“海绵城市”理念在城市道路设计中的应用

2022-09-10

引言:

海绵城市是一种具有我国特色的形象化称呼, 国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”, 海绵城市把城市形象比喻为海绵, 遇到有降雨时能够就近吸收、存蓄、净化雨水、调节水循环;在缺水时将蓄存的水释放出加以利用, 从而让水在城市中的活动更加“自然”, 充分发挥城市“绿色”基础设施与“灰色”基础设施协同作战的能力, 恢复城市的“海绵”功能。

一、道路低影响影开发雨水系统建设目标

推广道路低影响开发建设模式, 优先利用自然排水系统, 扩大径流雨水源头减排的刚性约束, 充分发挥道路中铺装、绿化带对雨水的吸收、渗透和缓释作用, 缓解城市内涝、消减道路径流污染负荷、节约水资源、改善城市生态系统环境, 为建设海绵城市提供重要保障。

二、道路低影响开发雨水系统控制指标

道路是城市径流及其污染物产生的主要场所之一, 在满足交通安全的基础上, 应充分考虑道路自身及周边绿地空间, 实施低影响开发设施, 结合道路横断面和排水方向, 利用道路的绿化带、车行道、人行道, 建设下沉式绿地、植草沟、透水铺装等低影响开发设施, 通过渗透、调蓄、净化等方式, 实现道路低影响开发控制指标。

总体目标为年径流总量控制率80%, 对应的设计降雨量为25mm。为满足总体目标主要选取以下分部指标作为控制指标:

注:表中数据为近期主干路低影响开发雨水系统控制指标, 其它等级道路可参照执行;SS为悬浮物。

三、道路低影响开发雨水系统构建典型流程

城市道路径流雨水应通过有组织的汇流与转输, 经截污等预处理后引入道路红线内、外绿地内, 并通过设置在绿地的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理。城市道路低影响开发雨水系统典型流程如下图:

四、道路低影响开发雨水系统路面雨水系统步骤

路面径流雨水应通过有组织的汇流与传输, 排水方式应采用生态排水的方式, 横断面设计应优化道路横坡坡向、路面与道路绿化带即周边绿地的竖向关系等, 便于径流雨水汇入低影响开发设施。

五、道路低影响开发雨水系统技术措施组合

根据城市道路用地功能、构成、土地利用布局、水文地质等特点, 并结合道路现状和远期规划, 在道路范围主要实现雨水迟滞、收集、渗透、初期生物净化和转输等主要功能, 调节、储存和回收再利用等其它功能在其它用地性质的低影响开发设施实现, 道路主要采用的技术措施组合为:透水铺装、下沉式绿化带、渗管、生态树池和生物滞留带等措施实现低影响开发控制目标。

六、道路低影响开发典型横断面布置

横断面布置除满足常规交通功能外, 还应根据低影响开发雨水系统控制指标, 合理确定各板块尺寸和排水方向, 结合主干道低影响开发项目, 对道路低影响开发横断面布置步骤进行简要概述:

1、道路基本情况

道路红线宽度60米, 设计时速60km/h, 红线外排规划有5米绿化带, 建筑退红线10米。

2、横断面布置

<1>道路根据交通量预测, 布置为双向八车道, 采用四块板断面形式, 机动车道总宽度为2× (0.5×2+3.5×4) =30米。考虑机动车道难以修建为透水铺装, 为满足35%的透水铺装率, 人非板块总宽度不小于30×0.35/0.65=16米, 拟布置人行道2×4=8米, 非机动车道2×5=10米。

断面绿化带总宽度为:60-30-2× (4+5) =12米, 中央绿化分隔带作为硬质分离设施, 不考虑布置低影响开发设施, 按最小宽度2米, 因此机非隔离带宽度为 (12-2) /2=5米, 采用下凹式生物滞留带形式。

排水方向, 机动车道坡向机非隔离带, 非机动车道坡向机非隔离带, 人行道坡向外排绿地。红线外绿地采用下沉式绿地形式, 建筑退红线内铺装要求开发商采用透水铺装。断面布置见下图:

七、分部指标验算

透水铺装率:透水铺装面积/硬化地面总面积=18/ (18+30) =37.5%>35%

下凹绿地率:下凹式绿地面积/绿地总面积=10/ (10+2) =83.3%>50%

综合径流系数:φ= (φ绿地F绿地+φ车行道F车行道+φ人行道F人行道+φ非机动车道F非机动车道) /F道路= (0.15×12+0.9×30+0.2×8+0.55×10) /60=0.598<0.6, 式中各板块径流系数根据《指南》表4-3选取。

S S总量去除率:年S S总量去除率=年径流总量控制率×低影响开发设施对S S的平均去除率=80%×[ (85%×8+80%×10+75%×10) /28]=63.7%>55%, 式中各低影响开发设施SS去除率根据《指南》表4-1选取。

八、结论

通过对城市道路特点和用地性质分析, 结合低影响开发雨水系统构建的基本理念和原则, 城市道路标准横断面布置时, 可以落实城市开发建设低影响开发理念, 并以量化指标核算, 为科学合理布置城市道路低影响开发断面提供理论依据。

摘要：为贯彻落实国家领导人讲话及中央城镇化工作会议精神, 大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”, 节约利用水资源, 改善和保护城市生态环境, 加快生态文明建设, 依据住房城乡建设部《海绵城市建设指南》, 全国各地陆续进行了海绵城市建设的试点工作, 在审批、技术标准和资金配套等方面予以支持。本文结合城市主干道项目低影响开发雨水系统设计, 对“海绵城市”理念在城市道路设计中的应用进行了分析探讨。

关键词：海绵城市,低影响开发雨水系统,城市道路设计