刘清源

（中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京 210019）

为了实现城市建设过程中对水资源的控制与合理利用，发展出了“海绵城市”这一理念，在此基础上更是出台相关指南，明确规定市政道路的设计与建设应结合绿化带或绿地优先考虑下沉式绿化带、生物滞留池等。由此突出了下沉式绿化带在市政建设中的重要作用。但就目前来看，市政道路两侧的绿化带存在一些问题，很难满足“海绵城市”的建设需求，因此需要落实下沉式绿化带的建设。

根据《海绵城市建设技术指南》中的规定，下沉式绿化带指的是在市政道路两侧以及道路中间低于道路表面50～300mm的设计，能够充分地收集市政道路上的雨水并进行储存；
同时，在下沉式绿化带中栽种植物，可对地表径流进行有效的吸收、净化与调节；
此外，下沉式绿化带还设计有溢流口，溢流口的设计要高于下沉式绿化带，当对水分的吸收达到饱和值后，多余的水分会随溢流口流到其他区域，有效降低了市政道路表面径流存在的可能性。常见的下沉式绿化带如图1所示。

图1 下沉式绿化带截面图

通过上述可知，降雨时地表径流能够自动汇聚到下沉式绿化带中，下沉式绿化带的径流控制体现在两个方面：雨水渗透和雨水量调蓄。具体关系如图2所示。

图2 下沉式绿化带地表径流控制原理

2.1 雨水渗透

在确定具体的雨水渗透量时，需要根据达西定律：饱和土中水的渗流速度与水力坡降之间呈线性关系。此外，还需要考虑渗流速度和具体的降雨强度：当前者大于后者时，雨水渗透量的数值为具体的降雨量；
当前者小于后者时，雨水渗透量为渗流速度与有效渗透面积的乘积。

式中：v为渗流速度（mm/h）；
α为常数，取0.5～0.8；
K为渗透系数（mm/h）；
J为水力坡降，一帮取常数1；
W是需要求得的渗透量（mm）；
a是面积比；
t是渗透的时间（h）。通过上述公式可以得到雨水的渗透量。

2.2 雨水量调蓄

在确定雨水量调蓄时，可将其看作是下沉式绿化带的蓄水池体积，这样便简化了具体的计算过程，可通过公式：

式中：W为需要求得的雨水调蓄容积（m）；
A为下沉式绿化带面积（m）；
△h是蓄水深度（m），通常△h=h-h，其中h是下沉式绿化带的溢流口高度，h是下沉式绿化带的底部高度。通过公式算出具体的雨水渗透量与雨水调蓄量，为之后的下沉式绿化带应用提供数据支持，最大限度确保合理性。

海绵城市的规划控制目标一般包括径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制。具体的控制要点需要各地根据实际情况选择其中的一项或多项。

3.1 径流总量控制

最能体现径流总量控制的指标是年径流总量控制率，也是应用下沉式绿化带的关键指标，其具体的计算方法为：年径流总量控制率（%）=年控制降雨量（m）÷年总降雨量（m）×100%，为了得到具体的年径流总量控制率，年降雨量可通过查询当地的降雨数据获得。

3.2 径流峰值控制

下沉式绿化带的径流峰值受比较多的外在因素的影响，常见的如降雨量与降雨频率、下沉式绿化带的管理与维护情况等。通常情况下，下沉式绿化带对中、小降雨的径流峰值控制效果较好，但对于大降雨情况，对径流峰值控制的效果不佳，需要结合排水系统加快径流峰值的下降速度。

3.3 径流污染控制

在下沉式绿化带的径流污染控制中，悬浮物（SS）与其他的污染物指标有着一定的联系，因此，径流污染控制可将对SS的控制当作主要目标，降低SS的含量可有效降低径流污染程度。通常情况下，SS的去除率在50%±10%。

在明确上述控制指标的基础上，需要对下沉式绿化带的地表径流控制能力进行校对，具体指标如表1。

表1 下沉式绿化带地表径流控制校对

由表1可以看出，当下沉式绿化带面积比在0.08时年径流总量控制与径流峰值控制不合格，其他的均能满足控制要求。因此，在建设下沉式绿化带时，面积比尽量不选0.08；
若必须选择0.08的面积比，则需要添加其他调蓄设备最大限度满足控制需求。

4.1 前期准备工作

在下沉式绿化带正式施工之前，需要充分落实前期准备工作：一方面，应明确图纸要求和具体的施工规范与标准等，根据工程量，合理地调配各项资源，严格把控材料质量，保障相关设备处在正常运行的状态；
另一方面，需要对施工现场进行全面勘察，在此基础上制定施工流程，在这个过程中需要格外注意排水工作的落实，避免现场出现积水。

4.2 基槽开挖

完成准备工作后需要进行基槽开挖，依据预先设定的下降深度将土方挖掘至规定高度；
同时，为了避免开挖过程中出选的坍塌现象需要工作人员落实支护工作；
开挖完成后需要全面检查基槽的各项参数，并由工作人员进行记录为后续的审核工作提供依据。

4.3 雨水井施工

在进行雨水井施工之前，需要明确施工区域地基的承载能力，要求尽可能达到100kPa；
同时，在进行垫层工作时需要注意严格控制垫层高度和水平度，完成垫层施工后，再进行雨水井井底的施工，可以有效保障雨水井基础施工的质量。

4.4 雨水井安装

在进行雨水井安装之前，需要对技术施工环节的各项参数进行测量，尽可能将垫层高度误差与水平度误差控制在规定范围内；
在此基础上进行压实工作，同时需要准确定位安装位置；
此外，为了保障雨水井的安装顺利，还要尽可能保障井体与路基边坡平行。

