下建造一个空间，把电力、通信、燃气、给水管、排水管、燃气等工程管线全都设立在这个管道内，统筹规划综合管廊内部的空间，协调综合管廊与其他地上、地下工程的关系。它的工程规划应符合城市整体的要求，要预留远景发展空间。该工程要坚持因地制宜、远近结合、统筹建设的原则，它的覆土厚度应根据地下设施竖向规划、行车荷载、绿化种植以及设计冻深等因素综合确定。该综合管网系统具有很多的优点，例如，它让市政设施的管理得到统一的管理，使管理的效率得到很大的提升。能够有效避免在修建管线，需要开挖道路所造成的负面影响。通过控制管廊的运行环境，能够提高管线的使用年限，有效降低了管线的维修成本，能够避免在更换管线或者新添管线时进行地面的开挖所造成的交通堵塞。综上可以看出，城市综合管廊很符合新型的建设理念。

5结语

综上所述，合理的运用海绵城市的原理，并将其运用到市政道路排水中，可以有效减少道路积水和城市内涝的发生，使城市获得可持续发展。合理的选用植草沟，下沉式绿地，生物滞留带等技术，使城市环境也会得到改善。

参考文献：

[1]任莉莉，陆崇赞，刘晗轩，等.基于海绵城市理念下的城市道路排水优化方案研究[J].城乡建设与环保，2021(1):190-191.

[2]张志强.海绵城市理念在市政道路工程中的应用[J].北方交通，2021(1):72.

[3]李一凡，刘福胜，李昀腾.基于海绵城市理念下的生态广场建设研究[J].节水灌溉，2017(9):80.

作者:汪岩 单位:同济大学浙江学院