1、321海绵型道路规划设计指标体系研究杜骋，张皓东，潘友强，尹朝恩（江苏中路工程技术研究院有限公司，江苏 南京 211800）摘 要：我国海绵型道路尚处于初步研究和实践探索阶段，相关规划设计指标还不健全， 因此创新性地提出三级规划设计指标：规划控制指标、详细规划指标和详细设计指标。首 先，基于国家政策性导向提出规划控制指标及其基准值：年径流总量控制率、面源污染削 减率、内涝防治设计重现期、雨水资源化利用率，并通过项目影响因素的分析得出主次控 制指标，对基准值进行上浮和下调；其次，将规划控制指标进行具体化和详细化，采用容 积法得出透水铺装率和下沉式绿地率基准值， 基于路段内涝风险对基准值进行调整；
2、 最后， 通过海绵型道路路基、路面及路侧 LID 设施的断面、结构和材料的设计以及平面和纵向线 形和抗滑安全设计，实现以上规划指标的一系列分项指标。 关键词：海绵型道路；规划控制指标；详细规划指标；详细设计指标Research on the Index System of Sponge Road Planning and DesignDU Cheng,ZHANG Haodong,PAN Youqiang,YIN Chaoen（ Jiangsu SinoRoad Engineering Research Institute. Nanjing,211800,China）Abstract:The s
3、ponge-type road in our country is still at the stage of preliminary research and practice exploration, and the relevant planning and design indexes are not perfect. Therefore, the three-level planning design indexes are proposed creatively:planning control index, detailed planning index and detailed
4、 design index.First of all,based on the national policy,the planning and control indexes and values were put forward:annual runoff total control rate,the pollution reduction rate,the design period of waterlogging prevention and the rainwater resource utilization rate.Through the analysis of the proj
5、ects influencing factors, the index of primary and secondary control was obtained,and the benchmark value went up and down;Secondly,refine planning control indicators and use the volumetric approach to obtain the rate of permeable pavement and sink-stylegreen land,adjust the reference value based on
6、 the risk of waterlogging;Finally,by sponge-type roadbed design,the design of sections, structures and materials of pavement and roadside LID facilities as well as the design of plane and longitudinal linear and anti-skid safety,a series of sub-indicators were put forward.key words:spong-type road;p
