沈阳市市政工程设计研究院
摘要：城市道路排水系统作为市政给排水系统的重要组成，直接影响着城市的抗洪抗涝性能，可持续发展背景下，提高了对于水资源再生利用的实际要求，海绵城市相关理念被随之提出。海绵城市相关理念中，打破了固有的雨水排放方式，通过特殊的结构形式，优化城市的渗水、蓄水及净水性能，并完成水资源的高效再生利用。笔者从城市道路排水设计入手，就海绵城市理念在其中的实际应用，发表几点看法。
关键词：海绵城市；道路设计；排水系统；应用
现代城市在发展过程中，相继表现出水资源短缺、水污染、以及洪涝灾害等一系列问题，并且随着城市规模的扩展而愈发严重。近几年，我国南方部分城市受特殊天气影响，出现较为严重的城市内涝问题，也间接说明了现代城市排水系统的一些问题。海绵城市是一种新型的生态城市发展理念，通过特殊的结构形式取代传统的道路排水设计，在保障城市用水及公共基础设施安全的基础上，提高城市的渗水、蓄水及净水能力，进而提高水资源的再生利用率，解决城市用水问题，促进城市进一步的生态发展。
一、海绵城市基本内涵分析
顾名思义，海绵城市是指城市像海绵一样，在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要用水时再加以利用。优先利用城市绿化、建筑、公园、道路等公共基础设施,改变传统的道路雨水排放方式，在保障城市用水及公共设施安全的基础上，实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环，提高城市排水能力和水处理能力，维护城市良好的生态功能。
二、海绵城市在道路建设中的运行结构分析
就城市道路建设而言,其在道路建设中的运行结构主要包括低影响雨水开发、管渠排水和超标径流雨水排放三方面内容。低影响雨水开发是指在海绵城市建设基础上，借助其独特的结构，实现雨水渗透、蓄积、净化、传送等相关功能，进而对雨水流量、径流量和污染情况进行调节，最终达到雨水良性开发的目的；城市道路建设中海绵城市的运行结构，如下图所示。
三、城市道路排水设计中海绵城市理论的应用要点分析
（一）城市道路整体规划设计要点分析
《海绵城市建设技术指南》中，明确指出在城市建设过程中，应注意充分保护城市自然原有生态环境，包括绿化、河流、树木等。因此，在城市道路整体规划阶段，应在城市现有地理环境基础上，结合海绵城市和城市道路建设实际要求，综合考虑城市绿化、河流等自然生态环境因素，科学制定城市道路规划方案，以减低对城市原有道路排水系统的破坏，最大限度的保护城市原有生态环境，并通过最优化的道路规划布局，提高城市渗水、蓄水和水处理能力，实现低影响的生态道路建设目标。
（二）城市道路路面设计要点分析
传统设计理念中，通常在道路路面设计1.5%～2.0%的横坡，以借助重力完成对雨水的收集，路边绿化带则会略高于道路路面设计，从而促进路面积水的有效排放。海绵城市相关理念中，保留了城市道路路面的坡度设计，以确保路面积水的有效汇集。道路绿化带内增设了雨水溢流口，雨水进入绿化带后，优先满足绿化带土壤对于水源的供给要求，当其内部水含量饱和后，由排水管道实现剩余径流雨水的集中排放。如有地下水补给需求，可在排水管道中设置相应的渗透装置。
（三）城市道路结构层设计要点分析
海绵城市相关建设要求中，城市道路表面积水共有三种排放方式，其一是通过道路路面间隙渗透排出，其二是经由道路路面进入道路基质层，借助相关排水管道排出，最后一种则是直接进入城市道路基层完成排放。第一、二种方式可有效降低城市道路表面径流系数，满足城市道路排水要求，但并不具备路面雨水渗透、滞留和相应的蓄积净化功能。海绵城市相关建设规范中，对于城市道路基层土壤渗透系数有着明确的标准要求，即大于或等于7×10-5cm/s。因此，需对道路建筑材料的结构进行调整，以人行道路为例，传统理念下使用花岗石或预制混凝土材料进行施工，但在海绵城市理念中，需使用新型透水材料完成铺装，以提高道路透水性、透气性，降低城市地表散发热量，增强道路建设生态保护效果。不同材质道路路面的雨水径流取值范围，如下表所示。
（四）城市道路排水系统设计要点分析
1、绿化带设计分析
为进一步提高道路路面排水的顺畅性，在绿化带设计中，对其周边高度和中心高度进行了区别设计，即中心高度略低于周边高度，雨水溢流口设置于绿化带中央位置，为下凹式结构。道路路面积水经过绿化带土壤充分吸收后，集中汇集于雨水排水口排出。这种绿化带在提高土壤渗透系数、降低城市洪涝灾害、以及降低城市灌溉成本方面，有着较为明显的优势。
2、排水沟渠设计
排水沟渠相关设计以生态保护为基本原则，在建设过程中充分考虑人文环境和自然生态对其应用效果的影响。就排水沟渠结构层次而言，由下及上依次是砂石层、渗排水层、水分渗透过滤层、土壤种植层以及绿化植被层。通过这样的设计，可进一步增强排水沟的渗透性能，提高道路污水过滤效率 ，达到水资源再生循环利用的最终目的。
3、道路排水管路渗透设计
道路排水管路设计中，应在PVC管周围，使用小粒径多孔材料进行填充，具体包括石粒等，借助多孔层的结构特性，提高路面积水蓄积功能。这样设计的优点在于透水效果优良、管道占地较小、应用限制少、协调能力强，缺点是清理管体周围的碎石较为困难，如发生碎石堵塞管孔等问题，将直接影响积水的渗透效果。
结语：
综上所述，海绵城市是一种新型的生态城市发展理念，就道路排水设计而言，使用特殊的结构形式，打破了固有的道路排水设计理念，提高了城市道路的渗水、蓄水及水处理能力，增强了其生态保护性能。相关单位在实际施工设计过程中，应注意改变自身固有的设计思维模式，在海绵城市建设规范相关要求基础上，科学制定城市道路排水系统设计方案，以促进现代城市生态化的进一步发展。
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论文作者:孙姣
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/26
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