中国市政工程西北设计研究院有限公司深圳分院
摘要:以往在城市整体规划过程中未充分考虑环境因素,导致当前城市雨洪调蓄过程中出现各种问题。海绵城市理念的提出及应用,可以有效实现对雨水的收集和利用,对缓解城市内涝、回补地下水源、节约绿地灌溉成本等方面有十分重要的意义。
关键词:海绵城市;低影响开发;道路绿化;景观设计
一、海绵城市理念概述
海绵城市排水思路是把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合,保证水文特征稳定为目标。海绵城市的最终本质是协调城市发展与自然环境之间的关系,由传统粗放式的开发方式逐渐转变为以构建人和自然、土地利用、水环境、水循环等和谐关系为主导的开发模式,以此增强城市基础设施应对环境变化与灾害的“弹性适应”能力。国家大力推行低影响开发策略,通过建立有效减少地表径流量的系统与措施等方式来提高城市“弹性适应”能力。
二、海绵城市理念在道路景观设计中的应用分析
低影响开发雨水系统将改变传统的将雨水尽快排除的思想,代之以雨水滞、渗、蓄、排,削减洪峰流量,防止洪涝灾害;控制面源污染、改善水环境作用,这种模式的路面排水系统步骤如图1、针对道路的特点,具体措施如下:
海绵城市理念的道路设计中涉及的主要技术类型有:截留技术,指通过材料和结构增加汇水面积,减缓降雨过程中雨水形成径流的速度,该技术通过增加径流形成的时间,可在降雨初期有效减少径流突增对市政雨水管道带来的压力,另外一方面,在道路绿化景观设计中,可通过乔灌木树冠、树干的截留-蒸腾作用得到实现;促渗技术,指通过改变地面铺装材料自身的透水速率或扩大材料之间相互衔接的缝隙面积,使雨水下渗到场地内部、根据以上2种渗透形式,可将透水铺装分为3类,即缝隙透水下垫面铺装、自透水下垫面铺装和自透水与缝隙透水相结合的下垫面铺装、在道路绿化景观设计中,可将该技术用于绿色街道的设计、当有降水时,雨水可顺着材料自身的孔隙或之间的缝隙下渗到基层和上壤层;当没有降水时,材料自身的孔隙或之间的缝隙可作为上壤通风换气的通道,减少城市干岛效应的发生。
三、案例分析
某道路绿化工程设计项目总里程数为5722m,绿化总面积约为736000m2,其中道路绿化退缩带面积约为570000m2。该项目主张贯穿全程的绿色设计、绿色建筑和绿色运营。该地区降水量年内分布不均,6~8月份降水量占全年总降水量的72%,春季降水量仅占年降水量的10~15%,春旱现象经常发生,同时道路雨水径流汇集后排入河中,下面针对该道路景观中的雨水基础设施进行分析:
(一)绿色屋顶
绿色屋顶是指建筑屋顶部分或全部由绿色植被、植物生长基质及屋顶防水结构覆盖的一张景观屋顶形式。该项目中道路两侧建筑屋顶全部建成绿色屋顶,从雨水径流和污染形成的重要源头即屋顶上加长雨水径流时间,降低径流速度并且净化屋顶雨水水质,同时还能有效减少建筑内部制冷等能源消耗,调节微气候,为动物栖息及人类活动提供良好的外部空间。
(二)道路设计
传统的道路体系中,道路绿化带标高大多高于道路标高,使得雨水先从绿化带汇入路面,进而汇入道路中的排水系统。这样不仅加重城市排水系统的负担,使得绿地中的泥水污染路面,淤塞下水道及河床,同时还造成了城市道路积水,道路两侧绿带依靠自来水浇灌等弊端。本次道路景观设计运用雨水收集和处理的理念,在道路标高、路牙石切口、雨水种植池等方面进行了新的探索和尝试。
1.道路标高