7、lanning control indicators; detailed planning indicators; detailed design indicators322道 路 径 流 控 制 比 例单 位 面 积 控 制 容 积透 水 铺 装 率下 沉 式 绿 地 率年 径 流 总 量 控 制 率防 内 涝 设 计 重 现 期年 径 流 污 染 削 减 率雨 水 资 源 化 利 用 率道 路 线 型 断 面 指 标道 路 结 构 设 计 指 标透 水 材 料 设 计 指 标L ID设施设计指标海绵型道路是海绵城市基础设施建设的重要组成部分，是交通系统响应国家政策、持续创新的 重要体现 0
8、， 但目前海绵型道路规划设计指标不完善、 不系统， 主要是在海绵城市专项规划里被提及， 例如 上海市海绵城市建设指标体系 0 将道路系统指标分为约束性指标和鼓励性指标， 其中约束性 指标和鼓励性指标又分为一级指标和二级指标， 详细指标主要包括绿地率 （道路红线内） 、 人行道透 水铺装率、高架道路透水铺装率、专用非机动车道透水铺装率。武汉市海绵城市规划设计导则 0 规定每一条完整道路的年径流总量控制目标应以每一条完整 道路的年径流总量控制目标所在区域的平均指标为基准，综合该条道路红线宽度、建设阶段等因素 调整确定。综上所述，部分城市已制定海绵城市道路方面规划设计指标，但关键控制指标不明确，详细
9、设 计指标不具体，未形成成套的海绵型道路规划设计指标体系，也没有形成完整的规划设计方法，因 此有必要针对以上不足和欠缺进行攻关和创新，明确海绵型道路规划和设计指标体系，使得海绵型 道路规划设计有章可循。1 海绵型道路规划设计指标体系本文将规划设计指标体系分成三级， 分别称为： 规划控制指标、 详细规划指标和详细设计指标。 其中规划控制指标反映了海绵型道路项目总体建设目标；详细规划指标用于确定海绵型道路的平面 和竖向布局； 而详细设计指标用于确定海绵型道路的线形、 结构和材料性质。 指标体系如图 1 所示 。详 细 规 划 指 标项 目 总 体建 设 目 标 指标分解规 划 控 制 指 标平 面
10、 、 竖 向 布 局 的 量值目 标 验 证详 细 设 计 指 标指 标 线 型 、 结分 解 构 、 材 料的 性 质1.2 海绵型道路规划控制指标图 1 海绵型道路规划设计指标体系海绵型道路规划控制指标是海绵型道路规划设计指标的第一级指标，体现了海绵型道路的本质 要求。海绵型道路的规划控制指标应根据目前国家和地方政策性导向、规划和技术导则等确定。海 绵型道路的规划控制指标对应于径流总量控制、峰值控制、污染控制和雨水资源化利用的目标，包 括表列出的几项指标。323表 1 不同控制目标对应的规划控制指标控制目标类型 规划控制指标径流总量控制 路域范围年径流总量控制率径流峰值控制 峰值控制设计重
11、现期径流污染控制 路域范围径流污染削减率雨水资源化利用 路域范围雨水资源化利用率1.3 海绵型道路详细规划指标海绵型道路详细规划指标是对规划控制指标的分解，一方面对规划控制指标具体化和详细化， 另一方面也明确了规划控制指标的落实途径。海绵型道路详细规划指标如表所示。其中对应于径流 污染控制目标的道路径流污染削减率以主要污染物（如 SS、 重 金 属 等 ） 控 制 0， 在 有 明 确 的 排 放 水 质标准时，也可以采用路域范围排放水质达标率等进行控制。表 2 不同规划控制指标对应的详细规划指标规划控制指标 详细规划指标路域年径流总量控制率 铺装径流总量控制率、单位面积控制容积、透水铺装率、
12、下沉式绿地率峰值控制设计重现期 排水管渠设计重现期、超标雨水排放系统设计重现期、最大调蓄容积 道路径流污染削减率 道路各主要径流污染物的削减率 路域雨水资源化利用率 单位控制容积的利用率、回收雨水替代绿化灌溉用水比率1.4 海绵型道路详细设计指标海绵型道路详细设计指标是通过海绵型道路路基、路面及路侧 LID 设施的布局、断面、结构和 材料的设计以及平面和纵向线形和抗滑安全设计，实现以上规划指标的一系列分项指标，是海绵型 道路建设的可实施性指标，可直接为工程设计和实施提供指导。按照其类别可以划分成以下几类， 分别列于表中。表 3 海绵型道路详细设计指标的分类设计指标类别 详细设计指标道路断面设计
13、指标 综合坡度、路拱、中分带和侧分带高度、路缘石开口比例、雨水口间距等LID 设施设计指标 LID 设施储水深度、LID 设施下渗率、蒸发率等道路结构设计指标 出水口以上透水层总厚度及其他结构设计指标等 透水材料设计指标 有效空隙率、饱水、半饱水渗透系数和下渗率等材料设计指标 道路线形与抗滑指标 圆曲线半径、停车视距、纵坡长度、抗滑系数等2 海绵型道路规划控制指标研究2.1 指标基准值的确定海绵城市政策指导性要求的主要控制指标是年径流总量控制率、面源污染削减率、内涝防治设 计重现期、雨水资源化利用率四个指标，故将这四个指标作为规划控制指标。海绵型道路规划控制324指标的基准值应优先从相应的政策
