浅析海绵城市理念的城市道路系统化设计

摘要：海绵城市道路系统化设计能有效管理水资源、避免水资源的浪费。该系统的主要作用包括雨水的收集、城市水资源的管理、雨污水的合理排放。文章首先分析海绵城市理念下的整体设计结构、整体规划、道路整体结构层次设计、城市道路路面设计情况，接着对具体的排水设计进行分析，主要有对绿化带、排水管道渗透、排水沟的设计等进行分析。

关键词：海绵城市；城市道路；系统化设计；绿化带设计；排水管道设计；排水沟设计 文献标识码：A

中图分类号：TU992 文章编号：1009-2374（2017）05-0133-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.065

对于海绵城市而言就是在建设城市中，发挥海绵一样的吸水效果，完善公园、道路、绿化、建筑等公共设施后，应用新型的排水方式，利用特殊的建筑结构，有效完成蓄水、渗水、净水等环节，同时对水资源进行管理，做好水资源的再生和重复使用等工作，保证城市和生态系统的稳定。

1 海绵城市理念下的整体设计结构

在进行海绵城市建设中必须完善以下三点内容：第一，建立低影响雨水开发体系，由于城市建设都是根据海绵体系建设的，因此通过一些特殊结构就可以完成雨水的渗透、蓄积和净化工作，这是一个有效循环的过程，可以最大程度上利用水资源，避免对水资源的浪费，除此之外，还可以调节雨水的径流峰值和径流总量，对一些污染地区进行处理；第二，完善管渠排水系统，该系统要和低影响雨水开发系统有效结合，共同对雨水进行收集、处理和排放，有效对雨水资源进行管理；第三，建立超标径流雨水排放体系，主要作用是对自然降水进行收集，对城市各个地区的水流进行调蓄，同时在特殊时候还可以做泄洪处理。通过上述三个系统的协同合作，能有效收集、管理雨水，避免雨水四处蔓延对城市造成影响，为了深入对这方面的内容进行理解，O计了海绵城市在城市道路建设运行结构图，附图如下：

2 海绵城市设计工作的重点内容

2.1 整体规划的重点内容

在建设海绵城市中要结合整体做好规划，避免设计不合理、水资源处理不当等问题。在建设的前期阶段有效利用自然环境十分有必要，根据城市所有的地理环境，在尽量减小对原有排水系统干扰的前提下，设计城市道路时要绕开天然的湖泊，做好城市道路的空间布局，同时做好与在建或已建项目的衔接，在道路两侧设计出天然的绿化带和人行道，有效滞留雨水，让雨水充分渗透到地下，让大地对雨水进行净化，这样形成的径流的雨水量会非常小，再通过其他设施的建设，有效对这部分水资源进行管理，避免出现径流水量超标等问题，实现道路低影响的建设目标。

2.2 设计城市道路路面的重点内容

一般在传统的道路路面设计中，要求路面必须倾斜1.5%～2%，这样在重力的作用下，降水会自由地流进排水口，建设绿化带时其要比路面高一些，有利于路面积水的流动，但是在海绵城市理念下进行路面、绿化带设计中，在建设路面时一定要存在一定的高低差，这样当遇到降雨天气后，雨水落到路面上，汇集成径流，由于路面设计中存在一定的高低差，这样雨水会直接向低路面的一侧流动，除此之外，进行绿化带设计中，在其下面设计了排水管，当遇到降雨后，雨水需要先满足周围绿化植被的需求，大部分水资源会渗透到地层中被植被吸收，还有一部分渗透到地下形成地下水，之后剩余的才会从排水管道中流出。另外，还可以将渗透装置安装到排水管中，在渗透装置的作用下雨水直接进入到地层中，有效对城市地下水进行补给，做好对城市水资源的管理。

