海绵城市理念在市政道路与广场设计中的集成应用与效果评估

1 引言

近年来，极端天气频发，城市内涝灾害加剧，严重影响居民生活并造成经济损失，同时水资源供需矛盾突出。传统市政道路与广场硬化面积大、排水单一、雨水利用率低，进一步恶化城市生态 [1]。海绵城市理念以 “渗、滞、蓄、用、排”为核心，强调雨水自然调节利用，将其应用于市政道路与广场设计，是解决城市水问题、改善生态的关键。因此，研究其应用策略与效果极具现实意义[2]。

2 海绵城市理念在市政道路设计中的集成应用

2.1 道路铺装设计

传统市政道路多用沥青、混凝土等不透水材料，雨水难渗透，依赖排水系统易致内涝。海绵城市理念下，道路铺装需优先采用透水材料，如透水沥青、透水混凝土、透水砖等[3]。

第一，透水沥青铺装。具备优良透水性，可加速雨水下渗补给地下水，兼具降噪、抗滑优势，能提升道路使用体验。设计时依交通流量与荷载，选适配材料，铺装厚度常为6-10cm。

第二，透水混凝土铺装。由粗骨料、水泥等构成，内部孔隙连通，透水强且抗压高，适用于人行道、非机动车道及停车场。施工时需严控配合比与工艺，保障透水和强度。

第三，透水砖铺装。多用于人行道与非机动车道，色彩款式丰富，透水性能佳，可有效收集雨水、减少径流。铺设时要处理好砖缝，确保雨水渗透顺畅。

2.2 道路绿化系统设计

道路绿化系统是海绵城市理念在市政道路设计中的重要载体，不仅能够美化环境，还能发挥滞留、渗透雨水的作用 [4]。采用下凹式地形，使绿化带高程低于路面 5-10cm ，形成雨水滞留区。降雨时，路面雨水可自然流入，经植被与土壤渗透、过滤，实现净化滞留，同时减少路面冲刷，保护道路结构。选用香樟、女贞等耐涝耐旱、抗污染的本土植物，采用乔灌草立体种植模式。乔木树冠截留雨水，灌木与草本植物根系固土增渗，提升植被截留滞水能力。

2.3 道路排水设施设计

在海绵城市理念下，道路排水设施应采用“渗、滞、蓄、用、排” 相结合的方式，构建多功能的排水系统。

第一，渗透排水设施。在道路两侧设置渗透沟、渗透井等渗透排水设施。渗透沟一般设置在绿化带内，沟内填充碎石、卵石等透水性材料，雨水通过渗透沟渗透到地下。渗透井则设置在道路低洼处，将雨水收集后导入地下含水层[5]。

第二，蓄排水设施。在道路周边合适位置设置蓄水池、蓄水箱等蓄排水设施，收集道路和绿化带汇集的雨水。收集的雨水可用于道路绿化灌溉、路面清洗等，实现雨水资源的再利用。蓄水池的容量应根据当地的降雨量、道路面积和绿化灌溉需求等因素进行计算确定。

第三，排水管网优化。对传统的道路排水管网进行优化改造，采用雨污分流制，避免雨水和污水混流。同时，增大排水管网的管径，提高排水能力，减少内涝风险。在排水管网的出口处设置雨水净化设施，如格栅、沉淀池等，对雨水进行初步净化，减少对自然水体的污染。

3 海绵城市理念在市政广场设计中的集成应用

3.1 广场铺装设计

市政广场人流量大，铺装材料不仅要具有良好的透水性能，还需具备较高的强度和耐磨性。对于广场的主要活动区域，可采用透水混凝土或透水砖铺装；对于边缘区域和景观区域，可采用天然石材等透水材料。在选择铺装材料时，应考虑其透水系数、抗压强度、耐磨性等性能指标，确保满足广场的使用要求。广场透水铺装结构一般由面层、基层、垫层和排水层组成。面层采用透水铺装材料，基层和垫层采用级配砂石等透水性材料，排水层设置透水管或排水盲沟。这种铺装结构能够使雨水快速渗透到地下，同时通过排水层将多余的雨水排出，避免广场积水。

