绿色生态道路对改善城市环境的研究

郑 栋 张古陶

（苏州市市政工程设计院有限责任公司 苏州 215007）

近年来人们逐渐意识到在道路设计与建设中生态环境的重要性，但由于跨专业学科知识的欠缺导致思想认识上对生态道路建设理解的片面性，建设指导思想仍停留在“先建设后治理”的阶段，在设计手段上将“生态设计”简单等同于“景观设计”，导致生态道路建设仍在基础设施建设中属于从属地位的局面。在如今“以人为本，人与自然和谐发展”的大环境下，反思过去道路建设中存在的不足，借鉴国内外的相关成功经验，系统而深入地研究生态道路设计特点，是十分必要和紧迫的。

1 城市道路对生态环境的影响

在城市建设中，绝大多数道路、广场的设计主要以耐久性和强度等作为控制指标，其中硬质路面使渗入地下的雨水明显减少，使城市的地下水得不到应有的补充。由于城市大气及地表会有大量来自生产与生活过程的污染物累积，初期雨水径流会携带大量的COD，BOD及N，P等污染物，成为城市水体的潜在威胁。在城市污水收集、处理系统尚未建设完善的情况下，城区雨水径流污染占水体污染负荷的比例约在10%左右。

2 生态道路的理念

生态道路是建立在交通发展与环境相互协调的基础上，以生态系统的良性循环为基本原则，综合考虑决策、设计、施工、运营、管理的全过程，在一定区域范围内结合环境、经济和社会发展而建立起来的道路系统。它是生态学与道路建设相结合的产物，其发展应遵循自然生态规律与区域道路的发展要求。

在城市环境中，生态道路是使道路在设计、建设方面与自然环境相融合，在道路建设全寿命周期里综合运用各项技术措施，节约资源，减少对环境的破坏与污染，形成行车安全舒适、运输高效便利、景观完整和谐的城市道路交通生态系统，实现在现有条件下的最大生态化。

3 生态道路规划对城市环境的改善

3.1 “生物气候学”理论指导下的生态道路路网规划

在道路规划特别是区域路网规划时，倡导自然物流循环，强调自然景观融合人文、休闲景观，对区域内一年四季不同季风条件下风速风量的不同，建设与气候环境相适应的路网和建筑形态布局。片区内建筑体采用北高南低的形态，使得夏季南向凉风贯穿基地；而在冬季，北方的树木和高层建筑亦能阻挡来自北方的冰冷寒风。道路路网规划与此相适宜，道路线形顺应季风风向，以此来达到绿色节能的效果。

3.2 “绿色交通出行”理论指导下的多层次生态道路路网格局

在路网规划时，注重不同功能的道路等级级配，注重支路和人非慢行系统的构建，通过建设一个整合的慢行交通体系，以代替人们对汽车的依赖，从而降低碳排放，有益身心健康。慢行系统内对小汽车限以低速，甚至限制出入，鼓励自行车、步行的交通方式。

3.3 雨水管理理论指导下的生态道路雨水收集利用规划

发达国家的雨水管理已经摆脱了传统的孤立考虑水患控制的思路，从仅仅关注管道末端快速排除雨水，转向将防治洪涝与城市生态、环境保护、水资源利用统筹考虑的综合管理思路。综合管理的目标是尽可能减少城市雨水系统对受纳水体的影响。

美国环保总局（EPA）在第二代城市雨水资源管理和径流污染控制的“最佳管理方案”（BMPs）中，提出了适用于居住区、商业区，以及工业区的多种雨水综合利用方案。地表径流首先通过渗滤设施下渗排除，超过设施渗透能力的径流通过雨水管渠排放。地面径流通过绿地、渗透性铺面等设施渗透至地下，可涵养地下水，减轻排水系统负荷，缓解城市水源污染。

4 生态道路设计对城市环境的改善

城市生态道路的设计目标，就是在实现城市道路所需求的基本功能特性的同时，尽量减少城市道路对自然生态环境和城市生态环境平衡的负面影响，实现行车舒适安全、运输高效便利、景观完整和谐、生态环境可持续、经济合理、具有一定耐久性，将人、车、道路与社会、环境有机统一起来，协调发展的城市道路。

4.1 生态排水型路面设计

道路排水一般由3部分组成：道路表面排水、道路内部排水及地下排水，排水沥青路面是道路内部排水的重要措施之一。与传统的密级配沥青面层（空隙率3%～6%）不同，排水沥青面层空隙率达到18%～25%，具有多重功能：

