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"海绵城市"理念下城市主干道改造设计研究

作者

李伟

中咨工程管理咨询有限公司,100037

摘要:随着城市化进程的加快,城市内涝、雨水径流污染等问题日益突出。"海绵城市"理念的提出为解决这些问题提供了新的思路。本文以城市主干道改造设计为切入点,探讨在"海绵城市"理念指导下,如何进行城市主干道的改造设计。通过分析"海绵城市"理念在城市主干道改造中的重要性,总结当前城市主干道存在的问题,提出了基于"海绵城市"理念的城市主干道改造设计思路,以期为相关研究提供参考。

关键词:海绵城市;主干道;改造设计;城市内涝;雨水管理

引言:近年来,随着全球气候变化和城市化进程的加快,城市内涝、雨水径流污染等问题日益凸显,给城市居民的生活和城市可持续发展带来严重影响。为应对这些挑战,"海绵城市"理念应运而生。"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的"弹性",下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水"释放"并加以利用。城市主干道作为城市重要的基础设施,在"海绵城市"建设中扮演着至关重要的角色。本文将围绕"海绵城市"理念下的城市主干道改造设计展开论述。

一、"海绵城市"理念在城市主干道改造中的重要性

城市主干道是城市交通网络的骨架,承担着城市交通、市政管线铺设、景观绿化等多重功能。然而,传统的城市主干道设计往往以"快排"为目标,大量使用不透水铺装,加之绿地率低,导致雨水无法下渗,形成地表径流,造成内涝和污染。因此,在"海绵城市"理念指导下对城市主干道进行改造设计,对于缓解城市内涝、改善城市生态环境、提升城市品质具有重要意义。

首先,"海绵城市"理念下的主干道改造有利于提高道路的透水性能,缓解城市内涝压力。通过在道路两侧和绿化隔离带铺设透水铺装,增加雨水渗透,减少地表径流,可有效降低城市内涝风险。其次,海绵型主干道可发挥滞留、净化雨水的作用,改善水环境质量。在道路绿化带设置生物滞留设施如雨水花园、下凹式绿地等,利用植物、土壤的自然净化能力去除雨水中的污染物,提高雨水利用率。再次,海绵型主干道能够增加城市绿量,缓解热岛效应,营造宜人的街道环境。通过增加道路绿化面积,合理布置乔灌草相结合的复层植被,不仅美化了街道环境,也能调节道路小气候。

二、城市主干道改造设计现状分析

(一)道路铺装材料透水性能差

目前,我国城市主干道铺装以沥青和水泥混凝土为主,透水性能较差。据统计,城市不透水面积已占城市总面积的70%~90%,雨水径流系数高达0.9以上,大量雨水无法渗入地下,造成严重的地表径流和内涝。此外,不透水铺装材料热导率高,吸热快散热慢,加剧了城市热岛效应。

(二)道路绿化率低,植被配置单一

受限于用地条件和传统设计理念,城市主干道绿化率普遍偏低,绿化多以分车带两侧的"边角"绿地为主,绿化面积小且破碎。加之道路植被以乔木和大灌木为主,配置单一,下层缺少地被植物和多年生草本,导致雨水调蓄能力不足,生态效益不高。

(三)雨水径流收集利用不足

传统主干道设计以"快排"为原则,通过路缘石、雨水口等快速收集道路雨水,排入市政管网。然而,这种"末端治理"的做法忽视了雨水的收集利用,一方面造成水资源浪费,另一方面也加重了城市排水防涝压力。当前,虽然一些城市开始重视道路雨水的就地收集利用,但多停留在理念层面,实际工程应用较少。

三、"海绵城市"理念下的主干道改造设计思路

(一)科学选择道路铺装材料,提高雨水渗透性能

在"海绵城市"理念指导下,城市主干道改造需要从道路铺装材料选择入手,科学运用透水材料,提高道路雨水渗透性能。根据道路功能分区和交通承载要求的不同,在人行道、非机动车道等低承载力需求路段,可优先考虑采用透水砖、多孔沥青等透水性能良好的铺装材料;而在车流量大、荷载要求高的机动车道路段,则可选用透水性沥青罩面,在保证路面强度和平整度的同时,兼顾道路透水需求,提高雨水渗透率。对于道路两侧硬化路肩,建议铺设植草砖等半透水材料,在满足机动车临时停靠、行人通行等功能的同时,也能够起到一定的雨水滞渗作用,削减地表径流。总之,城市主干道铺装材料的选择应因地制宜、因路制宜,在全面考虑道路使用功能、行车安全、雨水渗透等多重需求的基础上,有针对性地选择最优的透水铺装方案,最大限度地发挥道路自身在"海绵城市"建设中的积极作用,为城市雨洪管理、水生态保护贡献力量。

