海绵城市下道路给排水设计浅议

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摘要：市政道路给排水系统是城市建设的重要基础设施，肩负着城市雨水、污水的排放，以及工业生产和居民日常生活用水排放的重要任务。近些年，城市洪涝灾害频发、污水排放量逐年上升，导致城市排水系统负荷日益加大，因此，合理设计市政道路给排水系统具有重要的现实意义。文章指出传统市政道路给排水工作中的问题，阐述了将海绵城市理念融入市政道路给排水设计工作中的重要作用，从工程实际入手，讨论了海绵城市理念在市政道路给排水系统各环节中的具体应用，旨在为相关工作提供借鉴。

关键词：海绵城市；市政道路；给排水；设计

给排水工程是市政道路设计与建设的重要环节，对道路的运行质量和效率有种重要影响。一直以来，暴雨积涝灾害是我国城市道路建设中面临的一大难题，其主要原因在于，一是道路绿化面积不足导致城市土地固水能力差；二是给排水系统规划设计不够合理，导致道路排水能力不足，因此，引发了大面积的道路积水、路面硬化等，制约了市政工程建设质量的整体提升。“海绵城市”是从国外引进的理念，将该理念应用于市政道路给排水设计工作，主要目的是提升城市给排水系统对外部环境变化的适应性。近几年，各地方政府不断加大对海绵城市理念应用的推广和建设，在政策上给予一定的倾向，加快了该理念在城市给排水建设中的深度融合。工程实践表明，基于海绵城市理念建设的城市给排水系统，有利于提升水源涵养能力，有效缓解城市洪水内涝的压力，还可促进水资源循环利用。因此，加强开展基于海绵城市理念的市政道路给排水设计研究工作具有重要意义。

1海绵城市概述

（1）海绵城市的概念及应用现状。海绵城市是指将城市建设的像海绵一样，该理念成功打破了传统市政道路设计规划的固有思维模式，不再只是单单将雨水排入下水道中，而是采取一种全新的理念和思维，实现给排水工程的吸水、储水等功能。例如，当在雨水量较大时，可通过吸水功能来降低雨水径流量，防止城市内涝；当雨水量较小时，可将水再释放出来，实现水资源的循环利用，达到调节水循环的目的，对改善生态环境和建设现代化城市具有重要的现实意义。海绵城市理念在国外起步较早，发展较为成熟，而我国近几年也才将海绵城市理念引入到市政道路给排水设计中来，还处于发展和探索阶段，特别是对于海绵城市实际建设过程中使用的绿色植被的种类以及种类如何应用蓄水和净水效果的方面还处于空白，与此同时，在雨水径流污染控制要求缺乏严格的标准。因此，针对该系列问题还需要进一步深化探索研究。（2）海绵城市建设的要素。海绵城市建设共有六大要素，即“渗、蓄、滞、净、用、排”。海绵城市中“渗”的理念就是通过采用透水景观铺装、透水道路铺装等方式，代替传统城市道路以硬面铺装为主的方式，进而提升雨水的渗透率；“蓄”的含义是指做好雨水的蓄积，可通过安装蓄水模块、地下蓄水池等方式来提升蓄水能力；“滞”的理念就是通过植草沟、水塘等方式，来改变地形地貌条件，进而减少雨水径流量；“净”的理念就是对储存的雨水进行净化再利用，净化的方式主要有土壤净化、人工湿地及生物净化等；“用”的理念是要强化雨水的收集和再利用；“排”的理念是做好排水规划，主要结合城市的竖向规划来实现，充分结合城市的天然湿地来综合考虑排水规划与海绵城市设计，减少内涝的发生。

2现阶段市政道路给排水设计中面临的问题

（1）排水设施不完善。在城市建设过程中，给排水设计是一项重要的基础工程，但通常在设计规划阶段，由于调研不充分，规划不合理等导致给排水工程在实际运行中暴露出了许多问题，究其原因在于，一方面是在调研阶段对地形、地貌、车流量密度以及环境因素等考虑不周，另一方面，引入技术不当，规划设计与实际应用出入较大，因此，今后需要加强对排水设施的完善，保证市政给排水系统作用得到高效的发挥。（2）水资源未充分利用。近些年，一些城市大力加强人才引进，导致城市人口量持续上涨，人口密度不断加大，因此，对水资源的需求量也日益增高。但通常，城市的水资源是有限的，因此，随着人口和工业的日益增多，水资源紧张问题逐渐凸显出来，有的地区已经出现了水资源严重紧张的情况。此外，目前多数城市还出现了土地资源硬化的问题，导致路面渗透能力变差，使得水难以渗透到地表下，大面积积水现象频频发生，积水通常会流入排水管道内形成死水，或者在大气环境中被蒸发掉，导致水源未得到高效利用。

