杨彬彬，钱思琦

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

1 海绵理念的提出

近年来，我国城市化进程快速推进，经济社会得到高速发展，但同时由于发展理念的落后，城市水环境也出现了一些问题，如排水管网建设标准偏低、管网不完善、雨水径流污染、水体内源污染等。

随着人们生活水平的提高、经济发展方式的转变，生态文明建设列入国家发展大计。中央和地方对城镇排水和雨水问题给与高度重视，大力推进“海绵城市”建设，采用源头削减、中途控制、末端处理等多层面雨水控制利用措施，按照“渗、蓄、滞、净、用、排”六字原则，利用多种技术，实现城市良性水文循环，维持或恢复城市海绵功能。

许多地区、城市编制了海绵城市规划，市政道路作为城市的重要市政基础设施，其“海绵化”设计在整个海绵城市系统中成为颇为重要的一部分。

2 市政道路设计中常用的几种海绵措施

传统市政道路建设中，灰色设施被广泛应用[1]。路面采用弱透水或不透水的铺装材料，排水系统以直排为主，河流、森林、草地、湖泊等绿色设施被大量灰色设施所取代，使得城市硬化率高，蓄滞能力低，地面径流量大[2]，加之灰色排水设施标准偏低、管网承载能力弱等问题，使得部分地势低洼城区市政道路及排水系统逢雨必涝。在海绵城市建设中，为了城市的雨洪管理，应实现灰色与绿色的有机结合，海绵城市措施是城市雨水管理的重要组成部分，灰色工程措施只有和海绵城市措施结合，才能发挥最大效益，形成完整的、灰色与绿色结合的、可持续的城市雨洪管理基础设施。目前，经过一段时间的设计实践，一些海绵城市设计措施被广泛应用。

2.1 透水铺装

透水铺装是一种新兴的城市铺装形式，通过采用大孔隙结构层或排水渗透设施，雨水能够通过铺装结构就地入渗，以达到消除地表径流、雨水还原地下的目的。透水铺装可将降雨渗透率由硬化路面的10%～15%增加到75%以上，大大降低地面径流量，消减洪峰，避免大暴雨或者连续降雨造成城市洪涝灾害。

2.2 下凹式绿地

下凹式绿地是将普通绿地下凹一定深度而达到滞留收集雨水目的。下凹式绿地的主要设计参数是绿地下凹的深度，一般建议平均下凹深度为H=10～20 cm。下凹式绿地内一般应设置溢流口，保证暴雨时径流的溢流排放。溢流口顶部标高一般应高于下凹式绿地地面15～25 cm。

2.3 植草沟

生态植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统。生态植草沟可广泛应用于城市建筑与小区、城市道路及城市绿地内。地表径流以较低流速经植草沟储存、过滤和渗透，径流中的30%～50%污染物可被有效去除。生态植草沟适用区域广，径流控制效果较好，建设费用可控，且后期维护费用较低。

2.4 蓄水池（模块）

蓄水池指具有雨水储存功能的集蓄利用设施，同时也具有削减峰值流量的作用，主要包括钢筋混凝土蓄水池，砖、石砌筑蓄水池及塑料蓄水模块拼装式蓄水池。其中，蓄水模块可分为下渗式及不下渗式两种。

采用SPSS 18.0统计学软件对数据进行处理，计量资料以“±s”表示，计数资料以百分数（%）表示，采用x2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

此外，生态树池、生物滞留设施、微地形处理等措施也较多地应用于市政道路海绵城市建设中。

3 市政道路的海绵措施及工程案例

3.1 市政道路海绵建设的思路

海绵城市专项规划中，将城市划分为若干块管控区，首先确定管控区总的指标控制要求，然后再针对每个管控区不同的用地类型，采用不同的管控目标要求，即将指标分解。这样就可以把基于低影响开发理念的雨水控制措施落实到用地条件或建设项目的设计要点中，作为土地开发的约束条件。主要考核指标包含年径流总量控制率、设计降雨量、年径流污染控制率、下沉式绿地率、绿化率、透水铺装率等。