在雨水井安装完成后，为了保障其工作效率，需要设置防堵装置。目前来看，防堵装置主要是活动清污筒，具有较强的灵活性和较高的清污效率。

4.5 管道连接

下沉式绿化带的管道连接需要按照设计图纸进行，要求选择合适的管道材料、利用专业的手法进行安装；
在安装完成后，为了避免外在因素影响导致土壤水分进入管道，需要做好管道的防渗漏工作，尤其需要加强管道连接处的密封处理。

4.6 蓄水石笼安装

当雨水量较大使得下沉式绿化带无法完全吸收时，为了满足市政道路建设要求需要安装蓄水石笼。在具体安装时，需要开挖基槽并将石笼放置在合适的位置，这样不仅保障了其蓄水功能，还能在旱季为绿化带内的植物提供充足的水分供应。

4.7 路沿石施工

在水泥稳定碎石上安装路沿石，为了降低雨水的侵蚀需要在路沿石与混凝土之间铺设防水布；
为了保障市政道路上的水分流入下沉式绿化带，需要在路沿石上合理的位置进行钻孔，同时需要做好钻孔的防堵工作。

4.8 绿化带施工

需要在绿化带内设置挡流堰并通过水泥混凝土进行固定，同时需要将挡流堰的底部与绿化带贴合并在两侧放置鹅卵石以降低水流的冲击；
此外，还需要设置生态渗滞蓄净排微系统以及溢流口等，在此基础上选择植物进行种植。

5.1 下沉式绿化带竖向设计

在设计下沉式绿化带时，需要综合考虑地形、土壤、降雨量等因素，在此基础上进行合理的布局。对于竖向设计而言，最重要的是下沉深度，应依据当地情况科学的设计下降深度：若下降深度太大，会造成水分的积存，长此以往会影响绿化植物的生存；
若下降深度太小，则容易出现雨水外泄问题，不能满足市政道路下沉式绿化带的设计要求。

根据研究发现，当下沉式绿化带的下降深度在200～300mm时可保障大部分地区的市政道路建设需求；
当下降深度在50～200mm时也可以满足需求，但要配合溢流口进行排水，适用于降雨量不大的地区。

在优化下沉式绿化带竖向设计时，为了有效控制地表径流，可将道路建设在地势比较高的位置，这样雨水会自动汇集到下沉式绿化带中；
同时，需要对非机动车道的路面进行处理，进一步减少地表径流。对于下沉式绿化带与道路的衔接处需要注意以下几点：第一，路沿石的高度最好与路面处在同一水平，若高出路面则需要在路沿石上打孔，方面地表径流流入绿化带；
第二，为了防止下沉式绿化带周围的土壤被水流带走，需要在道路两侧铺设一定厚度的鹅卵石，同时，在竖直土层的设计上，从上往下分别铺设表层覆盖物、泥土、砂石、砾石，不仅利于雨水渗透，还具有一定的净化作用；
第三，溢流口低于路面高于下沉式绿化带，并且需要做好防堵塞处理。

5.2 市政道路绿化率设计

下沉式绿化带在市政道路中所占的比例直接影响雨水调蓄的效率。通过研究发现，道路绿化率与下沉式绿化带的下降深度之间的关系如图3所示。

图3 道路绿化率与下沉式绿化带的下降深度关系图

由图3可以看出，道路绿化率与下沉式绿化带的下降深度之间呈负相关，并且变化幅度逐渐降低，大致以道路绿化率30%为临界点：当道路绿化率在20%以下时，存在下降深度过大的问题，很容易导致绿化带积水问题，进一步影响绿化植物的生长；
当道路绿化率在40%时，存在下降深度过小的问题，达不到“海绵城市”的建设要求，因此，应尽可能将市政道路绿化率控制在30%左右，这样不仅满足了下沉式绿化带的下降深度设计要求，也具有很好的渗蓄效果。

5.3 植物优化设计

在下沉式绿化带的应用过程中，植物的选择与设计对调蓄功能有直接影响，因此，需要对植物进行优化设计，保障植物适应下沉式绿化带特殊生长环境的同时满足市政道路绿化、美观的需求。下沉式绿化带表面积水时间长，因此，耐污、耐涝植物的选择和种植是下沉式绿化带的核心指标之一。这就要求在完成上述两项优化设计后，确定出不同条件下植物的耐涝时间，其中的影响因素包括两个方面：一方面，土壤渗透率对植物的耐涝时间有影响，若渗透率大，则植物的耐涝时间短，若渗透率小，则植物的耐涝时间长；
另一方面，若溢流口高度位置不当或出现堵塞情况，雨水无法及时地从下沉式绿化带中排出，出现积水现象，使得植物的耐涝时间降低。

因此，在应用下沉式绿化带时，需要合理的确定土壤渗透率以及溢流口高度，并保障溢流口时刻通畅，在植物的选择上可坚持以下原则：第一，尽可能选择本土植物，不仅能够较好的适应下沉式绿化带的环境，还能降低外来物种入侵的风险；
第二，选择的植物应根系发达并具有较强的空气净化能力，同时能够很好的应对生存环境的变化；
第三，所选植物具有较强的耐涝性和耐盐碱性；
第四，所选的植物具有一定的观赏性，并且不会限制彼此之间的生长。

综上所述，下城市绿化带对市政道路的建设与发展具有重要意义，因此需要不断加大下沉式绿化带的应用。在具体的施工中，需要依据地表径流原理对径流总量、径流峰值、径流污染三项指标进行控制，严格落实前期准备工作、基槽开挖、雨水井施工、雨水井安装、管道连接、蓄水石笼安装、道路施工、绿化带施工八项要点并合理的进行优化，推动城市建设朝着“海绵城市”的方向发展。

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