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摘要：近年来，国家逐步加大了基础设施建设力度，也赢得了“基建狂魔”的称号。目前，海绵城市理念在市政道路建设中的应用，不仅可以减少洪水灾害的发生，而且可以实现城市道路设计的合理布局，具有重要的现实意义和作用。本文以北京城市副中心某道路工程为例，从海绵城市的概念出发，研究其在市政道路工程中的应用，并通过计算年径流总量控制率和 SS 去除率，对其应用效果进行评估。
关键词：海绵城市；市政道路；道路设计
一、海绵城市
近年来，我国各地存在水灾频繁，地下水污染严重等问题。水文循环失调一度造成城市基础设施的瘫痪，传统的城市建设模式急需注入新鲜的“血液”。在此背景下，海绵城市的理念应运而生。海绵城市，顾名思义，是在生态优先地原则下，将城市设计成类似“海绵”的弹性体。道路、绿地等生态系统作为运输和处理水资源的媒介，对雨水径流进行吸纳、蓄渗和净化。海绵工程可以有效地缓解极端天气下城市排水系统的压力，实现城市水资源的净化循环利用，促进市政道路工程向生态化、绿化、可持续化的方向发展。
二、海绵城市理念在市政道路工程中的运用
本工程的海绵型道路设计在综合分析通州区域的降雨特征、土壤地质条件以及道路周围下垫面等条件的基础上，结合海绵道路的建设问题及需求，确定海绵道路的设计目标。同时根据道路场地条件、控制目标，通过容积计算确定道路海绵设施的规模及布局，实现降低雨水径流污染程度、提高道路排水能力的目标。
2.1 “海绵城市”理念的设计要点
针对行政办公区道路排水压力较大、雨水污染程度较高等突出问题，在市政道路工程设计中融入海绵城市理念，科学布置排水净水等系统控制措施，实现雨水径流的有组织的径流，构建水环境友好的绿色道路系统。根据综合控制指标要求和各单项控制指标，结合现状分析，对道路进行海绵化改造，实施低影响开发具体措施。海绵城市设计主要采用三项技术措施，分别为：人行道透水铺装、环保型雨水口、下凹式绿地及渗透溢流井。
海绵道路的雨水径流路线图如图 1 所示：
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图1 道路建设技术路线图
2.2 透水铺装设计
在市政道路建设中，人行道铺设是重要的一环，其影响着道路工程的整体施工效果。在传统市政道路工程中，人行道不具有渗透功能。为了提高道路的整体渗透能力，使用透水型步道方砖，配合无砂大孔混凝土基层，级配碎石，以及粗砂垫层进行人行道铺装。透水砖铺装完成后采用干中砂进行扫缝。使用透水铺装设计，可以有效解决人行道积水现象。在降雨期间雨水会透过人行道下渗到土壤中，经土壤过滤、净化后可以补充地下水，小规模降雨基本不产流。从而提升了人行道上行人的体验，增加了行人的交通安全性。
2.3 环保型雨水口
与传统的双篦、四篦雨水口不同，环保型雨水口可以有效地过滤掉进入雨水口径流中的树叶等其他固体物质，减轻道路雨水径流污染，从而提高雨水径流污染控制能力。环保型雨水口篦子以及篦子下的过滤斗可以有效地拦截雨水径流中较大的污染物；拦污板不仅具有排水隔油作用，同时可以拦截漂浮污染物；无砂混凝土透水墙可以将雨水过滤后下排。
2.4 下凹式绿地
本项目将机非隔离带设置为下凹式，下凹深度约为 0.15m。降雨时人行道、非机动车道的雨水首先径流至下凹式绿地（即机非隔离带）进行滞留调蓄，径流中的污染物可以在沉淀、过滤、渗透、吸收及生物降解等共同作用下得到有效去除。随后雨水流至下凹式绿地下的渗透溢流井中，渗透溢流井通过井底入渗。当井底入渗饱和后，溢流的雨水汇入市政管道中。本工程设计每 40m 一组渗透排水井，渗透溢流井使用 PE 成品井，井口大小为φ=600~900mm。
2.5 年径流总量控制率计算
本工程计算指标方法采用《海绵城市建设技术指南》中“规划范围低影响开发雨水系统的年径流总量控制率”的方法[2]。具体为：非机动车道、人行道及下凹式绿地为一个汇水分区，机动车道为一个汇水分区，中央分隔带为一个汇水分区，全幅道路被分为五个汇水分区。根据人行道透水铺装净流系数、非机动车道径流系数、下凹绿地存水容积整体反算此分区总量控制率；再结合机动车道的 90%径流系数，按道路宽度加权平均计算道路红线范围内年径流总量控制率。人行道考虑雨水入渗、非机动车道不入渗，下凹式绿地率 50%及下凹深度为 0.15m 计算。最终对 5 个汇水分区进行加权平均算得综合雨水控制率为 56.95%。
2.6 水质标准及评价
根据《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》的内容，针对道路雨水径流污染物中，SS 往往与其他污染物指标（悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）等）具有一定的相关性[3]。因此，本工程采用 SS 作为径流污染物控制指标，根据该技术指南里提供的低影响开发设施比选表得出，透水砖铺装、环保型雨水口、下凹式绿地对污染物的去除率（以 SS 计）为 80~90%。最终通过计算确定本工程的海绵型道路 SS 去除率最高可达 57.37%。
2.7 设施维护
海绵城市的运营维护是设施发挥效力的保障，也直接决定了系统的使用寿命。
（1）透水铺装。透水步道的维护应包括结构性维护和功能性维护。结构性维护的项目包括步道裂缝、坑槽、沉降、剥落、磨损等；功能性维护的项目包括路面渗透性能的检查和恢复。对于采用保留缝隙的方式进行铺装的区域应及时清理缝隙内的沉积物，垃圾杂物等。透水铺装的渗透机能的检查时间宜选在大雨之后，观察路面是否存在水洼、积水坑等，若出现应及时对路面进行渗透机能的测试，并采取措施清除堵塞。可使用真空吸尘和透水路面清洗车对透水面空隙中的堵塞物进行周期性清洗，清洗频率应根据路面污染程度、交通量大小、气候及环境条件等因素而定。
（2）环保型雨水口及渗透溢流井。此设施的维护应包括结构性维护和功能性维护。结构性维护的项目应包括路面裂缝、坑槽、沉降、剥落、磨损等，功能性维护的项目应包括雨水口入流通畅性。应派专人定期检查雨水井内的无砂混凝土透水墙、拦污板是否有堵塞、淤泥沉积现象，发生问题后进行雨水口清掏；设有截污篮或净化装置的雨水口应定期清除截污篮或净化装置内的垃圾、落叶。
（3）下凹式绿地。进水口、溢流口处应设置卵石或采取其他防冲刷设施，防止因过度冲刷造成水土流失。应及时清理调蓄空间内的沉积物、淤泥，防止沉积物堆积而导致调蓄能力不足或过水不畅。当调蓄空间雨水的排空时间超过 36h 时，应及时更换树皮覆盖层或表层种植土。
结语
通过将海绵城市理念应用于实际工程中，实现了城市道路年径流总量的有效控制，减少了城市雨水径流污染物，缓解城市排水系统压力，对我国市政道路工程发展有重大的意义。同时，海绵城市的建设需要全方位保障，对后续海绵道路的维护保养以及制定相关的政策制度还需要进一步地探究。
参考文献：
[1]石战航.西咸新区海绵城市道路设计研究[D].长安大学.2017.
[2]张霖.厦门海绵城市建设背景下房地产项目低影响开发规划分析[D].厦门大学.2017.