3.2 广场绿化与水景设计

3.2.1 绿化设计

广场绿化应结合海绵城市理念，采用下凹式绿地、植草沟等形式，增加雨水的滞留和渗透。在植物选择上，应选择适应本地气候条件、耐水湿的植物，如荷花、菖蒲、芦苇等水生植物，以及银杏、桂花等乔木。同时，合理配置植物群落，形成多层次的绿化景观，提高广场的生态效益和景观效果。

3.2.2 水景设计

广场水景可设计为雨水花园、人工湿地等形式，实现雨水的净化和利用。雨水花园通过种植水生植物和设置过滤层，对雨水进行净化处理，净化后的雨水可用于水景补水或绿化灌溉。人工湿地则利用湿地生态系统的净化功能，对雨水进行深度处理，同时为市民提供休闲观赏的场所。

3.3 广场雨水收集与利用系统设计

3.3.1 雨水收集系统

在广场周边设置雨水收集口，收集广场表面和绿化区域的雨水。雨水收集口应与广场的排水系统相连，将收集的雨水导入蓄水池。同时，在广场的屋顶、遮阳棚等部位设置雨水收集装置，收集屋面雨水，进一步提高雨水收集量。

3.3.2 雨水利用系统

收集的雨水经过净化处理后，可用于广场绿化灌溉、地面清洗、水景补水等。在设计雨水利用系统时，应根据广场的用水需求和雨水收集量，合理确定蓄水池的容量和雨水净化设施的处理能力。同时，设置雨水利用管网，将净化后的雨水输送到各个用水点，实现雨水资源的高效利用。

4 海绵城市理念集成应用的效果评估

4.1 案例选取

以某城市新区市政道路与广场项目为例，该项目采用海绵城市理念进行设计和建设，道路总长 5km，广场面积2 万㎡。项目建设过程中，应用了透水铺装、下凹式绿化带、渗透沟、蓄水池等海绵城市设施。

4.2 评估指标与方法

选取地表径流削减率、雨水资源利用率、土壤含水率、空气质量改善程度等作为评估指标。地表径流削减率反映海绵城市设施对雨水地表径流的控制效果；雨水资源利用率反映雨水资源的回收利用情况；土壤含水率反映海绵城市设施对地下水的补充效果；空气质量改善程度反映绿化系统对空气的净化作用。

通过现场监测和数据分析的方法进行效果评估。在项目建成后，设置监测点，对地表径流、雨水收集量、土壤含水率、空气质量等指标进行长期监测。同时，与传统市政道路与广场项目的相关指标进行对比分析，评估海绵城市理念的应用效果。

4.3 评估结果

监测数据显示，降雨量 50mm 时，项目地表径流削减率超 70% ，较传统项目（约 30% ）大幅提升，显著降低城市内涝风险。通过蓄水池集雨，用于绿化灌溉与地面清洗，雨水利用率达 40% ，年节水约 5000m³ ，缓解水资源短缺。项目区土壤含水率较传统区域提升 15%-20% ，有效补给地下水，优化土壤生态，助力植被生长。绿化系统吸附污染物，项目区空气质量优良天数比例较周边增加 8%-10% ，改善城市空气环境。

5 结论

海绵城市理念下的市政道路与广场设计，通过采用透水铺装、下凹式绿化带、渗透排水设施、雨水收集利用系统等措施，能够有效削减地表径流，提高雨水资源利用率，补充地下水，改善城市生态环境和空气质量。在实际应用中，应遵循生态优先、系统整合、因地制宜的原则，结合项目所在地的实际情况，制定科学合理的设计方案。

参考文献：

[1] 丁琨, 范凌峰, 倪勇, 等. 基于“海绵城市”建设理念的海绵校园规划[J].洛阳理工学院学报（自然科学版）,2021,31(4):8-14.

[2] 郝洁 . 简析建筑小区海绵城市设计海绵设施设计及施工要点 [J]. 中国房地产业 ,2020,000(030):51.

[3] 黄敬丽 . 社区公园海绵城市理念设计及施工技术分析——以松岗街道社区公园广场为例 [J]. 江西建材 ,2024(9):281-283.

[4] 彭轩 . 海绵城市视角下的道路绿化景观设计简析 [J]. 中国住宅设施 ,2023(12):19-21.

[5] 谢 毅 . 透 水 铺 装 和 排 水 路 面 在 市 政 建 设 中 的 应 用 [J]. 四 川 水泥 ,2021,000(012):223-224.