3市政道路给排水设计应用海绵城市理念的重要作用

（1）有利于改善城市环境。近些年，在城市快速发展的同时，生态环境问题也日益凸显。当下，建设生态可持续发展的生存环境是国家发展的首要目标。一般而言，城市环境与人们的日常生活和社会生产紧密关联，加强城市给排水设计，有利于促进排水系统与交通系统之间的协同发展，还能够促进城市建设的绿色、生态可持续发展。目前，种种事件表明海绵城市建设是顺应时代发展的必然选择，国家也出台了一系列利好政策，加快促进海绵城市理念与城市给排水设计工程的深度融合，改善城市生态环境，为城市居民提供健康的生活环境。（2）有利于提升城市防洪防涝能力。通常，当城市遇到雨水连绵的季节时，由于雨水急，排水量大，倘若市政道路排水能力不强，极易在路面产生大量积水，不利于行人和车辆的正常通行，严重影响了交通质量。同时，长期大面积的积水也会对路面的质量构成严重威胁，严重的还会导致路面发生裂缝、沉降甚至坍塌，引发交通事故。通过将海绵城市理念融入市政道路给排水设计中，通过对雨水进行合理的收集，可有效提升城市防洪、抗洪的能力。（3）有利于提升雨水利用率。雨水是一种自然的水源系统，传统的市政道路给排水设计工程缺乏对雨水资源的再利用设计，导致雨水资源严重浪费。海绵城市理念充分考虑了对雨水资源的回收，进行再利用，通过将雨水资源存储起来，再进行净化，可为城市居民以及工业生产提供一定的水资源，一方面实现了雨水资源的高效利用，避免了自然资源的浪费；另一方面，能够在一定程度上补充城市水资源，缓解城市水资源压力，为城市发展建设贡献力量。

4市政道路给排水设计的重点

在市政道路给排水的设计工作中，保证高效排水是关键，因此，要充分考虑对进水口的结构进行合理化设计，当水流量较大时，进水速率加快，就需要优化进水口设计来加快水流的输送速度，提升排水效率。目前，通过将进水口的形状设计成凹状，可显著提升集水的效果，此外，道路坡度的大小也要重点考虑，在设计坡度时，要结合进水口来进行统一设计，确保排水系统的合理性。将海绵城市理念应用于市政道路给排水工程中，主要思路就是将人工系统与大自然的生态系统进行深度融合，通过将流通设计与给排水设计充分衔接，确保排水通畅，同时，还促进了自然雨水资源的利用率。目前，由于我国各个城市地区降水量存在一定的差异，特别是南方地区雨水天气多，降水量大，洪涝灾害频发，尤其是在每年的7、8月份多雨季节，要高度重视洪涝灾害，加强各方面的保护措施，特别是要加强给排水工程的监督管理，确保给排水系统工作的顺利进行。