所需控制量为：W=10ΨhF=10×0.9×12.54×0.087 5=9.9m3

没有强度标记的深凹槽型螺栓是六角头上有减重凹槽的法兰螺栓，是按法兰外径进行的分类(图8)，它们的法兰外径比带有法兰头的标准螺栓的直径要大。安装这类螺栓应小心地装在正确的位置并施加规定的扭矩。

在诸多海绵措施中：透水铺装广泛应用于道路人行道铺装；在道路侧分带宽度大于2m，且土壤下渗条件较好时，考虑设置下凹式绿地；在道路人行道外侧有绿化带时，可设置植草沟；在高架快速路、跨线桥路段，可在桥梁下立柱间设置蓄水模块、生物滞留设施等。下面结合几个工程实例，介绍海绵城市理念在市政道路工程中的应用。

3.2 海绵型道路工程案例

3.2.1 临沂市某道路新建工程

该项目位于山东省临沂市，规划为城市主干路，全长约13.5 km，红线宽度100m。根据《海绵城市建设技术指南》分区，临沂市位于Ⅳ区（70%＜α＜85%）。表1为临沂市年径流总量控制率与设计雨量对照表。

首先，施工材料选取不当。施工材料在建筑工程中占据着十分重要的地位，它和工程成本以及质量都存在紧密联系。在具体施工的过程中，如果施工材料的选用出现问题，必然会影响到施工质量，造成返工或是施工暂停，这样就会对工程施工活动的顺利实施造成影响。

表1 临沂市年径流总量控制率与设计雨量对照表

蓄水模块底部和四周采用防渗土工布包裹，主要发挥蓄水模块的调蓄功能。在蓄水模块中设置溢流管，当雨水超过蓄水模块容量时，最终溢流到新建或已建的雨水管网中。模块中蓄存的雨水可通过泵车抽取后，用于绿化浇灌。

图1 道路横断面设计图（单位：m）

3.2.1.1 透水铺装

其二，制度体系及其实践策略的缺失。制度体系是实践策略的基本依据，我国健康扶贫政策制度经历了一个演变过程。现将2000年以来我国农村健康扶贫策略的基本政策梳理归纳如表1。

（1）透水铺装方案选择

该项目新建工程的断面为6块板型式，包括机动车道、机非混行道和人行道。考虑到车行道主要应满足交通功能，且车行道透水铺装的使用初期效果尚可，但后期效果不理想，养护成本较高，且机动车道道路基础含水率过高影响使用寿命，该工程仅在人行道上采用透水铺装方式。人行道透水铺装结构如图2所示。

图2 人行道透水砖铺装

（2）设计要点

下层结构也要做透水结构，否则仅人行道砖采用透水砖，但下层不透水，不能达到效果。

b.在绿化带两侧与道路路基路面的接触面敷设防渗土工布，以避免路基路面受雨水浸泡受损。

（1）下凹绿地方案

根据道路横断面设计方案（见图3），雨水汇水方向为：15.25m主线机动车道雨水汇集至3.5 m侧分带下凹式绿地，7.0 m辅道机动车道及3.0 m人行道雨水汇集至绿化带3.0m宽的下凹式绿地，待绿化带土层饱和后，水位上升至高于溢流井顶面标高时溢流入溢流井，就近接入雨水管道系统后排河。

图3 下凹式绿地横断面布置图（半幅道路）（单位：m）

根据海绵规划的指标要求，计算得出下凹式绿地平均下凹深度为15 cm，下凹式绿地地面比车行道边线处路面低15 cm。统计道路全线下凹式绿地可调蓄的雨水量体积，加上人行道透水铺装共同作用，满足径流总量控制率61.5%、设计降雨量19.4mm的要求。图4为下凹式绿地剖面图。

