市政排水设计中海绵城市理念的渗透

市政排水设计中海绵城市理念的渗透

万立昌,吕露敏

中电建湖北电力建设有限公司 湖北省武汉市430070

摘要：水循环在生态文明城市的发展过程中起到了关键作用，生物的生长发育均离不开水资源的支持，并且水也是植物光合作用不可缺少的成分之一。同时，水循环为维持生态系统稳定提供了巨大的支持。但是随着市政道路的建设推进，城市中可渗透雨水的土地面积越来越少，降雨后的积水排放问题成为影响自然水循环的重要因素之一。部分城市在强降雨后会出现雨水长期停留地表的情况，更甚者会引发城市洪涝灾害。将海绵城市理论和给排水设计工作有机结合后，不仅可以为城市储存更加丰沛的水资源，促进水循环的顺利展开，同时可以促进城市的生态发展，降低洪涝灾害发生的风险。

关键词：市政；排水设计；海绵城市理念；渗透

1海绵城市概念

海绵城市的实质是低影响开发雨水系统，其运行原理是在下雨的过程中聚集、净化和渗透雨水，降低地表水限度的同时，补充地下水资源，通过合理调节地表水创建新型的城建系统。即通过设计和建设赋予城市海绵的功能，在下雨时，城市这块海绵可以吸水、净水、渗水、防水、储水，在发生干旱等灾情时可以补充城市用水，让城市发展适应气候环境。

海绵城市的建造不仅可以充分利用水资源，还有利于改善城市排水系统功能，充分发挥城市的防洪防水作用。在规划和设计城市排水系统时，应以海绵城市理念作为指导理念，城市排水系统合理回收和利用雨水，帮助城市缓解排水压力，助力城市更好发展。海绵城市还能兼顾水环境的综合管理和雨水资源的可持续利用，实现保护水资源环境的目的。

2市政排水设计工作主要内容

在设计排水系统前应做好前期工作，设计人员需在详细了解城市水文、地质等资料的前提下进行基本的设计工作，若有必要或对资料存在疑问时，可实际调查后再进行给排水系统的设计工作。

城市的散水和污水排放设计应当综合考虑后进行设计，因为这两个方面具有紧密联系。另外，应当严格按污水排放标准和散水标准进行设计，相关管材等材料的使用应严格按标准确定，并积极在给排水系统建设阶段引进更多的先进积水，为提高排水系统的使用寿命提供支持。

3海绵城市概念在排水设计工作中的应用

某市政道路位于顺德区南部，起点起点接顺创路交叉口（已完成），终点接规划马海大道，红线宽60m，全长1.427km。道路采用双向六车道标准，设计速度60km/h；辅路采用双向四车道标准，设计速度40km/h。全线均采用整体式路基断面，标准路基宽度60m，断面组成：2.5m（人行道）+2.0m（自行车道）+1.5m（树池）+8.0m（辅路）+2.0m（侧绿化带）+12.0m（机动车道）+4.0m（中央分隔带）+12.0m（机动车道）+2.0m（侧绿化带）+8.0m（辅路）+1.5m（树池）+2.0m（自行车道）+2.5m（人行道），路拱横坡为2%。

3.1路缘石开口

为将机动车道雨水汇入雨水树槽及下沉式绿化分隔带内，须将路缘石进行开口。每座生态树池设置一处开口，下沉式绿化分隔带每隔30m连续设置两处开口。该项目开口形式为圆形透水孔，孔径10mm，间隔12.5mm布置，透水孔下边缘与路面高度齐平。经水力校核，单孔最大过流量为3.8L/s，过孔流速为0.48m/s，单处路缘石开口收集雨水流量满足服务面积范围内5a暴雨重现期雨水汇入要求。

3.2城市人行道的规划设计

目前，人行道在设计和建设中因为考虑到排水性能，会采用透水混凝土和透水沥青，但很多未经改造的人行道仍然采用不透水性材料或者透水性较差的材料进行铺装，完成建设投入使用后排水能力和渗水能力较差，如遇极端天气，会造成城市内涝。