5基于海绵城市理念的市政道路给排水设计探讨分析

（1）路基给排水设计。市政单位在对道路进行设计之前，设计部门首先需要对道路的路基状况进行深入调研，系统掌握道路路基的整体情况，并进行深入的分析。在结合道路路基的基础条件下，进行讨论，制定一套完善、科学、合理的给排水设计方案和施工方案。此外，在设计时还要结合各段路面的具体情况进行具体分析，例如，对于透水性比较差的路基，可先通过晾晒或是碾压进行预处理，如果透水性仍未提升，可通过换填技术来提升路基透水性；如果路面为软土层，可通过堆载预压措施对土质进行处理，进而保证路基施工达到标准规定要求，确保给排水工程达到预期的效果。（2）绿化带给排水设计分析。通常，在对绿化带进行给排水设计时，主要从雨水收集、水质过滤、滞蓄缓排以及雨水排放这四个方面进行设计，具体如下所述：①雨水收集设计。对于绿化带的雨水收集设计方面，首先选择高透水性的路面材料尤为重要，材料的透水性越高，越有利于将更多的雨水渗透到地表层中去；其次还需要合理设置绿化带的高度，通常将绿化带高度设置在15~20cm较为适宜，通过透水路面以及地表径流的作用，将雨水在绿化带雨水口处进行汇集。②水质过滤设计。对雨水进行过滤设计是给排水设计的重要部分，一方面有助于避免地下水被污染，另一方面还能够提高雨水资源的高效利用。在基于海绵城市理念对水质进行过滤设计时，可通过铺设种植土层和砂石层，并将砂石层设置在种植土层的上方，而后再埋设排水管，进而达到雨水过滤的效果。③滞蓄缓排设计。滞蓄缓排设计的主要目的是加强雨水的渗透，通过综合分析绿化带的结构，科学设计导流系统，将雨水引入地下层。通常，可通过在雨水的进水口处设计明沟，并且在明沟的侧面位置设置出水沟渠，保证雨水大量流入到明沟内，从而在一定程度上缓解市政道路的排水压力。④雨水排放设计。在基于海绵城市理念下，可通过建立溢流系统，将雨水和排水管道互通，来实现雨水的高效排放。通常，在多雨季节，雨水口面临较大的压力，导致作用难以得到发挥，因此，可利用地势洼的绿化区域将雨水进行存储，再通过溢流系统排放到市政排水网内，通过渗透、存储等方式尽最大可能将雨水排出。（3）人行道给排水设计。人行道的设计是市政道路给排水设计中的重要部分，通常，人行道人流量较大，其道路安全性直接影响行人的出行安全。以往的人行道给排水设中，更注重人行道的承载能力，而对雨季道路使用中潜在的安全问题在设计中未引起高度重视，导致人行道路面渗水性差、积水现象频频发生，不利于行人的安全通行，还阻碍城市正常运转。将海绵城市理念融入人行道给排水设计中，充分将道路承载力、路面稳定性与安全性综合考虑进去，在设计时，合理选择渗透技术，可选择透水砖、碎石、鹅卵石以及各种砖石及混凝土铸成人行道，并结合实际路况，结合环境因素，例如路面的温湿度情况，进行科学合理规划，保证给排水系统的高质量运行。（4）车行道给排水设计。车行道在城市道路中的重要性不言而喻，以往，在车行道设计方面存在诸多问题，最为代表性的问题是路面透水性设计方面不合理，导致车行道积水现象严重，影响了车行道路的质量和使用寿命，同时，还降低了行车安全性，也加大了市政道路维护成本，因此，设计人员将海绵城市理念融合到车行道给排水设计工作中迫在眉睫。首先，在材料选择方面，加强新型透水材料的应用，对于路面面层，选择透水沥青材料，路面基层与路面底层，要选择高阻水材料，通过对各层之间进行合理设计，不仅加强了路面吸水性，同时增强了路基的稳定性。（5）附属设施给排水设计。路缘石和路肩边是市政道路附属设施的重要代表。路缘石主要有2种类型，即立缘石和平缘石，其中，平缘石设置的高度基本与路面高度相一致，主要功能是让雨水可以最大限度地流入雨水口或绿化带中；立缘石的高度要高于路面，主要作用是便于雨水直接流入雨水口，一旦路缘石本身没有达到高效汇集雨水的效果时，可通过打孔或者间隔铺设的方法保证雨水顺利流向绿化带中，除此之外，设计人员还可通过种植草沟等方式来提升雨水净化率，保证对雨水进行高效输送和排放。（6）城市绿地衔接给排水设计。通常，市政道路的附近区域都会包含绿地，因此，在对市政道路进行给排水设计工作时，要处理好城市绿地衔接设计工作，实现良好的分流效果。将海绵城市理念应用到城市绿地衔接给排水设计工作中，通常根据道路的实际情况，在不同的区域，选择与之相适应的绿地衔接方式。例如，对于水资源比较缺少的区域，通常对雨水的需求较大，因此，要加强对于排水管的应用，增强汇集、存蓄、净化和再利用雨水的能力。对于水资源较充足的区域，可采用净化处理技术先进行净化处理，再排放入到绿地中，实现了对径流洪峰的调节。对于市政道路附近径流污染问题，可通过采取植草沟、雨水塘以及雨水花园等措施实现对雨水的净化处理，再排入绿道，达到高效控制污染的效果。

6结论

综上所述，随着城市建设的快速发展，行人和车辆通行密度的日益加大，城市道路给排水设计工作的重要性日益突出。海绵城市设计理念符合我国生态可持续发展目标，为城市的发展和建设带来了诸多便利，对社会经济的发展也起着重要的推动作用。在市政道路给排水设计工作中，融入海绵城市理念，有利于显著提升城市排水系统的排放能力，为城市的发展提供有有力支撑。当下，设计人员应积极将海绵城市元素落实在设计的各个环节当中，将该理念深度融合到市政道路给排水设计中去，加强开展深层次的研究工作，保证市政道路排水系统的高效运行。

参考文献：

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作者:杨宗璞 单位:北京良乡蓝鑫水利工程设计有限公司