基于海绵城市理念的市政道路排水设计

1 市政排水设计矛盾

传统市政排水系统普遍采用“快排”模式，依赖管道、泵站等灰色基础设施将雨水迅速导排至受纳水体。这种线性处理方式在高强度城市化背景下暴露出显著矛盾。首先，不透水地表比例持续攀升，导致雨水径流系数大幅提高，汇流时间缩短，峰值流量激增，原有排水管网设计标准难以应对频发的短时强降雨事件，城市内涝风险显著上升。其次，雨水资源未被有效利用，大量原本可回补地下水或用于景观、绿化灌溉的清洁雨水被直接排走，加剧了城市水资源短缺压力。再者，传统系统对初期雨水污染控制能力薄弱，径流携带的油污、重金属、悬浮物等污染物未经有效处理即排入水体，造成城市水环境质量恶化。此外，过度依赖地下管网不仅建设与维护成本高昂，且一旦发生故障，系统恢复能力差，整体韧性不足。

2 海绵城市理念的价值

2.1 有利于提升水资源利用率

海绵城市通过构建多层次的雨水收集与利用体系，将传统视为“负担”的雨水转化为可利用资源。在道路系统中，可通过透水铺装、生物滞留带、雨水花园等设施，将部分雨水就地渗透补给地下水，或经初步净化后储存于地下蓄水模块、调蓄池中，用于道路洒扫、绿化浇灌等非饮用用途。这种“源头减量、过程控制、末端利用”的模式，显著降低了对市政供水系统的依赖，提升了城市水资源的循环利用效率。尤其在干旱半干旱地区，该模式对缓解水资源供需矛盾具有重要意义。

2.2 有利于减少洪涝灾害

通过在道路沿线及周边空间设置具有调蓄功能的绿色基础设施，可有效削减雨水径流峰值，延缓汇流时间。例如，低势绿地和下沉式绿化带能够在暴雨期间临时滞留地表径流，减轻下游管网负荷；大型调蓄设施则可在极端降雨时发挥“蓄洪”作用，避免系统超载。这种“分散调蓄、错峰排放”的策略，改变了传统“集中快排”的脆弱模式，使城市排水系统具备更强的抗冲击能力。同时，通过增加地表渗透面积，减少地表径流总量，从源头上降低了城市内涝的发生概率与影响范围，提升了城市公共安全水平。

3 市政排水设计原则

3.1 促进雨水的自然渗透与蓄积

设计应优先考虑恢复和增强地表的自然渗透能力。在道路红线范围内，尽可能减少不透水铺装比例，推广使用透水沥青、透水混凝土等材料，使雨水能够直接下渗。同时，在人行道、分隔带、路侧绿地等区域设置低势绿地、植草沟等设施，利用地形高差引导雨水进入土壤层，实现就地蓄渗。对于地下水位较高或土壤渗透性差的区域，可结合地下渗透井、渗管等辅助设施，构建复合型渗透系统，确保雨水有效回补地下含水层。

3.2 加强雨水的收集与利用

在保障道路安全与功能的前提下，应系统规划雨水收集路径与储存设施。可通过路缘石开口、雨水口改造等方式，将路面径流有序导入生物滞留设施或地下蓄水装置。收集的雨水经自然沉淀、植物根系过滤、微生物降解等过程净化后，可用于道路保洁、景观补水等用途。设计中应注重“灰绿结合”，即绿色基础设施与传统管网协同运行，实现雨水的分级处理与高效利用。同时，应建立智能化监控系统，实时监测蓄水容量与水质状况，优化雨水调配策略。

3.3 提升排水系统的韧性与适应性

面对气候变化带来的不确定性，排水系统需具备应对极端天气的弹性。设计应充分考虑未来降雨强度与频率的变化趋势，预留足够的调蓄空间与溢流通道。采用模块化、可扩展的设施布局，便于后期维护与功能升级。同时，通过多路径排水设计，避免单一设施失效导致系统崩溃。例如，在主干管网之外设置生态沟渠作为备用排水通道，在暴雨期间可临时承担部分排水任务。这种多层级、多路径的系统架构，显著提升了整体运行的稳