14、指导性文件、专项规划设计导则文件中直接获取或间接确定。2.2 规划控制指标的影响因素分析以上规划控制指标值在项目落实层面常常会因为过高而实现起来极为困难，或者过低而太容易 实现，最终失去指导意义。因而实际规划设计指标需要根据项目实际情况进行相应的调整，收集资 料和分析对各需求指标有影响的因素是进行调整的前提。规划控制指标的影响因素主要包括道路交 通条件、区域降水条件、生态和环境保护要求、水文地质条件、周边开发和配套条件，通过对项目 影响因素的分析可得出海绵型道路的主次控制指标，例如：（ 1） 对 于 地 势 低 洼 、 排 水 条 件 不 良 的 积 水 路 段 ， 如 公 路 路 堑 段 ，
15、 处 于 较 大 积 水 范 围 的 盆 地 区 域 路段以及雨天行车湿滑而产生交通事故黑点的高速公路和快速路路段，可将年径流总量控制率和峰 值控制设计重现期作为该路段的主要控制指标。（ 2） 对 于穿越 生 态 敏 感区 的 路 段 （包 括 桥 梁 ） ，如 穿 越 生 态保 护 区 、 作为 居 民 生 活用 水 的 重 要 水源地和生态旅游区的路段，或具有生态旅游功能的公路和景观路段，可将面源污染削减率作为该 路段的首要目标。（3） 对于季 节性干旱缺水区域的城镇道路和农村公路路段以及分隔带内和路侧植物以及农田庄 稼的有灌溉目标的路段，可将雨水资源化利用率作为该路段的主控指标。3 海绵
16、型道路详细规划指标研究3.1 径流控制分配方法研究海绵型道路的雨水蓄涵量应大于需要消减的路面径流量。 即在一定年径流总量控制目标下 0， 城 市道路上的的雨水径流能够被透水铺装和下凹绿地收集、贮存、排放或者自然下渗，则海绵型道路 路网系统才能够起到有效的雨水调控。海绵型道路雨水径流总量控制一般采用年径流总量控制率作 为控制目标，为得到不同年径流总量控制率对应的海绵型道路径流控制分配指标，本节采用容积法 进行研究。海绵型道路年径流总量控制率设 计 降 雨 量 根 据 指 南 中 设 计 降 雨 量 计 算 方 法拟定低影响开发控制指标 采用下沉式绿地率、 透 水 铺 装 率 等 指 标道路综合雨
17、量径流系数 不 同 汇 水 面 种 类 雨 量 径 流 系 数指重 复 计 算 标 优化道路需要控制的总容积 V低 影 响 开 发 可 调 蓄 容 积 V调否 V调 V达 标 复 核是完 成 基 准 指 标 确 定图 1 海绵型道路径流控制分配方法流程325i i1 2 3海绵型道路径流控制分配方法主要步骤和内容如下：根据 0 确 定 海 绵 型 道 路 径 流 总 量 控 制 目 标 ， 即 ： 年 径 流 总 量 控 制 率 及 其 对 应 的 设 计 降 雨 量 。结合道路建设区域内开发强度等条件，初步提出道路的各项低影响开发控制指标（单一或组 合）及相关设施的占地面积，如下沉式绿地率和
18、透水铺装率。照式 1， 加 权 平 均 计 算 道 路 的 综 合 雨 量 径 流 系 数 。i (Si / S )式中: 为 i 类 地 面 单 一 径 流 系 数 ； S / S 为 i 类地面占总面积的比重。按步骤和步骤参照式 2 计 算 道 路 内 需 要 控 制 的 雨 水 径 流 总 量 V。V HF（1）（ 2）式中：V 为 设 计 调 蓄 容 积 ， 单 位 为 m3； H 为设计降雨量，单位为 m； 为综合雨量径流系数， 汇水面积上各种不同性质地面的径流系数的加权平均值，详见式 1；F 为汇水面积，单位为 m2。按式 3 计算各路段低影响开发设施可调蓄的容积，加和得到海绵型道
19、路可调蓄的总容积 V 调 。V d L(h h h ) （3）调 3 1 1 2 2 3 3式中：V 调 为 下沉式绿地控制调蓄容积，单位为 m3； d3 为侧分绿化带宽度，单位为 m； h1 为 表 面蓄水深度 h1，一般取 10cm， 单 位 为 m； h2 为 种植土层深度 h2， 单 位 为 m； h3 为 砾 石 蓄 水 层 深 度 h3， 单位为 m； 、 、 为有效调蓄容积系数； 根据各层介质孔隙率、 含水率、 压实度等属性确定，根据经验 取 1， 取 0.3， 取 0.4；1 2 3将道路需要控制的容积 V 与低影响开发设施可调蓄的容积 V 调 比较，如满足要求则确定基准 指标