图4 下凹式绿地剖面图

（2）设计要点

a.应注意路缘石侧面进水口、过路消能带、挡水堰、雨水溢流井的设置，以保证下凹绿地的蓄水高度，保证蓄水体积。

3.2.1.2 下凹式绿地排水系统的设计

3.2.1.3 生态植草沟

在高架桥标准跨段下设置海绵系统（见图5）。蓄水模块用长丝土工布包裹，以便于雨水下渗。当降雨量较小时，一部分雨水通过植物净化并下渗到地下；当降雨量较大时，雨水除下渗外，还可直接通过雨水导流口直接排入调蓄模块内。在蓄水模块中设置溢流管，当雨水超过蓄水模块容量时，则最终溢流到新建或已建的雨水管网中。

设计要点：建议生态植草沟与同侧绿化景观相协调，做到满足功能条件下与同侧系统融为一体。

3.2.1.4 微地形处理

国际化、信息化、网络化、个性化成为21世纪的“标记”[1]。2014高等教育版的美国地平线报告预测，学生从知识的消费者转变为创造者，将是未来3-5年的趋势[2]。2014年全球举办了100余次创客大会，其中包括日本、中国、美国和意大利等国家[3]。创客精神和教育融合的新型教育模式——创客教育，在全世界得到迅速发展。

道路4m宽中央分隔带，汇水范围仅包括自身区域，采用微地形下凹设计，调蓄自身区域降雨，以满足年径流总量控制率要求。

设计要点：单位面积要求调蓄自身区域降雨，较易满足设计条件。也建议与中分带景观设计统一考虑，做到美观和谐。

从Eugenio Bortone的实验结果可以得出如下结论：低剪切工况下生产的虾料，具有最高的水中稳定性(低剪切LSME实验组水中稳定性最高，为89.7%)。而延长调质时间对于提高虾料的水中稳定性具有非常明显的效果(延长调质时间使得水中稳定性从67.5%提升至82.1%)。这与牧羊有限公司在实际生产过程中所得到的结果完全吻合。图5和图6为牧羊有限公司在进行膨化沉性螃蟹料水中稳定性实验的现场图片。在同样配方、同样工况情况下，图5为使用普通调质器(调质时间120 s)生产的沉性螃蟹料浸泡4 h后的情况；图6为使用牧羊有限公司的五轴组合调质器(调质时间为240 s)生产的螃蟹料浸泡4 h后的情况。

一是培养学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，如果学生对课堂缺乏浓厚的兴趣，教师就很难激发他们的热情。在教学实践中，学生之所以对课堂感到“厌烦”，其原因就在于教师们过分依赖教科书，永无止境地重复着词汇—课文—练习这样一种简单的模式。这三个步骤固然重要，但如果我们不能增加一些课本以外的知识，那将是十分乏味的。我们的学生即使有再强的自律性，如果总是一成不变，那么在经过一段时间之后，他们的大脑也会“关闭”的。所以，我们必须运用好各种手段，通过展开与课文有关问题的讨论，或结合课文搞些游戏，或结合课文内容插入一首歌曲等等方式，使课堂变得更加生动，才能把学生从枯燥的课文中解放出来，逐渐生成学习的兴趣。

3.2.1.5 效能分析

该项目下凹式绿地总面积约153 660m2，蓄水体积约23 049m3，透水铺装总面积约66 165m2。通过低影响开发措施，年径流总量控制率达到76%，满足临沂市海绵城市专项规划对于交通用地指标的管控要求。

3.2.2 大同市某快速路改造工程

该项目位于山西省大同市，路线全长约5.6 km，为城市快速路，主线高架道路，双向6车道。大同市海绵城市专项规划中对交通设施用地的指标要求：年径流总量控制率达到77%，对应设计降雨量为12.54mm，年径流污染削减率SS为60%。

该项目地面辅道为现状老路利用，侧分带维持现状不做改造。考虑到大同为缺水型城市，可收集并利用高架雨水，调蓄后用于绿化浇灌。通过雨水调蓄系统进行蓄存、净化、下渗，使雨水得到蓄存并使污染物部分去除，减少污染的排放量，可有效缓解管网压力，一定程度提高管网的排水标准。