以海绵城市理念对市政道路工程排水系统进行设计，道路的渗透性是设计人员需重点考虑的问题。同时，在建设过程中应用各种新型材料，确保雨水以最快的速度渗透到地下。在市政道路基层中还需要铺设排水管道，排水管道的纵向坡度和横向坡度分别控制在2.5%和1%～2%。

3.3机动车道路设计

我国多数城市的机动车行驶道路会采用不透水材料，降雨后会出现积水的情况，这不仅影响了车辆正常经过，还会进一步引发热岛效应。而将海绵城市理论应用于机动车道路设计中不仅可以改善热岛效应，还会提高行车质量。与以往的机动车行驶道路相比，引入海绵城市理论后设计中会利用透水性较强的材料作为路面施工材料，并且会应用更加先进的道路铺设技术，所以无论是路面积水程度还是城市水循环上均会得到优化。具体设计为路面采用渗水型沥青混凝土材料，中下层为不透水高强度材料，这样不仅可以减少积水对路面的影响，还可以避免雨水渗透造成道路基础强度降低。在降雨期间，雨水会通过倾斜坡度汇入旁边的排水装置中。

3.4绿化带规划设计

在海绵城市理念的指导下，城市储水功能和排水功能得到显著提升，水过滤功能也得到明显改善，这是因为市政部门在设计时会重点考虑市政排水系统的过滤性，必须在道路上进行植土、设计砾石层等。在合理的位置设计绿化带和雨水分布口，方便绿地暂时存储雨水，同时将多余的雨水排出。另外，在进行绿化带规划设计的过程中，还要设置好集水井、横向排水管，提高雨水储存和排放效率，避免分隔带积水过多影响道路运行安全。在本湿地中，在控制区铺设了截洪沟，长宽深分别为1400m、2.5m、2.2m，该截洪沟可以将洪水分流至附近的河流中。

3.5生态树池

生态树池自上而下为蓄水层、种植土层、砾石层。蓄水层：高度H取200mm；种植土厚度取1500mm，采用素土回填，要求渗透系数≥1×10-5m/s；砾石层做法与下沉式绿化分隔带基本一致。每个树池内设置一道DN200溢流管，管口与蓄水层水位高度一致，底部与盲管连通，用于排放超标雨水。

3.6溢流雨水口

下沉式绿化分隔带内每隔30m布置溢流雨水口，溢流口标高高于下沉式绿化分隔带顶部0.2m，超标雨水溢流至雨水管网，溢流口标高低于机动车道路面标高0.1m，泄水能力达到50L/s，与传统联合式双箅雨水口理论泄水能力一致，能有效保障道路排水安全。

3.7与城市绿地的衔接

海绵城市理论为建设生态化城市提供了支持，因此在城市给排水工程设计阶段，设计人员应当重视城市绿地的作用，在促进城市生态文明发展的同时优化市政给排水系统。城市绿地一般有植草沟、下沉式绿地等，根据城市的地貌选择不同的衔接方式。

城市发展过程中可以通过建设人工水池来提高城市透水率。一方面可以改善城市环境，为城市的生态发展提供支持，另一方面为雨水的收集和利用提供便利。例如，在住宅小区的景观设计中加入池塘作为蓄水池，收集降落的雨水。为了提高城市土地利用率，可以将雨水利用装置布置在地下。而城市的广场、室外停车场等地面可以采用透水性更好的铺装，如嵌草砖等，这样有利于雨水的快速渗透，还可以缓解雨水径流过高造成的积水问题。

结论

在现代化城市的设计和建设中，市政道路排水设计和施工是非常重要的部分，作为市政部门，必须加强对海绵城市设计理念的渗透和应用。作为设计人员，首先应该综合考虑城市实际情况，明确设计目标和方案，充分利用海绵城市理念的优势，将海绵城市理念更好地应用到城市设计和施工中，发挥海绵城市优势，助力城市和谐可持续发展。

参考文献：

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