海绵城市理念下市政道路排水系统设计研究

李金柱

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摘要：市政道路是城市雨水径流汇集与排放的核心载体，传统刚性快排式排水设计侧重末端集中排放，忽视雨水调蓄、净化与资源化利用，极易引发城市道路内涝、径流污染、管网过载等常态化问题。海绵城市理念秉持生态化、系统化治水思路，重构城市雨水循环体系，适配现代城市生态建设与防汛排涝双重需求。本文基于海绵城市核心建设思路，明确市政道路排水设计核心原则，梳理透水铺装、生态滞留带、管网调蓄联动等关键节点设计方法，通过工况模拟验证设计方案应用效能，为市政道路排水系统生态化、精细化设计提供理论与实践参考。

关键词：海绵城市；市政道路；排水系统；生态设计；径流调控；效能模拟

引言

现阶段国内多数城市极端降雨天气频发，传统市政道路排水模式以快速疏排雨水为核心目标，排水体系结构单一、功能较为局限，难以适配复杂降雨工况。老旧排水管网承载力有限、雨水资源化利用率偏低，降雨天气下易出现路面积水、城市内涝问题，同时路面裹挟的各类污染物随径流汇入水系，加剧城市水环境污染。海绵城市理念打破传统末端治水思维，构建源头减排、过程管控、末端调蓄的全链条排水体系，能够兼顾防涝安全、生态保护与资源利用。本文围绕海绵城市理念下市政道路排水设计开展系统研究，明确设计原则、关键方案与应用效能，助力城市排水体系绿色升级。

一 海绵城市理念下道路排水系统设计核心原则

1.1 安全防涝优先原则

市政道路排水设计首要遵循安全防涝的核心准则，依托海绵城市“渗滞蓄净用排”核心方针，构建多级雨水防控体系，保障道路通行安全与城市排水稳定。设计过程中摒弃单一管网排水模式，通过源头渗透、中途滞留、末端调蓄的分层管控方式，有效削减雨水径流峰值，缓解市政管网运行压力，有效规避强降雨天气下道路积水、管网溢流、城市内涝等风险。结合不同道路等级与区域排水规划，适配差异化防洪排涝标准，保障常规降雨快速消纳、极端降雨有序疏导，筑牢城市道路排水安全底线[1]。

1.2 生态友好适配原则

生态友好原则是海绵城市排水设计区别于传统排水设计的核心特征，强调尊重自然水文循环规律，弱化传统硬质化排水设施的生态干扰。设计过程中充分利用道路绿地、绿化带、路侧空间等自然载体，搭配生态化排水设施，实现雨水自然下渗、净化与蓄积，减少硬质铺装对城市水文环境的破坏。通过生态设施有效吸附、降解路面雨水裹挟的粉尘、油污等污染物，削减径流污染负荷，改善城市地表水环境质量，兼顾道路排水功能与城市生态景观效果，实现治水与造景的有机融合。

1.3 经济适用长效原则

市政道路排水设计需兼顾建设成本、运维难度与长期应用效益，坚守经济适用的设计原则。在保障排水安全与生态功能的前提下，优先选用性价比高、稳定性强、运维便捷的生态排水材料与设施，避免过度设计造成资源浪费。结合道路建设条件、区域水文特征统筹布局排水体系，整合传统管网设施与新型海绵设施，充分利用既有工程资源，降低新建改造投入。同时兼顾设施长期运行稳定性，保障排水系统适配城市长远发展，实现工程效益、经济效益与运维效益的统一[2]。

二 市政道路排水系统关键节点设计方案

2.1 透水铺装结构优化设计

透水铺装是道路源头雨水减排的核心设施，主要应用于市政道路人行道、非机动车道及休闲路面，可实现雨水快速下渗、就地消纳。设计中选用高强度、高透水性、耐磨损的生态铺装材料，匹配城市道路通行荷载要求，规避铺装破损、堵塞等问题。优化铺装分层结构，合理设置透水表层、过滤垫层与基层蓄水结构，在保障雨水高效下渗的同时，截留过滤路面污染物，避免杂质堵塞基层孔隙。通过透水铺装改造，有效减少地表雨水径流量，降低路面积水概率，从源头减轻后端排水管网的运行压力。