3.2.2.1 生物滞留设施及蓄水模块方案

（1）雨水下渗方案

该项目两侧绿带内设计生态植草沟，沟深20～30 cm，平均蓄水深度0.2 m，雨水通过植草沟下渗、沉淀、净化后排入规划河道。

图5 高架桥下海绵系统沿道路纵向剖面图

（2）雨水利用方案

在 2012年的“7·16”洪灾中，平塘县抢险救灾组织有序，山洪灾害防治非工程措施正常发挥作用，实现了大灾面前无人员伤亡的目标。

根据临沂市海绵城市专项规划，确定道路交通用地强制性控制指标年径流总量控制率目标为61.5%，其对应的设计降雨量为19.4mm。按上述海绵城市建设规划的指标要求，结合项目横断面、平面、纵断面设计方案（见图1），采用多种低影响开发形式，满足海绵规划的要求。

该项目人行道采用透水铺装，行道树采用生态树池（见图7）。生态树池内植物宜选用乌桕、白蜡、墨西哥落雨杉、花叶杞柳等耐水淹、耐污能力强的乡土树种。雨水通过渗、蓄、滞等作用降低地表径流，延缓雨水排放。溢流和出流雨水排入雨水管渠系统或临街绿地。

以中分带9 m宽，高架桥标准跨段35 m为例，路面径流系数取0.9。

道路系统作为海绵城市的重要组成部分进行海绵城市设计时，首先应满足道路设计的基本要求。道路本身有交通服务功能，有使用的耐久性要求，海绵城市建设时不应影响其最基本的功能。然后，应按照海绵专项规划的要求，以指标为导向，结合道路建设方案，对道路本身及项目所在地降雨特征、水文地质条件的情况进行调研，确定径流的流向、积水点及汇水面积，因地制宜，设置海绵设施，满足海绵规划的指标要求。

选取海绵设施调蓄量不小于9.9m3的调蓄模块以满足海绵城市设计指标要求。

3.2.2.3 雨水径流污染控制量核算

该工程通过海绵系统进行蓄存、净化、下渗，其雨水径流中携带的污染物主要通过过滤、吸附，雨水径流污染可得到有效控制；超过渗滤池调蓄能力的雨水和污染物可通过砾石层部分去除，减少了污染的排放量。因此，经过计算（年SS总量污染控制率=年径流总量控制率×低影响开发设施平均去除率=61.6%＞60%），该工程可达到雨水径流污染的控制要求。

纳米材料科学学习通常需要具备多学科知识基础。目前上海理工大学材料科学专业的大多数研究生只具备某一基础学科的专业基础,随时需要补充其他学科相关知识。学科交叉对从事纳米材料科学教学工作者也提出了很高的要求,因此需要教师具备比较广泛且扎实的专业基础,才能全面并透彻地理解相关的知识点,再传授给学生。

3.2.3 徐州市某高架快速路工程

该项目位于江苏省徐州市，路线全长约12.3 km，道路红线宽度50～60m。主线高架道路等级为城市快速路，地面道路建设标准为城市主干路。主线高架双向6车道，两侧布置双向6车道辅路。根据江苏省海绵型道路建设要求，海绵型道路年径流总量控制率为59%～60%，对应的设计降雨量为15.8～17.5mm。

3.2.3.1 海绵措施的选择

该项目所在区域地下岩层较浅，结合道路横断面及地质情况，海绵城市试验段的海绵城市雨水系统设计采用人行道透水铺装、行道树生态树池、中央分隔带生物滞留设施三种措施。图6为海绵试验段高架道路断面设计图。

图6 海绵试验段高架道路断面设计图（单位：m）

（1）生态树池及透水人行道

3.2.2.2 年径流总量控制率核算

一是根据《浙江省气象灾害防御条例》要求,推动各级人民政府落实气象灾害防御职责,建立健全气象灾害防御工作的协调机制,加强气象科普宣传;二是联合科协、安监、旅游、教育等部门,联动推进气象科普宣传常态化工作,会同广播、电视、报纸、网络等媒体开展气象灾害防御知识的公益宣传,定期组织气象科普宣传活动;三是推进气象科普馆建设,建立气象部门与社会公众直面交流的平台,让社会公众更深入了解气象科普知识,提高气象防灾减灾意识。