(二)加强道路绿化建设,构建立体式多层绿地系统

在"海绵城市"理念指导下,加强城市主干道的绿化建设应着力构建立体式、多层次的道路绿地系统,通过因地制宜布置不同类型、不同层次的绿地,最大限度地发挥绿地在雨水调蓄、净化、渗透等方面的生态功能。一方面,可在主干道两侧、交叉口、高架桥下等空间合理布局绿地,通过增加绿地面积、提高植被覆盖度,充分利用绿地对雨水的截留、净化作用,有效削减地表径流,缓解道路积水压力;另一方面,应注重在道路红线范围内营造"小微绿地",利用道路转角、沿线空地等零散地块建设口袋公园等小型绿地,打造错落有致、风格多样的点状绿地系统,在满足雨水调蓄、渗透需求的同时,也为行人提供短暂停留、休憩游憩的场所。

此外,在道路中央分隔带布置下凹式绿地,利用地形高差塑造雨水花园,通过加强下凹绿地与道路雨水口的衔接,可有效收集、滞蓄路面雨水,经植被、土壤自然净化后补充地下水或回用,在缓解内涝、改善水环境的同时,凸显街道生态景观特色。同时,在道路两侧应因地制宜配置多层次、复合型植被,通过科学搭配常绿与落叶、乔木与灌木、草花等不同类型植物,营造丰富多样、层次分明、四季有景的绿化景观,营造舒适宜人的街道环境,彰显城市生态魅力。

(三)系统规划道路雨水管理,实现雨水资源化利用

在"海绵城市"理念指导下对城市主干道进行改造,系统规划道路雨水管理应立足道路自身特点,因地制宜布设雨水调蓄、收集、利用设施,构建功能完善、衔接紧密的雨水管理系统,最大限度地实现雨水的资源化利用。具体而言,应充分挖掘利用道路红线内外空间,合理布局各类雨水设施,形成"渗、滞、蓄、净、用、排"多环节协同的雨水管理体系。在道路两侧,可通过布置渗管/渗井、蓄水模块等设施,有效收集道路及周边建筑屋面的雨水径流,经预处理后回用于道路绿地灌溉、路面冲洗等,在削减径流外排量的同时,提高雨水利用率;在道路相对高点处,可因地制宜设置雨水调蓄池,平时可作为街道景观水体,提升环境品质,暴雨时可滞蓄径流雨水,削减排水管网压力,提高城市排水防涝能力;在道路交叉口、下凹式绿地等区域,可合理布局具有调蓄、净化功能的雨水花园,充分利用植被、土壤的自然净化作用,去除初期雨水中的污染物,确保外排水质。

结语:城市主干道在城市雨洪管理中扮演着重要角色。本文在分析"海绵城市"理念内涵和意义的基础上,从铺装材料选择、道路绿化建设和雨水系统管理三个方面,提出了主干道改造设计的思路和建议。"海绵城市"理念下的主干道改造设计不仅能有效缓解城市内涝,改善道路景观环境,更能助力城市系统性地应对气候变化带来的挑战。在未来主干道建设实践中,应进一步强化顶层设计,加强部门协同,因地制宜制定"一路一策"的改造方案,形成可推广、可复制的建设模式,为建设"水城共融"的新型城市提供有力支撑。

参考文献:

[1] 张飞."海绵城市"理念下城市主干道改造设计研究[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2022(2):153-156.

[2] 李波.基于海绵城市理念的城市道路改造方案设计探讨[J].水资源开发与管理, 2021.

[3] 李波.基于海绵城市理念的城市道路改造方案设计探讨[J].国际沙棘研究与开发, 2021, 000(011):38-45,14.

[4] 武钰.城市道路改造设计理念及设计要点分析[J].四川水泥, 2022(12):242-244.