2.3 设计道路整体结构层次的重点内容

为了有效管理城市水资源，相关技术人员分析得出可以通过三种方式进行路面积水的排放：第一，降雨导致雨水积累在道路表面，可以通过路面之间的间隙将雨水渗透到路面以下，有效排放出雨水；第二，长时间的积水会逐渐渗透到道路的基础层，而在道路两侧设置了排水管道，可以有效排出这些雨水；第三，路面积水直接进入道路基土层进行排放。对于前两种排水方式而言，可以有效降低道路表面的径流系数，达到海绵城市设计的要求，但是没有完成对路面的渗透作用，雨水不能滞留到绿化植被中，也不能有效对雨污水进行净化。海绵城市建设规范中对这方面有明确的规定，要求道路基层土壤的渗透系数不得小于7×10-5cm/s，城市道路的车流量非常大，而且很多道路的负载高，不能有效对积水实施渗透。传统方式设计人行道路的时候，预制混凝土是常用的材料或者会使用花岗石，但是在建设海绵城市理念的道路时，必须使用新型的透水材料进行道路的铺装，该材料有很好的透水性和透气性，有效降低城市地表热量的散发，在生态保护方面有非常重要的作用，在海绵城市理念建设中，要求所建设的道路渗水系数在1.0×10-3mm/s范围，地下水表面层和透水层的距离控制在1m以上，下面是不同路面的雨水径流取值范围，路面建设中可以作为参考，保证最终的建设质量。

3 城市中具体的排水设计要点

3.1 设计排水管渗透的方法

在排水管道中进行渗透设计时，要使用特殊的材料，材料一般表面存在很多孔洞，直径不超过10mm，有效对排水管道周围进行填充，该材料还设置了多孔层，可以对路面积水进行有效蓄积，这种新型的排水管有很好的协调性，透水效果好，占用空间小，但在使用过程中这些管体周围会堆积很多碎石，主要是雨水冲刷，运输车辆上掉落造成的，清理时非常困难，碎石容易将管体孔隙堵塞，如果不及时清除将会影响渗透效果。排水管道的设计贯穿整个城市道路工程，城市道路复杂，出现很多交叉口，排水管道铺设非常复杂，线路布置就显得较为冗长，因此在施工前必须经过严谨的设计，实地现场考察，各项数据资料都合格后才能进行城市施工，保证排水管道的排水效果。

3.2 设计排水沟的方法

进行城市道路两侧的排水沟设计中，必须遵循保护生态环境原则，在建设和设计时要了解当地的生态情况，让排水沟设计和生态有机结合到一起，避免相互影响而出现问题。设计排水沟时其结构层次依次是绿化植被层，土壤种植层，水分渗透过滤层，渗排水层，砂石层。这种结构的排水沟可以对道路雨污水进行过滤，对路面积水进行渗透，同时还能保护周围的生态环境，充分完成水源的循环再生利用。

3.3 设计城市绿化带的方法

绿化带的设计非常重要，可以保证城市路面排水顺畅，海绵城市绿化带设计时其中心一般比周围低，在绿化带中央位置设计溢流式排水口，这样就可以形成下凹式绿化带，有效排除雨水。路面的初期雨水会渗透到绿化带的土壤层中，为绿化植被提供水资源，剩余的雨水会通过排水管道排出，这种设计方式可以避免洪涝灾害的出现，保证土壤的整体渗透系数，当城市绿化通过雨水灌溉达到很好的效果后，植被的灌溉用水量就会相应的减少，节约城市中的水资源。

3.4 海绵城市的优势

传统的排水理念中主要是快速排水，将城市水资源排放到附近的河流和湖泊中，导致80%的水资源没有利用就被排掉，但是海绵城市设计理念，雨水可以渗透到道路路基层，对周围的绿化植被进行灌溉，合理利用了水资源，同时有效处理了雨水，对地下水资源起到很好的补充作用。由于人行道使用了透水透气材料，导致城市不透水面积减少，降雨后减小洪峰流量。当大部分雨水渗透到地下后，在道路避免形成的径流会变小，有效控制了径流产生的污染。在大雨过后，道路没有明显的积水，可以让司机驾驶得更加舒适。

4 结语

通过以上对海绵城市的城市道路系统化设计分析，发现想要达到理想的排水效果，在设计施工过程中，要求设计部门和施工部门相互配合，避免使用传统的雨水排放方式，利用绿化带、植草沟、排水管道、排水管道的渗透等，有效排出城市中的雨污水。海绵道路可以很好地补充城市地下水资源，减小洪峰流量，减轻排水系统压力，降低雨水径流污染，改善道路行驶安全性和舒适性，改善城市微气候，因此在以后有很好的发展前景。

参考文献

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