海绵城市理念下市政道路雨水收集系统设计

引言

随着城市化进程的加快，市政道路作为城市下垫面的重要组成部分，其雨水管理问题日益凸显。传统道路雨水排放模式不仅易引发城市内涝，还导致雨水资源流失和径流污染，与可持续发展理念相悖。海绵城市理念强调自然积存、自然渗透、自然净化，为市政道路雨水收集系统设计提供了全新思路。

一、海绵城市理念下市政道路雨水收集系统设计原则与目标

1.1 设计基本原则

海绵城市理念下的市政道路雨水收集系统设计需以生态优先为核心准则，尊重城市自然水文循环规律，避免过度采用硬化设施破坏原有水生态系统。多功能协同原则要求系统设计兼顾雨水收集、防洪排涝、生态景观等多重功能。地域适应性原则强调结合当地气候、地质与水文条件优化设计方案。多雨地区需强化系统的调蓄与排放能力，干旱地区则应侧重雨水的收集与回用；土壤渗透性能好的区域可增加渗透设施比例，而土壤黏重地区需更多依赖蓄存与净化设施。经济性与可持续性原则要求在设计阶段平衡建设成本与长期运维费用。

1.2 设计目标体系

雨水径流控制目标着眼于源头、过程和终期设施的共同作用，减少道路雨水径流量和雨水径流峰值，从而减少城市内涝的风险。雨水水质净化目标着眼于雨水径流污染物浓度降低，依靠植物过虑、土壤吸收、微生物降解等方式去除雨水中的浮游物、重金属、有机物等污染物，以防止收集的雨水对周边水体或雨水系统回用系统产生污染。雨水资源化利用目标是对收集处理后的雨水用于道路绿化浇灌、道路清扫、景观水补水等，减少使用常规水资源。

二、海绵城市理念下市政道路雨水收集系统构成与技术选型

2.1 系统总体构成

市政道路雨水系统由源头控制系统、过程传输系统、末端处理与存储、回用系统 4 部分组成，形成雨水分流雨水管理系统链条。源头控制设施设在道路红线范围内，源头控制设施主要包括透水铺装、下凹式绿地等对雨水进行初级渗透、滞留和过滤；过程传输设施主要包括植草沟、渗透型管网等对雨水进行传输；末端处理与存储设施主要包括调蓄池、人工湿地等对雨水进行深度处理和调蓄。

2.2 源头控制技术

铺装类源头控制措施是透水沥青、透水混凝土和透水砖。透水沥青适用车流量少的路面，通过其结构孔隙将雨水渗入；透水混凝土强度大，多用在人行道、非机动车道、路面；透水砖较为灵活，多用在道路两侧的步行道，同时还能起到提高路面防滑的作用。要依据道路荷载大小及渗透大小，并结合当地的材料条件选择相应的材料进行铺装。下凹式绿地和植草沟多运用在道路的分隔带或者道路两侧的绿化带。

2.3 过程与末端处理技术

渗透性雨水管道分为穿孔管、砾石盲沟，多用于源头、末端设施的衔接。穿孔管管道壁有孔道，可将雨水引入四周填充的砾石层内，经砾石缝隙渗透至土中；砾石盲沟利用砾石透水率及空隙率来传输并渗透雨水。调蓄设施可分为地上与地下调蓄两种方式，地上调蓄大多结合景观水体设计，地下调蓄池一般适用于用地面积不足的地区。调蓄池容积应当根据雨量、汇水面积等指标确定，调蓄池内要采取防水措施，防止污染地下水。人工湿地是最后的深度净化设施，通过水生植物、微生物及基质对雨水的净化作用。

2.4 回用系统技术

雨水的收集处理系统要视使用目标来确定，如收集的雨水用于绿化使用，则可设计简单的过滤设施，如砂过滤、活性炭过滤；若收集的雨水用于道路洒扫使用，还需增加消毒工艺，采用紫外线消毒或次氯酸钠消毒工艺保障出水的安全。回用水管道应协调与路面配套设施的设计，不能与污水排水管道及自来水管道冲突。管道材质应选用抗腐蚀及维护方便的管道材质，如塑料管及不锈钢管，坡度不宜过陡或过缓。