20、， 如不满足则调整各项低影响开发控制指标， 重复 ， 直到满足提出的年径流总量控制率要 求，最终得到道路中低影响开发设施的总调蓄容积，以及对应的单项控制指标。3.2 透水铺装率根据主路行车道交通量大小采用密实不透水铺装或设 2.5cm4cm 透水面 层， 无透水铺 装率要求； 多幅路的辅路行车道视交通量大小设 2.5cm4cm 透水面层或 15cm20cm 透水面层和基层，基层底 部不透水，无透水铺装率要求；慢行车道视土基渗透性采用 20cm 半透式或全透式铺装，采用全透 式铺装土基渗透性低时采用高渗透性土换填，并采用土工材料加固和辅助排水。基于文中的径流控 制分配方法将海绵型道路透水铺装率按
21、下表设置。表 1 人行道透水铺装率基准指标 %年径流总量控制率 新建 扩建 改建60 75 55 3570 80 60 4080 90 70 50表 2 非机动车道透水铺装率基准指标 %年径流总量控制率 新建 扩建 改建60 65 45 2570 70 50 3080 80 60 40326表 3 高架道路排水面层铺装率基准指标 %控制指标 新建 扩建 改建高架道路排水面层铺装率 70 50 303.3 下沉式绿地率基于 0 的径流控制分配方法将海绵型道路下沉式绿地率基准值设置为 80%， 不 论 绿 化 面 下 部 原 土的渗透性如何，需要保证 24h 内 水 可 排 空 ； 下 沉 式 绿
22、 地 的 下 沉 深 度 按 1015cm 设置。表 4 海绵型道路下沉式绿地率基准指标 %年径流总量控制率 新建 扩建 改建60% 75 55 3570% 80 60 4080% 90 70 503.4 基于影响因素的指标调整海绵型道路中的透水铺装和下沉式绿地的分布应不是均质化的，而是差异化、有区别的。根据 道路地形高低不同，随性就势来分配道路透水铺装和下沉式绿地的比重。在雨洪调控目标下，把控 好道路基本的下沉式绿地与绿地的比重。根据内涝对道路产生的实际影响， 并参考已有划分标准 0， 将 城市道路内涝划分为四个风险等级： 低 风 险 区 ： 水 深 在 10cm 以 下 ， 基 本 无 积
23、 涝 ； 次 低 风 险 ： 水 深 在 1020 cm 之 间 ， 轻 度 积 涝 ， 路 面有积水， 但对交通影响不大； 次高风险： 路面积水在 2030 cm 之间， 中度 积涝， 行人行走困难， 交通受到明显影响；高风险：路面积水在 40 cm 以上，重度涝灾，车辆熄火、交通堵塞，道路两 旁的商店和居民家庭也受到严重影响。在上述基准值的基础上，根据道路所属区域的内涝风险等级 对透水铺装率和下沉式绿地率指标进行调整，见表 5表 5 透水铺装率和下沉式绿地率规划指标调整值 %建设阶段 低风险区 次低风险 次高风险 高风险改建 -10 -5 0 +5扩建 -5 0 +5 +10新建 0 +5
24、 +10 +204 结语针对海绵型道路规划设计指标不完善、不系统，本文创新性地提出三级规划设计指标：规划控 制指标、详细规划指标和详细设计指标，同时对三级规划设计指标进行阐述。首先，基于政策指导 性文件、专项规划设计导则文件确定规划控制指标及其基准值，规划控制指标包括年径流总量控制 率、面源污染削减率、内涝防治设计重现期、雨水资源化利用率，并分析项目的影响因素包括道路 交通条件、区域降水条件、生态和环境保护要求、水文地质条件、周边开发和配套条件对基准值进 行上浮和下调，同时得出主次规划控制指标；其次，将规划控制指标进行具体化和详细化，采用容 积法得出透水铺装率和下沉式绿地率基准值，基于路段内涝
25、风险对基准值进行调整；最后，通过海 绵型道路路基、路面及路侧 LID 设施的断面、结构和材料的设计以及平面和纵向线形和抗滑安全设327计，实现以上规划指标的一系列分项指标。参考文献 1海 绵 城 市 建 设 技 术 指 南 低 影 响 开 发 雨 水 系 统 构 建 （ 试 行 ） S. 2张 辰 .上 海 市 海 绵 城 市 建 设 指 标 体 系 研 究 J.给 水 排 水 , 2016, 42(6): 52-54.3武 汉 市 水 务 局 ,武 汉 市 国 土 资 源 和 规 划 局 ,武 汉 市 城 乡 建 设 委 员 会 ,武 汉 市 园 林 和 林 业 局 .武 汉 市 海 绵 城
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