2.2 路侧生物滞留带功能设计

路侧生物滞留带是道路雨水滞蓄净化的核心生态设施，依托道路两侧绿化带改造建设，兼具排水、净水、景观多重功能。结合道路竖向坡度、雨水汇流方向规划滞留带布局，合理设置蓄水深度、溢流端口与防渗结构，保障雨水有序汇入、滞留与下渗。搭配适配本地气候、耐涝易养护的植被群落，依托土壤层与植物根系完成雨水净化，有效去除雨水径流中的各类污染物。同时优化滞留带排水逻辑，超额雨水通过溢流口接入市政管网，实现雨水滞蓄与快速排放的有序衔接，适配不同降雨强度工况。

2.3 管网与调蓄设施联动设计

为解决极端降雨下管网承载力不足的问题，需构建海绵设施与传统管网、调蓄设施协同联动的排水体系。统筹梳理原有市政排水管网布局，优化管网接驳节点，保障透水铺装、生物滞留带处理后的雨水有序汇入管网。在道路低洼易涝路段、管网薄弱区域配套建设小型调蓄设施，用于滞留峰值雨水，错峰排入市政管网，避免管网瞬时过载。通过源头海绵设施减排、中端管网输送、末端调蓄缓冲的联动模式，重构道路排水层级，全面提升市政道路排水系统的整体承载力与稳定性[3]。

三 排水设计方案的效能模拟验证

3.1 模拟试验方案设置

为精准验证本次海绵型排水设计的实际应用效果，选取城市新区待建市政支路作为模拟样本，依托成熟的暴雨管理模型开展数值模拟试验。结合区域气象数据、道路建设参数、地形地貌条件构建仿真模型，匹配本地典型降雨工况，设置多组不同降雨强度的模拟场景，贴合实际城市降雨特征。试验以传统硬质排水道路作为对照，统一边界条件与运行参数，重点监测径流削减、污染治理、内涝防控三类核心指标，保障模拟结果真实可靠。

3.2 核心应用效能分析

模拟试验结果表明，相较于传统排水设计，海绵型道路排水体系具备优异的径流调控与污染净化能力。在常规降雨工况下，整套设计方案可有效削减路面雨水径流，减少雨水外排总量，大幅缓解管网排水压力；在高强度降雨工况下，可有效延缓径流峰值出现时间，降低峰值流量，避免管网瞬时过载积水。同时生态化海绵设施可持续净化路面雨水，显著降低雨水径流中的各类污染物浓度，有效改善城市面源污染问题，实现排水防涝与生态净化的双重成效。

3.3 方案应用可行性总结

通过多工况模拟验证可知，本次基于海绵城市理念的市政道路排水设计方案适配城市多数道路建设场景，工况适配性强、运行稳定性高。整套设计依托源头生态设施与传统排水体系联动配合，有效弥补了传统快排模式的短板，既保留了市政道路快速排水的基础功能，又实现了雨水资源化、生态化管控，兼顾安全、生态与经济价值。方案施工难度适中、适配性广，可广泛应用于新建市政道路与老旧道路排水改造工程，具备极高的工程落地与推广价值。

结语

传统市政道路硬质排水模式存在径流调控能力弱、生态性不足、内涝风险突出等短板，难以适配现代城市绿色低碳与安全发展需求。本文基于海绵城市建设理念，明确市政道路排水设计安全、生态、经济三大核心原则，构建以透水铺装、生物滞留带、管网调蓄联动为核心的系统化设计方案，通过数值模拟验证了方案在径流削减、污染治理、内涝防控方面的显著优势。后续市政道路排水设计应持续深化海绵城市理念，结合区域水文特征优化设施布局，完善雨洪调控体系，持续提升城市道路排水系统的安全性、生态性与长效性，助力城市水生态环境提质升级。

参考文献

[1]韩萍萍. 海绵城市理念下市政道路下凹式绿带排水系统设计研究 [J]. 智能建筑与智慧城市, 2026, (1): 182-184.
    [2]钱帮朝. 海绵城市理念下市政道路排水系统的优化 [A]. 新质生产力驱动第二产业发展与招标采购创新论坛——绿色智造·采购革新专题（第二册）[C]. 《中国招标》期刊有限公司: 2025: 888-894.
    [3]童伟兵. 海绵城市理念下市政道路排水系统的创新设计研究 [A]. 智慧建筑与智能经济建设学术研讨会论文集（三）[C]. 重庆市大数据和人工智能产业协会、重庆建筑编辑部、重庆市建筑协会: 2025: 839-843.

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