图7 透水人行道与生态池剖面图

（2）生物滞留设施

25m宽的高架桥面雨水汇集后经雨水立管至桥下消能井，消能井雨水进入生物滞留设施（见图8）。按照高架路面达到62%径流控制率的标准，对应设计降雨量17.5mm，收集两个桥墩之间高架路的总蓄水量13.1m3，则设施尺寸取B×L×H=3.5m×15m×1.4m，其中上层砾石缓冲带为0.3m，用于雨水调蓄，调蓄容积为15.75m3＞13.1m3。雨水进入设施后，经下渗、蓄存、净化等作用，能延长雨水滞留时间，恢复城市生态系统自身的水循环能力，减轻城市防洪压力。

一次发酵法和二次发酵法最本质的区别是搅拌的次数和发酵的时间不一样，二次发酵法采用中种发酵和延续发酵，增加了面团的发酵时间，面筋软化充分，制作的面包组织柔软，发酵风味浓郁，通常用于欧式面包制作工艺中。一次发酵法通常用于配方中糖和乳制品含量比较高的面包品种中。

图8 生物滞留设施沿道路纵向剖面图

3.2.3.2 效能分析

1)云南电力市场尚不完善，受到多重因素制约。目前云南电力市场建设的重点在于如何消纳富余水电，市场当前平衡不同机组之间上网电价差异大的方式主要通过政府分配，月度撮合交易没有采取统一出清的方式，且现货市场建设困难重重。主要表现为：(1)电厂全面亏损；(2)弃水问题严重；(3)发电侧和用户侧存在一定的行使市场力的可能；(4)能量市场外的其他辅助服务补偿机制尚不完善；(5)市场价格不采用统一出清；(6)政府在利益分配中起到重要作用，例如在优先电量分配、在西电东送设置门槛等；(7)由电价低的小水电承担未放开进入市场用户的交叉补贴。多方面原因导致电力市场进一步完善受到限制。

该项目通过高架快速路面雨水的收集处理，采用人行道透水路面、生态树池、滞留设施等海绵措施滞留道路雨水。海绵城市雨水系统的实际年径流总量控制率达到70%，有效减少雨水径流产生量。采用生物滞留带调蓄净化雨水，预计年径流污染消减率为56%（以SS计），减少了因径流污染而带来的城市水环境污染。

4 海绵城市设计建议

（1）透水铺装的日常管理养护要求较高，故道路设计时一般仅在人行道采用透水铺装，车行道很少采用。

（2）下凹式绿地会对道路景观造成一定影响。设计中，既要满足绿化景观需求，又要满足海绵城市调蓄容积的要求，因此要注意平衡两者的关系。另外，地下水位较高时，下凹式绿地雨水下渗的能力有限，建议采用其他海绵措施。

别呦呦还叫我听声音，第一声春雷响了，她叫我聆听虫子在地底翻身，秋风来了，叶子黄了，她叫我听豆荚炸开来的声音。

（3）下凹式绿地、生态树池及生物滞留设施在选择植物时宜选用耐水淹、耐污能力强的树种。

（4）设计时考虑所在地下水情况，探明地下水深度。若地下水位高，如长三角地区，雨水下渗困难，绿化带长期积水可能造成植物烂根，蚊虫滋生。

5 结语

由于传统发展观念的局限，道路排水系统以快速排水为主要目的，且道路下排水管网系统存在各种问题，造成我国城市出现逢雨必涝、河道污染等环境问题。

为进一步推进海绵城市建设，恢复城市良性水文循环，修复城市的生态系统，各种城市道路海绵措施及绿色生态设施得以迅速推广和应用。通过改造城市道路下垫面来发挥其雨水吸收、下渗、调蓄的功能，同时减少初期雨水对环境的污染，并将部分雨水资源进行回收利用，对市政道路排水系统合理优化和管控，从而实现市政道路的海绵化。