考虑改变传统的设计方式,使得路面标高高于绿化带标高20cm左右,道路坡度在1.5%左右,这就使得汇集到路面上的雨水流向道路绿带,对植物进行灌溉,并经过生物净化后渗入地下。这就解决了以往道路景观灌溉用水匿乏以及雨水径流污染地下水等问题。
2.路牙石切口
以往道路设计的路牙石都是连续的,这样就阻隔了道路绿带和路面之间的雨水流通,于是就出现了暴雨过后路牙石边上往往有大量积水的现象,通过对路牙石局部进行切口的方式将雨水径流引入雨水种植池内,这样不仅有效缓解了雨水滞留在路面对交通的影响,也为植物灌溉提供了新的水源。
3.雨水种植沟
雨水种植沟是设置在道路上的种植丰富景观植物的下凹式景观空间,沟底部可以为坡底或平底,具有倾斜的横向边坡和缓和的纵向坡度。因雨水经纵向边坡汇入种植沟底部,同时在横向边坡的作用下流向种植沟的一侧,方便雨水的汇集,最终雨水种植沟通过自身的生物净化过程,将原木污浊的地表径流进行净化,从而保证地下水源的纯净。
4.道路断面
考虑到主要道路和次要道路承担的功能不同。两种道路采取的断面形式也不相同。主要道路集水带采用种植沟形式,一方面对雨水进行有效的收集和净化同时也能增加道路的景观效果。道路由于路幅宽度有限,集水带则不种植景观植物,而是通过工程做法,将雨水进行过滤净化后渗入地下。
(三)透水铺装
透水铺装在下雨时能让雨水快速渗入地下,防止雨水滞留产生内涝现象。雨后可以起到净化空气,调节空气湿度等作用,对于缺水地区有很大的应用价值。本次道路景观设计铺装以透水铺装为主,主要材料有透水性地砖、嵌草砖,以及鹅卵石、碎石等。透水性地砖主要用于人行道、自行车道,透水砖的渗水效果较好,铺设时材料之间的连接处用透水材料衔接增加透水性;嵌草砖用于停车场和自行车停放区,在砖缝和砖孔中填土种草,可以保证停车场区域达到约40%的绿化率;鹅卵石、碎石主要用于铺设场地内部的小路,透水性好,样式色彩多变,收集处理雨水的同时还能增加景观效果。
(四)植物配置
由于本次道路景观设计对雨水进行了收集利用,使得场地的植物在短时间内可能受到雨水的浸泡,因而植物配置首先要考虑的是植物对湿润土壤的适应性,应当选择可以承受雨季24~28h水涝状态的耐湿植物,并尽量选择本土植物,同时考虑其忍受冬季低温甚至土壤冻结等极端条件的存活能力,最后综合考虑植物的姿态、色彩、质感、花期、大小的搭配,形成色彩鲜明的道路景观。
(五)雨水花园
雨水花园是自然形成的或入工挖掘的,兼具景观和生态净化等功能的渗透性浅口绿地,用于汇聚并净化来自屋顶或地面的雨水,是一种生态的可持续的道路雨水基础设施。雨水花园兼具雨季及非雨季的双重景观特征,能有效地去除径流中的悬浮颗粒、有机污染物以及重金属离子、病原体等有害物质;营造的小生态环境可以为昆虫与鸟类提供良好的栖息环境,从而达到生态平衡;通过植物的蒸腾作用调节环境中空气的湿度与温度,减轻热岛效应,改善周边的环境条件。
四、结束语
城市道路低影响开发雨水系统对于缓解城市洪涝灾害、控制径流污染、净化城市水质、补充地下水源具有重要的作用。该项目中雨水基础设施对于营造兼具景观和雨水收集处理功能的道路景观有着很重要的作用,基于海绵城市理念的道路景观设计应用具有十分重要的意义。我国城市发展过程中如何使雨水基础设施建设从单纯的工程技术和生产利用层面向景观化、经济化、差异化等方向发展,同时让雨水基础设施建设有更大更好的平台去发挥自身的特色和优势,这都需要进一步的探索和实践。
参考文献
[1]周延伟.海绵城市理论在道路绿化景观设计中的应用[J].河北林业科技,2015(6):59~64.
[2]杨一夫.基于海绵城市的厦门城市道路雨水LID系统研究[J].厦门科技,2016(1):46.