上海市建工设计研究总院有限公司
摘要:本文以常德沅江风光带建设项目为例,从技术层面上分析海绵城市技术在滨水景观设计中的具体运用。
关键词:海绵城市;滨水绿地;景观设计;沅江风光带
前言:随着城市化进程,城市洪水问题、水资源短缺问题、水环境污染问题日益严重,以排水为主的雨水管理模式已不适合城市的可持续发展。海绵城市应运而生,顾名思义,海绵城市就是打造海绵一样的城市,使城市具备海绵一样的特征,进而实现城市建设与资源环境的协调发展,提高城市应对自然灾害的能力。海绵城市的本质就是顺应自然、建立城市、自然、人类和谐共存的发展模式。传统城市在土地利用方面开发过度,进而导致城市水土流失严重,土地资源不但减少,海绵城市则是强调土地利用、水环境、水循环的可持续发展。因此海绵城市又被称为低影响设计或者是低影响开发。[1]
海绵城市理念下的景观设计,在雨水资源的利用方面非常科学,将雨水管理与净化处理相结合,不仅能够利用雨水进行水景类型的景观设计,同时也合理利用了雨水资源,一举多得。在鼓励公众参与城市景观建设方面也发挥着巨大作用。最后,在海绵城市理念下的城市景观建设,将雨水利用融入了景观设计,有效克制了传统城市中以排为主的灰色基础设施利用,大大环境了城市环境压力,可减少排水设施的维护与建设成本。[2]
将海绵城市的理念融入到城市规划、工程设计、建设、维护等各过程之中,不仅可以节约水资源、保护和改善城市生态环境、有效缓解城镇化过程中产生内涝事件,更体现了中国传统城市规划中讲究因地制宜、顺应自然规律,重视天人和谐的设计观念和生态设计意识。
一、项目概况
沅江风光带功能分区图
二、现状条件和问题分析
(1)地形地貌
德山经开区沅江风光带工程,工程沿线为沅江南岸河堤旁边,大部分为菜地、景观带,及沿江码头、卸油场、滩涂、厂房,场地地势起伏较大,地面标高32.12-42.81米,最大相对高差10.69m左右。现状场地内地势高差较大,土层土质较杂乱,稳定性相对较差,对填土层应该进行加固处理。在对海绵城市地下灰色措施设计上,需要根据《常德经开区沅江风光带建设项目岩土工程地质详细勘察报告》因地制宜进行系统布局。绿地海绵城市建设设施土壤改良过程中,应在保证土壤肥力的基础上,增加土壤的入渗率。
(2)气候气象
常德市属亚热带湿润季风气候,年平均气温16.7℃,年降水量1200-1900毫米.四季分明,春季阴雨连绵,夏季潮湿炎热,雨量集中;秋季秋高气爽、雨量适中;冬季寒冷干燥,雨量稀少。常德夏季雨量集中,常德最大的优患是水患,涝灾多于旱灾。在海绵设计策略选择上应该以“滞”“蓄”“净”为主要措施,削减峰值流量与峰现时间。增强场地蓄水能力,缓解城市内涝。
(3)水环境评价
拟建工程地表水主要为沅江江水,水量较大。分布在场地东侧,据调查,沅水常德区域历史最高水位37.0米,历史最低水位29.0米。场地东侧受河水冲刷较为严重,建议进行必要的冲刷防护。城市水利用较低,水生态功能削弱。绿地蓄水设施在施工前,应充分考虑工程区域地下水位,应采取措施抗浮。
三、海绵城市系统构建
(1)决策分析
(3)技术选择和规模确定
常德市的主要问题是水污染问题,同时地下土层的渗透率较低,而且地下的承压地下水的压力高于城区路面。因此,海绵城市的设施的功能是以净化为主,结合常德市的降雨实际信息,确定常德的控制目标,提出最合理科学的海绵城市设计方案。经过论证分析,最终在常德风光带项目中选择采用透水铺装、传输性植草沟、透水活动沙地、雨水湿地、植被缓冲带、下沉式绿地调蓄、砾石盲沟、生态排水沟、绿色屋顶、雨水模块、息壤岩棉及净化系统等十二项海绵技术措施。
海绵标准、5年一遇及100年一遇设计降雨条件下对应降雨及入流、出流过程线图
数据解读:
1.按照常德市海绵导则85%控制率对应的降雨厚度为28.2mm,软件模拟结果出流量为0,意味着场地内设置的LID措施完全消化了这部分雨水。
2.在海绵标准下本次改造设计大幅削减了场风光带地内的雨水峰值流量及峰现时间。
3.随着暴雨重现期的提高,峰值削减比例急剧减少,峰现时间几乎无延迟作用。说明海绵城市设置的LID措施在滨水绿地设计中无法应对较高重现期暴雨且重现期越高作用越弱。
4.场地最大出流量随着暴雨重现期的提高数值急剧增加,产流时间也越来越提前,原因在于持续大流量暴雨下场地径流系数的改变。
五、环保经济效益评估
1.CO2削减效应:0.25kgCO2/m³*116000m³/y=28975KgCO2/y,相当于2.8公顷森林对二氧化碳的削减效应。
2.通过控制地表雨水径流,缓解地表雨水对景观水体的污染。
3.全年可综合管理雨水11.59万m³,其中雨水回收利用约0.92万m³,年平均节省灌溉费用约2.04万元。全年节约市政自来水处理费0.73万元。
4.除了改善水质,处理污染外,场地每年约5000多立方米雨水回补地下。
5.延迟暴雨径流峰值25~30分钟,减轻市政排水管网系统的压力。由于减少外排水量所减轻的城市排水和防洪压力等间接经济效益也很可观。
6.按照20年的使用时间(设备寿命50年)可以节约费用:(2.04+0.73)*20=55.4万元。
六、结论
从沅江风光带建设项目中,可以看出在滨水景观设计中,通过对项目区域的自然条件进行合理分析,采用最少的人工干预手段来实现海绵城市技术的实际运用,可以有效实现区域内部雨水的回收、渗透以及过滤等,有效提升了水质,缓解水污染。同时也延迟了暴雨径流,减轻市政排水管网系统的压力,降低了洪涝发生的可能性,加强了水岸生境的保护与恢复。再者,在增加生态休憩场所的同时,也提升了人们的生活品质,最终保证场地的可持续发展和提升项目经济效益。项目本身在追求景观设计形式上的美感、确保功能性的同时,又提升了内在的生态效果。
参考文献:
[1]住建部.《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》
[2]郁颂庆,赖信舟.从海绵城市角度来看城市景观设计-建筑工程技术与设计;2015(9)