三、不同类型市政道路雨水收集系统设计要点

3.1 城市主干道雨水收集系统设计

因城市主干道的交通流量大、道路路幅宽，因此在设计雨水收集系统的时候优先考虑交通安全性问题。源头控制宜采用透水铺装的人行道和侧分带植草沟的方式，而机动车道则采用传统的不透水铺装，但是要加大路面的排水坡度，把机动车道的雨水集中到两侧的植草沟中。过程传输采用的方式为地下渗透式管道和地面植草沟的方式，其中地下管道用于集中行车道的雨水，地面植草沟处理人行道和侧分带的雨水。末端处理与储存采用的模式为地下调蓄池，地下调蓄池位于道路红线外的绿化带之中，目的是节省道路的空间。调蓄池还需预留应急排放管道，在雨量集中时，将多余雨水排到城市雨水管道中。在设计过程中，雨水管道的设计还要考虑好雨水分流后与道路路基之间的协调性，渗漏设施不能离路基太近，造成雨水渗漏影响路基的安全性；另外，调蓄系统须保留必要的维护通道，便于日后清理和检查维修。

3.2 城市次干道与支路雨水收集系统设计

城市次干道与支路交通压力较小，空间相对充裕，可采用更多生态型设施。源头控制可大面积采用透水铺装，如非机动车道与人行道铺设透水砖，道路两侧设置下凹式绿地与雨水花园，形成铺装渗透 + 绿地蓄渗的组合模式。下凹式绿地宽度根据道路红线确定，深度控制在 5-10 厘米，通过与路面的高度差汇集雨水。过程传输以植草沟为主，沿道路边坡或两侧呈带状连续排列，串联衔接各源头设施。植草沟可设置溢流口，当超过植草沟处理规模时，通过溢流口径流进入市政管网中。末端处理可以在社区公园、小型湿地等公共活动场所结合设置调蓄以及净化设施来就地进行调蓄及雨水回用。设计时应该注意与地块的协同结合，通过道路的雨水系统与地块其他小区、商务楼宇等雨水系统衔接，构建区域内雨水管理网络。

3.3 滨水道路雨水收集系统设计

滨水道路位于河 / 湖等水域旁边，因此其收集雨水设计还需兼顾防汛与生态安全。源头控制环节以透水铺装 + 生态护岸相结合的方式为宜，将路面雨水收集于透水铺装中，而生态护岸以植被混凝土或格宾石笼为主，一方面确保河岸稳定，另一方面可让雨水下渗补充水体水量。过程传输环节可运用沿岸地形构建植草沟 + 渗漏型管网，以便将雨水导入沿岸调蓄湿地，调蓄湿地布置在河岸线边，一是可作为雨水终端处理设施，二是形成滨水景观，湿地中种植水生植物净化雨水，然后可排入水体或将水回收再利用。设计上还要高度控制雨水水质，不被收集的雨水污染水域。系统入口应设置初期雨水弃流装置，剔除污染严重较严重的初期雨水，另外系统末端处需满足较高的水质要求以确保雨水的排放、回用安全。

结语

海绵城市理念下的市政道路雨水收集系统设计，通过科学的原则与目标引导，合理的系统构成与技术选型，以及针对不同道路类型的差异化设计，实现了雨水管理从快速排放向生态循环的转变。这一系统不仅能有效控制雨水径流、净化水质、利用雨水资源，还能改善道路周边生态环境，提升城市宜居性。

参考文献

[1] 郑 浩 . 基 于 海 绵 城 市 理 念 的 城 市 道 路 设 计 探 讨 [J]. 四 川 建材 ,2024,50(09):157-159.

[2] 张亚萍 , 张扬 . 基于海绵城市理念市政雨水系统生命周期各阶段问题研究及建议 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2024,(14):158-160.

[3] 赵宇 , 胡庆峰 . 海绵城市建设理念下市政道路设计要点分析 [J]. 交通科技与管理 ,2023,4(04):29-31.