斯琴高娃

摘    要：随着城市化进程的不断推进，城市下垫面条件及地理水文特性发生变化，城市水文循环随之改变。近年来受城市热岛效应影响而发生的短历时强降雨气候较多见，地表径流总量增加，不透水硬质路面材质的广泛使用使得雨水无法自然下渗入土壤，又因初期雨水径流污染严重、雨水管渠断面不足、外河水位顶托等多种原因使得城市内涝、河湖水环境污染等问题日益凸显。受国外先进的低影响开发雨洪管理理念的影响，“海绵城市”理念在我国应运而生。随着相关技术的发展，我国多地相继进行海绵城市技术试点，均取得了良好成效。本文对海绵城市理论基础、传统模式下市政道路排水设计存在的问题以及针对性采用海绵城市理念的应对措施进行浅析。

关键词：海绵城市;市政道路排水;雨水调蓄

1  海绵城市理论概述

“海绵城市”，顾名思义是将城市比喻为海绵，可以吸收雨水、储存雨水、释放雨水，给雨水资源的储备及利用赋予了弹性空间。随着城市化进程的不断推进，城市硬化路面的不断增加以及因城市热岛效应而产生的短历时强降雨等极端气候现象的加剧，城市洪涝灾害、河湖水环境污染等问题日益凸显，给人民生命安全及城市经济发展带来了诸多不利影响。降雨发生时怎样快速收纳雨水、储存雨水、并释放雨水、利用雨水，成为城市建设不可回避的问题，基于低影响开发的海绵城市理念由此诞生。海绵城市理念的前提是在进行城市开发建设时时维持其原地理水文特性的稳定性，通过源头削减、中途转输、末端调蓄的技术手段和措施实现城市良好的水文循环。

2  传统模式道路排水存在的问题

（1）传统道路横断面设计时道路横坡大多坡向机动车道和非机动车道，在车道边线最低点设置雨水口，雨水通过地表径流排入雨水口、再沿雨水管网排入水体。这种传统道路排水设计理念重在“排”字，较少考虑下渗及滞留，旨在最大程度通过管网转移表面径流总量。随着城市化进程的不断推进，不透水硬化路面面积增加、城市下垫面糙率降低，导致地表径流速度加快，洪水总量加大、总历时缩短，峰现时间提前，洪峰流量增加。随着极端强降雨的频繁发生，受部分建设年代较早的雨水管渠过流断面小、管道淤堵损坏、外河水位顶托等多种因素影响，雨水管渠无法顺利排空，致使城市内涝时常发生。

（2）传统道路设计时为了防止雨水下渗对道路结构层造成破坏，一般采用沥青混凝土、水泥混凝土路面等隔水性较好的材料，人行道砖也多采用不透水砖。且道路侧分带及绿化带高程高于设计路面高程，并且设置侧石进行隔离。降雨时地表径流不流入绿地，而是通过排水设施排走，这样不仅使得排水管网压力增加，亦切断了自然水循环中降雨对地下水的补给路径，致使地下水位降低，长期影响下可能会造成水资源不足、地面沉降、植被生长受限等问题。

（3）传统道路设计一般将绿地及绿化带高程设计得比道路高程高，降雨时超量雨水从绿化带排入设计道路，通过排水设施排入雨水管网;晴天时又利用大量城市自来水对绿地进行浇洒灌溉。这种传统模式缺点在于：一是无法充分利用绿地土壤对雨水的吸纳、蓄留作用，二是消耗了大量珍贵的自来水资源用于浇洒灌溉，三是维护成本较高，增加财政压力。

3  海绵城市理念在道路排水设计中的应用

（1）城市道路横断面布置时首先应考虑将道路横坡坡向中央绿化带、侧分带和红线外绿地，使得路面产生的雨水径流能自然流入绿化带和绿地，并通过设置在绿地内的低影响开发设施，实现雨水的渗透、储存及调节。低影响开发设施主要功能为纳水、渗水、储水、净水，当达到调蓄量上限时可通过溢流排放系统与城市雨水管渠系统相连，保证应收尽收、余水外排，储排结合。

