海绵城市理念在池州人民东路改造设计中的应用

胡良红（1978-），男，安徽石台人，毕业于兰州交通大学桥梁与隧道工程专业，硕士，高级工程师。专业方向：道路与桥梁工程。

1 海绵城市理念

海绵城市顾名思义指城市就像一块海绵，能够灵活的面对自然灾害，对环境变化的适应力也高，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，在需要的时候就将储存的水从海绵里挤出来使用。它可以充分发挥降水的渗透作用，将降水通过大自然特有的自然元素过滤净化后，自主适应环境变化。大部分雨水被自然元素留住，就可以减轻自然灾害的侵袭，生态环境可以发挥其最大效益[1]，海绵城市建设既要通过大自然的力量转换雨水，还要结合人工途径，要具体情况具体分析，既要确保城市排水防涝的安全，又要尽可能实现雨水在城市里的积留、净化和渗透，提高雨水的循环利用和维护自然环境。海绵城市技术的应用，不仅可以有效的解决城市的内涝问题，还能有效的解决城市干旱问题。

2 项目概况与设计指标

池州市人民东路改造工程位于规划的森林公园内，是池州首批老路改造海绵城市试点项目之一，也是池州市“海绵城市”与“城市绿道”相结合的重点工程。该道路设计红线宽40.0m，全长约1.3km，属于城市主干路，设计时速50km/h。

2.1 道路部分

2.1.1 机动车道

①4cm细粒式透水沥青混凝土PAC-13C；

②8cm中粒式透水沥青混凝土PAC-20C；

③18cm骨架空隙型水泥稳定碎石；

④18cm骨架空隙型水泥稳定碎石；

⑤20cm级配碎石。

2.1.2 非机动车道

①4cm细粒式透水彩色沥青混凝土PAC-13C（铁红色）；

②5cm中粒式透水沥青混凝土PAC-16C；

③20cm骨架空隙型水泥稳定碎石；

④20cm级配碎石。

2.1.3 人行道

①5cm人行道透水砖；

②3cm干硬性水泥砂浆；

③15cm骨架空隙型水泥稳定碎石；

④15cm级配碎石。

2.2 排水部分

2.2.1 暴雨强度公式

池州市暴雨强度公式：

q=785.524（1+0.58lgP）/(t+1.82)0.461

其中：q—暴雨强度（升每秒·公顷）

p—重现期（采用2年）

t—降雨历时（min）

t1—地面集水时间（取t1=10min）

t2—管渠内雨水流行时间（min）

径流系数ψ的采用：路面径流系数取0.9。

2.2.2 开口立缘石收集雨水计算公式

开口立缘石流量计算公式：

Q=KCA（2gH）0.5

其中：Q—设计流量（升每秒·公顷）

K—孔口阻塞系数，取2/3

C—孔口流综合流量系数，取0.67

A—过水面积（m2）

H—开口立缘石前水深（m）

路缘石开口高为0.4，宽为0.3，进水孔口有效面积为0.03。

路缘石开口的泄水能力Q为13L/s，本次开口立缘石设置间隔为20m。本次工程共设置开口立缘石250处。

2.2.3 单位面积控制容积

单位面积控制容积：

V单位面积=10Hφ

其中：V单位面积—单位面积的设计调蓄容积（m3）

H—设计降雨量（mm），参照附近天堂湖区域，按80%控制率。

φ—综合雨量径流系数

根据80%的年径流总量控制率目标，查本上表得到对应的设计降雨量H=32.5mm。

道路横断分两段排水，车行道与非机动车道排入绿化带，人行道排入植草沟。

用加权平均法计算道路的综合雨量径流系数φ，再通过上述公式计算控制容积，计算过程如下。

池州市年径流总量控制率和设计降雨量值一览表?

图1 雨水口位置标准横断面

4 道路设计中海绵城市技术的应用

在设计时，海绵城市的设计理念包括以下几个方面。

①“渗”。在此次人民东路改造设计中，大量的使用了强度好和透水性优良的透水性铺装材料，在机动车道部分和非机动车道部分均采用了不同形式的透水性沥青混凝土和空隙型水泥稳定碎石，在人行道则采用了透水砖（如图2所示），透水性道路表面的雨水会直接渗透到地下,这样可以直接流入江河湖海而不需要市政排水系统，雨水在流入地下时,经过土层的层层过滤作用还能够使雨水变干净，从而补充土壤里面的地下水分,有效缓解城市不透水硬化地面对于城市水资源的不良影响。通过渗水铺装及路面，可以充分增加雨水径流时间，从而使雨水进入绿化带的时间增长，避免绿化带的内涝。

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