（1）良好的生态环保性。

（2）抗滑性好。

（3）安全性高。

（4）降低路面内部温度。

（5）透水性高。

4.2 生态道路横断面设计

4.2.1 传统道路断面问题分析

一个典型的城市主干道路横断面通常包括机动车道、非机动车道、两侧分隔带、中央分隔带、路侧带（人行道、绿化带、设施带等）（见图1），用不同宽度的分隔带将机动车道、非机动车道隔开，并在路侧带、分隔带等处配以道路绿化；常用形式有单幅路、双幅路、三幅路、四幅路等，均设有路侧带，双幅以上还设有分隔带。在分隔带、路侧带与车行道之间设置高出车行道12～20cm的侧石，其作用是使机动车、非机动车及行人各行其道、安全运行；同时，汇集引导车道及人行道的雨水沿道路纵向流入雨水口，以免雨水进入分隔带及路侧带影响路基稳定。道路及其周边雨水最终汇集于车行道两侧边沟，经雨水口进入城市排水管网。见图2。

图1 传统道路断面

图2 传统道路排水示意

城市道路的传统断面，路面低于道路绿化带，并且城市绿地与城市道路的高程设计未建立有机联系。道路及其周边的雨水几乎没有机会和土壤发生接触，阻断了雨水对城市地下水的补充，大量雨水白白流走而未有效利用，雨水直接排入地下水管网，不经处理排入河道，也给河道带来大量污染。

4.2.2 生态道路断面

对比传统断面，生态道路的断面分幅功能不作改变。所不同的是，将机动车道铺装设置为排水路面铺装，路面水通过横坡向两侧排放，在道路两侧收水后进入地下管网；非机动车道与人行道设置为“人非共板”。非机动车道和人行道采用全透型路面，大大增加透水面积，使得地下水能得到补充，同时减小雨水管的管径。见图3、图4。

图3 生态道路断面雨水管理示意

图4 城市生态道路断面

（1）路幅分配为中分带、机动车道、侧分带、人非共板道；机动车道、人非共板道排水坡向侧分带。

（2）侧分带设计为生态渗渠，并设置雨水管和检查井。渗渠接纳机动车道和人非共板道排入的雨水，并设置溢流管接入雨水管网。渗渠内种植的水生植物对雨水进行初期截污。检查井设置在侧分带内，也便于雨水井检修，延长井座使用寿命。

（3）中分带填土断面为下凹式，使得雨水能充分滞留。中分带下设置渗沟，雨水能回补地下。设置横向溢流管接入侧分带的雨水井。

（4）渗渠为明沟形式，可就近排入面积较大的下凹式城市绿地，继续入渗土壤、最终排入城市河湖。可对雨水起到收集、调蓄的作用。见图5。

图5 渗渠效果

4.3 生态道路雨水滞留和初期截污

4.3.1 雨水收集处理系统的组成

无论雨水收集处理系统的大小，它们都有6大基本组成部分：

（1）集水区。收集雨水的区域。

（2）初期雨水弃流系统。排除初期高污染雨水的装置。

（3）转输系统。将雨水从集水区转输到贮水系统的渠道或管道。

（4）贮水系统。用作贮存收集雨水的水池或水箱。

（5）净化系统。处理、净化雨水的系统。

（6）配水系统。利用重力或水泵配送贮存雨水的系统。

4.3.2 洼地－渗渠雨水收集系统

洼地－渗渠一般适用于道路两侧有较宽绿化带的城市道路、大面积绿地等，洼地下也可同时设置透水的排水管道与洼地－渗渠联合运行，当雨量较小时，雨水通过洼地－渗渠直接深入地下，补充地下水；当雨水量超过下渗量时，多余的雨水可通过排水管道排入雨水贮存设施或河道。

4.3.3 生态道路雨水处理系统研究

道路雨水由于其水质特点，收集的雨水主要用于生活杂用（如冲洗厕所、洗衣洗车、消防用水），市政杂用（如绿地灌溉、构造水景观）等。根据处理工艺可分为物理处理和人工湿地。

5 结语

生态道路是环境学科在道路工程环境保护方面的拓展与完善，是对道路学科相关领域的补充和改善，极大丰富了道路内涵，积极推动了道路建设技术的绿色革命，对道路规划、设计、施工和管理起到了有力的支撑作用，具有广泛的应用前景。

生态道路的设计涵盖城市设计、交通规划、道路工程、雨水管理、景观工程等多专业多学科，对专业设计人员提出了较高的要求，也给道路规划、建设和管理单位提出了新的挑战。随着人们认知水平的提高，人与自然和谐、可持续发展的生态理念已经成为当前无法回避的课题。以生态道路的设计和建设为契机，推进人类生活环境的整体改善，是十分必要的。

［1］ RICHARD T T，FORMAN，DANIEL SPERLING，JOHN A，BISSONTTE.道路生态学——科学与解决方案［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［2］ 希瑟·金凯德－莱瓦里奥.雨水设计—雨水收集贮存中水回用［M］.北京：中国建筑工业出版社，2012.

［3］ 郑晓光，徐 健，姚长征.生态道路的建设理念及实施技术［J］.筑路机械与施工机械化 2011（8）：24－26.

［4］ 章 毅.城市道路设计中的生态理念与技术［J］.湖南交通科技2012（12）：37－40.