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基于“海绵城市”理念的城市道路设计
时间: 2016-6-12 来源: 智慧市政网 作者: 魏永

  海绵城市建设是我国城市转型发展——绿色发展的的一种选择,是生态城市建设的重要内容。城市道路作为城市空间的重要组成部分,必须将海绵城市的理念融入到工程建设中去。


1 海绵城市的概述


  海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存水“释放”并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先的原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度实现雨水在城市区域积存、渗透和净化,提高雨水资源化水平,保护生态环境。建设海绵城市的六字方针是“渗、蓄、滞、净、用、排”。


2 “海绵城市”构建体系


  海绵城市建设统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能,有效控制径流总量、径流峰值和径流污染;城市雨水管渠系统即传统排水系统,应与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。超标雨水径流排放系统,用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、泄洪通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建。

 


图1 海绵城市构建体系

 

3 传统的城市道路设计对路面雨水的处理


  城市道路雨水排水系统的基本功能要求是将地面雨雪水快速排除,保证车辆和行人的正常交通,避免路面结构因浸水而破坏。常规做法是: 通过道路的横坡和纵坡将路面雨水汇流至路面边缘的雨水口,进入排水管涵快速排除。除了绿化带内的雨水,其它雨水几乎不经过土壤就排入了河流、湖泊。路面结构设计时也是采取各种防渗措施避免雨水下渗影响路面结构的强度和稳定性,例如路面面层下设置封层、路面结构两侧设置隔水墙、绿化带下设置防渗土工膜等。上述雨水快排、处处防渗的设计思想,仅是为了保证道路基本使用功能,而忽略了城市道路还应具有的生态功能,造成城市防洪排涝难题,加剧城市热岛效应。


4 城市道路的低影响开发措施


  根据“海绵城市”建设的要求,为了解决传统的城市道路设计存在的破坏生态的问题,城市道路设计必须采用低影响开发雨水系统。低影响开发雨水系统的设计目标是改变传统的将雨水尽快排除的思想,代之以雨水滞、渗、蓄、排,削减洪峰流量,防止洪涝灾害; 控制面源污染,改善水环境作用。此时的路面排水系统步骤如图2。针对道路的特点,具体措施如下:


图2 路面排水系统步骤图

 

  (1) 采用下凹式绿化带。绿化带做成低于车行道10~15cm的下凹型式,以便于收集雨水,绿化带内必须设置溢流式雨水口以保证路面不积水。当路基土渗透性过小时,应在绿化带下方设置碎石盲沟排水,以免机动车道路床因浸水而软化。


图3 低影响开发道路典型断面

 

  (2) 透水路面。分为透水水泥混凝凝土路面、透水沥青混凝土路面、透水砖铺装路面。透水路面适用于轻荷载交通的城市支路、园林道路以及停车场和广场,且路基土渗透系数大于或等于7×10-5cm/s;不适用严寒地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区、盐渍土地区。慢车道和人行道可以通过适当加强路面结构,尽量采用透水路面。当路基土渗透系数小于7×10-5cm/s时,路基顶面必须设置可靠的隔水层和排水层及时排水。此时的透水路面仅能发挥“滞”的功能。
  (3) 绿化带下设置蓄水、滞水、净化的措施。当人行道外侧有绿地时,人行道的横坡可以向外,利用绿地设置雨水花园、生物滞留槽、蓄水塘等设施。当绿化带较宽时,也可在绿化带内设置生物滞留槽对路面初期雨水进行净化处理。


5 城市道路在低影响开发设计时的注意事项


  (1) 城市道路低影响开发设施进水口处应局部下凹以提高设施进水条件,进水口的开口宽度、设置间距应根据道路纵坡调整;进水口处应设置防冲刷设施;(2) 城市道路低影响开发设施应建设有效的溢流排放设施并与城市雨水管网系统和超标雨水径流排放系统有效衔接;(3) 城市道路低影响开发设施应采取相应的防渗措施,防止径流雨水下渗对道路路面及路基造成损坏;(4) 当道路纵向坡度影响低影响开发设施有效调蓄容积时,应建设有效的挡水设施;(5) 城市径流雨水行泄通道及易发生内涝的道路、下沉式立交桥区等区域的低影响开发雨水调蓄设施,应配建警示标志及必要的预警系统,避免对公共安全造成危害;(6) 在机动车道边侧设计浅碟边沟,用来收集初期雨水,送至生物滞留槽进行处理;(7) 在高架桥下因地制宜地设置收水箱,收水箱与桥面泄水管相连接收集桥面雨水,收水箱下方有阀门,遇到干旱天气,可以直接用收集的雨水为周边绿化带浇水。


6 结束语


  海绵城市建设,要以城市建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等建设为载体,城市规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业要统筹配合,突破传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,构建低影响开发雨水系统。

 

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