图1海绵设施横断面布置图
采用推理公式法计算雨水设计流量时，需要合理确定地面集水时间。近年来推行的海绵型道路建设改变了以往路面雨水快排、直排的传统做法，通过透水铺装、下凹式绿化带、溢流雨水口等多种低影响开发设施共同作用，延缓雨水进入管渠系统的时间，使海绵型道路的地面集水时间较普通道路发生了较大变化，不适合直接套用以往的工程经验数据，需要经过计算来合理确定。本文参考规范及相关文献，并结合工程实例，对不同条件下的地面集水时间进行计算分析，供相关工程设计参考借鉴。 海绵型道路设计概况
以广东省惠州市某新建次干路为例。道路红线宽度30m ，道路横断面形式为:2.5m 人行道+2.5m 连续绿化带+2.5m 非机动车道+7.5m 机动车道+7.5m 机动车道+2.5m 非机动车道+2.5m 绿化带+2.5m 人行道。
1.低影响开发设施布置
道路两侧绿化带设计为下凹式绿地，并在下凹式绿地内每隔一定距离设置1座溢流雨水口，溢流雨水口井座底标高高于下凹式绿地15cm ，并低于非机动车道边缘5cm 。路缘石每隔一定的距离设置1处开口，机动车道和非机动车道上雨水径流通过道路横坡，经由路缘石开口进入下凹式绿地。人行道设置透水铺装并坡向下凹式绿地。
2.路面地表径流组织
(1)对机动车道和非机动车道，其主要雨水排放途径为：不透水沥青路面→路缘石开口→下凹式绿地→溢流雨水口→雨水口连接管→市政雨水管。
(2)对人行道，其主要雨水排放途径为：人行道透水铺装→透水软管→溢流雨水口→雨水口连接管→市政雨水管。
(3)对绿化带，其主要雨水排放途径为：下凹式绿地→溢流雨水口→雨水口连接管→市政雨水管。
海绵型道路的地面集水时间探讨
地面集水时间计算方法
《室外排水设计规范》(GB50014-2006(2016版))(以下称《排水规范》)规定：地面集水时间应根据汇水距离、地形坡度和地面种类计算确定，一般采用(5~15)min。但并未提供地面集水时间的计算方法。因此，需要寻一种科学可靠且简便、工程设计人员易于操作的计算方法。
《降雨-径流城市地面集水时间计算模型及模拟》中将地面集水过程的流态分为片流(坡面流)、浅水集中流和明渠流3种状态。其中，片流状态是发生在流线不大于90m的上游汇水区域，采用曼宁动力学方法来计算，即:
t——
—地面集水时间(min)
n——
—粗糙系数;
L——
—地面集水距离(m);
P——
—相应降雨重现期24h降雨量(mm);
i——
—地面坡度。
不同条件下的集水时间对比
由上式可知，影响地面集水时间的主要因素有汇水距离、降雨量、地面坡度和粗糙系数(由路面铺装种
类决定)等。考虑到实际工程中机动车道与非机动车道一般是采用不透水沥青路面或者水泥路面，两者的粗糙系数差别不大，因此，将粗糙系数视为定值(机动车道与非机动车道的粗糙系数为0.013，绿化带的粗糙系数为0.03)，同时道路横坡采用0.02，进行不同汇水距离、降雨量、地面纵坡条件下的集水时间对比分析，并将海绵型道路与普通道路的地面集水时间亦进行对比。为了简化计算，不考虑下凹式绿化带从下渗到地表产流的过程时间。
地面集水时间是指雨水从相应汇水面积的最远点地面流到雨水管渠入口的时间。对应到该海绵型道路中，即从一个溢流雨水口服务面积的最远点汇流至该雨水口的地面汇流时间。其中，溢流雨水口服务面积内有两条汇流路径，分别是:①从人行道经下凹式绿化带进入溢流雨水口;②机动车道与非机动车道经路缘石开口、下凹式绿化带进入溢流雨水口。显然，机动车道与非机动车道的汇流路径更远，因此选择该路径进行计算分析。同理，普通道路亦采用机动车道与非机动车道的汇流路径。
图2
雨水口
雨水排水组织及海绵设施布置图
表1不同道路纵坡的集水时间对比一览表
(1)不同道路纵坡的集水时间
24h 降雨量为100mm 、雨水口间距为30m 时,
不同道路纵坡的集水时间如表1所示。海绵型道路的集水时间约为普通道路的2-2.3倍
。
图3普通道路最远点雨水汇流路径图
图4海绵型道路最远点雨水汇流路径图
图7
不同降雨条件的集水时间
从图6可以看出，海绵型道路与普通道路的地面集水时间均随着道路纵坡的增大而逐渐减小。并且，在
地面纵坡臆0.01时，道路纵坡的变化对地面集水时间的影响明显较大；随着纵坡的增大，其对集水时间的影响有逐渐变小的趋势。
(2)不同降雨条件的集水时间
道路纵坡为0.005、雨水口间距为30m 时，不同降雨条件的集水时间如表2所示。海绵型道路的集水时间约为普通道路的2.2倍。
图6不同道路纵坡的集水时间
表2
不同降雨条件的集水时间对比一览表
从图8可以看出，海绵型道路与普通道路的地面集水时间均随着雨水口间距的增大而逐渐增加。并且随着雨水口间距的增大，其对集水时间的影响有逐渐变大的趋势。
结论
由于海绵型道路地表径流组织的特点，对地面雨水径流起到明显的延缓作用，案例中海绵型道路的地面集水时间在(2.67-7.16)min之间，是普通道路的2倍左右。此外，不同的道路纵坡、降雨条件和雨水口间距等因素均会对地面集水时间产生影响。因此，在实际工程设计时应根据具体项目情况进行计算分析。
从图7可以看出，海绵型道路与普通道路的地面集水时间均随着降雨量的增大而逐渐减小。并且，在24h降雨量臆150mm时，降雨量的变化对地面集水时间的影响明显较大;24h降雨量> 150mm时其对集水时间的影响较为平稳。
3.不同汇水距离的集水时间
道路纵坡为0.005、24h降雨量为100mm时，不同雨水口间距的集水时间如表3所示。海绵型道路的集水时间约为普通道路的2.3-2.8倍
。表3
不同汇水距离的集水时间对比一览表
图8不同雨水口间距的集水时间
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