（2）传统道路排水设计以“排”为主，路面多采用不透水材料，侧分带绿化带与机动车道间用侧石分离，保证道路结构层不受下渗雨水的破坏。但海绵城市道路排水设计理念与此相反，一般采用透水或半透水混凝土、沥青、人行道铺装、路缘石等增加雨水的渗透率，透水或半透水型路面的设计应根据当地水文、地质、气候环境特点、汇水范围径流总量、地下水位高度以及道路设计荷载、路基结构的设计强度及稳定性等因素综合确定。

采用透水路面材料的道路，下渗的雨水通过道路下的带孔渗透式雨水管、渗透式雨水检查井等设施排入低影响开发设施进行调节。路面产生的雨水径流一部分流入绿化带，进行自然渗透吸收，一部分通过与市政雨水管网相连的溢流式雨水口等设施进行调节。人行道除采用透水铺装外，还可采用下沉式生态树池，使得雨水可以得到一定程度的收集和初步过滤，树池土壤的下端、土工布之上埋设溢流管，与市政雨水管渠相通，实现渗排平衡。道路中心隔离带及侧分带较宽的道路，可以设置线性生物滞留池等简易生物滞留设施，池内种植丰富多样及耐水的景观植物，起到美化环境及渗水储水滤水的作用，池底埋设溢流管，与市政雨水管渠相通，保证超量雨水可顺利排至市政管网。通过了解国内外众多成功案例可知，上述均为运用广泛且成效显著的技术措施，可以使得城市道路排水功能优化、积涝现象改善、排水管渠断面减小，同时使生态效益、景观效益更加显著。

（3）对于红线外具有一定宽度绿地的市政道路，可以更加充分地发挥海绵城市理念的优势。常规道路排水设计往往没有对绿地的雨水自然渗透功能引起足够的重视，在进行雨水管网水力计算时一般按照绿地外侧地块的用地性质选取较高的径流系数，使得雨水管渠计算断面较大。绿地常常做成中心较高、四周坡向道路的“龟背式”。尤其是挖方较大的道路，绿地高程比道路高程高，常规设计为了防止降雨时绿地雨水径流入市政道路，一般在红线外设置硬化雨水边沟用于截水，并将边沟与雨水管网相通。在海绵城市理念指导下，可将绿地由传统的“龟背式”转而设计为下沉式，绿地内种植耐旱、耐涝植物，并在下沉最低点设置雨水口，使得超量雨水排入雨水管网。人行道可坡向绿地，使雨水分散进入下沉绿地。面积较大的绿地可设置渗透塘，渗透塘主要由前置塘及蓄渗区组成，前置塘主要用于沉积泥沙，雨水通过碎石塘边流入前置塘，当水位增长到塘顶高程时，上层较清澈的雨水溢流入蓄渗区进行调蓄及渗透，蓄渗区水位上升至设计调蓄最高水位时通过格栅溢流入放空管，最终排入雨水管网或者排入积蓄设施以备后续利用。靠近人行道一侧的绿地边缘还可设置成品渗透式排水沟，一般有树脂材质及PE材质，沟底采用碎石和粗砂垫层，可将入沟雨水渗入地下，补充土壤水分。

4  結论

通过海绵城市理念基础之上的多种技术措施，可以使得城市水文特性更加稳定，雨水通过自然水循环的模式进行土壤下渗，起到雨水调蓄、补充涵养地下水，净化雨水水质等多种作用。通过对雨水资源的有效管理及利用，能够很好地缓解城市内涝及水环境污染等问题，从而取得明显的环境效益和社会效益。

参考文献：

[1] 陈敏欣，高旭山.浅谈基于海绵城市理念的市政道路雨水建设研究[J]城市建设理论研究，2019（3）.

[2] 王江文，张绍明.基于海绵城市建设理念的市政道路改造技术探讨[J]住宅与房地产，2019（2）.

[3] 刘楠楠，褚一威，陶君，马同宇，张博.基于“海绵城市”理念的初期雨水资源化技术研究进展[J]给水排水，2019.