定性与适应能力。

4 市政排水设计中海绵城市理念应用路径

针对不同类型道路的空间特征与功能需求，需采取差异化、精细化的设计策略，确保海绵设施与道路结构有机融合。

4.1 城市雨水系统设计

4.1.1 低势绿地

低势绿地是道路系统中最基础的海绵单元。其设计需结合道路纵坡与横断面，合理确定绿地高程，使其低于相邻路面 10-20 厘米，形成有效的雨水汇流区。绿地内应选用耐淹、耐旱、净化能力强的乡土植物，如鸢尾、芦苇、千屈菜等，构建稳定的植物群落。土壤层宜采用渗透性良好的砂质壤土，并设置砾石层以增强蓄水能力。为防止雨水携带的泥沙堵塞，可在入口处设置沉砂池或植被缓冲带。低势绿地不仅具备雨水调蓄功能，还能改善道路微气候、提升景观品质。

4.1.2 蓄水系统

蓄水系统包括地下蓄水模块、调蓄池、雨水桶等多种形式。在道路交叉口、立交桥下等易积水区域，可设置大型地下调蓄池，结合泵站实现“蓄-排”联动。在人行道或非机动车道下方，可埋设模块化蓄水单元，既不占用地上空间，又能有效储存雨水。蓄水设施应配备过滤装置与溢流管，确保水质达标并防止内涝。对于景观道路，可将蓄水池与水景结合，实现生态与美学的统一。

4.2 城市道路系统设计

4.2.1 单幅路

单幅路通常为双向两车道，断面宽度有限。其海绵设计应注重空间的集约利用。可将中央分隔带或路侧绿化带改造为生物滞留带，通过路缘石开口引导雨水进入。人行道采用透水铺装，并在树池周围设置渗透井，实现“点-线-面”结合的渗透网络。

4.2.2 多幅路

多幅路具备更丰富的空间层次，为海绵设施布局提供了有利条件。除中央分隔带和两侧绿化带外，辅道与主道之间的侧分带也可作为雨水调蓄空间。可采用“阶梯式”设计，使雨水逐级下渗或流向下游蓄水设施。机动车道与非机动车道之间可设置植草沟，拦截路面污染物。多幅路的排水系统应实现“分区管理”，不同断面单元独立处理雨水，再通过地下管网统一调度，提升系统整体效率。

4.2.3 机动车道

机动车道作为高强度荷载区域，其海绵化需兼顾结构安全与排水功能。可采用高强度透水沥青混凝土，其孔隙率控制在 15%-20% ，既能保证承载力，又具备良好渗透性能。路面横坡设计应优化，确保雨水快速流向路侧低势绿地或雨水口。在交通量较小的支路或社区道路，可尝试全透水路面结构，包括透水面层、碎石基层与渗透性垫层，实现雨水的全断面下渗。同时，应加强路面维护，定期清理孔隙堵塞，确保长期渗透效果。

5 结语

将海绵城市理念系统应用于市政道路排水设计，是对传统排水模式的深刻变革。通过遵循促进自然渗透、强化雨水利用、提升系统韧性的设计原则，结合低势绿地、蓄水系统及不同类型道路的精细化布局，能够构建起高效、生态、安全的城市雨水管理体系。该体系不仅有效缓解了城市内涝与水资源短缺的双重压力，还提升了道路空间的生态价值与环境品质，实现了基础设施功能与城市可持续发展目标的有机统一。

参考文献：

[1]基于海绵城市理念的市政道路排水设计方案[J].王永雄.江西建材,2024(05).

[2]海绵城市理念下低影响开发系统在市政道路排水设计中的应用[J].张银,姚佩.新疆有色金属,2023(02).