基于“海绵城市”理念的街道景观设计

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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基于“海绵城市”理念的街道景观设计

李其霖

深圳市筑邦尚品建筑设计有限公司

摘要:“海绵城市”理念下的景观设计是一种可生态循环系统,也是我国发展现代化城市理念的重要体现。本文主要就“海绵城市”理念下的街道景观设计进行分析,供同行借鉴参考。

关键词:海绵城市;绿色街道;景观设计

前言

低影响开发、最佳管理措施、绿色基础设施都是海绵城市的理念基础,最佳管理措施是美国在70年代时提起的,当时也是为了控制城市和农村的面源污染,其后逐渐发展成对降雨径流水量加以控制以及保障水质生态可持续的综合性措施。园林景观应用“海绵城市”理念,达到生态循环的目的。

一、绿色街道景观设计

(一)绿色街道景观

以本地自然雨水循环过程为依据对不同的雨水景观设施进行合理应用,将街道雨水管理与街道景观结合在一起的街道形式称之为“绿色街道”。从城市道路现状来看,可以对路边的绿地、绿化隔离带、停车场以及人行道等方面进行合理改造,以将道路初期雨水污染与雨水水量问题妥善解决,同时还可起到美化街道景观的效果。常用的绿色街道基本景观设施有雨水种植池、生态边沟、透水性铺装等(见图1)。

图1融合绿色街道的道路雨水管理示意图

1.雨水种植池:雨水种植池是一种下凹式景观空间,池底部大多为平底,且具有垂直的池壁和平缓的纵向坡度。池内配置有丰富的耐湿性较强的景观植物。雨水种植池较多应用于道路隔离带,有时也是由城市道路绿化带改造而成的,收集机动车道上的雨水径流是主要作用。

2.生态边沟:作为一种线性下凹式景观空间,生态边沟主要应用与道路两旁的路边绿地,其在配置植物时需依据种植位置来选择耐湿性不同的植物,收集非机动车道及人行道上多余的雨水是其主要作用。生态边沟的池底部多为坡底,具有倾斜的横向和纵向边坡。

3.透水性铺装:透水性铺装材料有利于雨水通过并下渗到地下,通常应用于广场、人行道、停车场与街道的雨水管理。透水沥青、透水混凝土、透水地砖、沙砾网格和嵌草网格等材料均为目前应用较为广泛的透水性铺装材料。

(二)绿色街道景观景观设计现状

近两年,不少城市都出现了特大暴雨多发高发的现象,再加上大多数街道道路均已水泥或沥青混凝土等不透水的硬质材料为主,因此我国街道道路透水率较低,地表径流量明显增加,下渗量却在明显减少。城市街道自然水管理能力并不强,城市水体黑丑和水生态恶化、水资源短缺等问题悬而未决,大规模、大范围、高频率的内涝、街道瘫痪事件时有发生。相较于国内,国外的街道雨水管理不管是在理论上还是技术上均胜出一筹。以美国波特兰市的NESiskiyou“绿色街道”改造设计项目为例,在街道绿化改造过程中巧妙融合进了街道雨水管理与利用的理念。街道路沿侧石设计了宽为45cm的入口,道路两侧则设计有两个宽为2m、长为15m的种植区。本街道范围内的降雨汇集成为雨水径流,通过沿侧石入口流入种植区后将以7.5m的速度下渗至土壤中。当种植区内的水深达到17.8m时,多余的雨水将通过卵石小水坝流入下一个种植单元。经过以上一系列过程,雨水依次流经四个种植单元,多余的雨水将流入城市排水系统。在NESiskiyou“绿色街道”改造设计项目中,两个绿色种植区可在各种植物的帮助下形成一个完备的生态处理系统(见图2)。该生态处理系统不仅可收集、滞留雨水,还可起到净化、渗透的功效。美国这一绿色改造项目完工后,波特兰市的雨水系统压力得以缓解,其所种植的各类绿色植物为街道的景观也增色了不少。相关模拟实验证明,美国这一“绿色街道”改造项目中的绿化种植区能够处理25年一遇的暴雨经流量85%的雨水。因此,我国在进行绿色街道景观设计时需积极借鉴国外先进的雨水管理理念、策略及技术,并从国情出发,积极探求适合我国城市雨水问题的解决方案。

二、海绵城市背景下绿色街道植物设计

作为城镇“绿肺”的重要组成部分,道路绿化是城镇绿地系统的基本骨架,它既具有覆被路面、庇荫行人的作用,同时还具有防止尘沙、净化有害气体和美化环境的功能。为达到街道绿化的功能目标,需科学选择植物类型及道路施工方案。

(一)因地制宜,适地适树

对于道路两旁的植物而言,它们的立地条件较差,因此应尽量选择具有较强适应性且生长强健和管理粗放的植物。为保证道路绿化的整体效果,设计师可多采用大手笔、大色块的设计手法。在设置绿化带时还需充分考虑植物的第一分支点要求,通常来说,人行道需满足2.2m,小型车2.5m,中型车3.5m,大型车4.5m。

(二)合理施工,一举两得

街道植物区的树木生存条件比较恶劣,而且行道树的数量通常比较多,单纯依靠人工不可能对每棵树进行浇灌与养护,因此喷灌设施、养护设施的介入和雨水收集系统的实施必不可少。文章着重介绍街道雨水收集的方法。现行的道路设计要求(见图3),只有当标高高于绿地时,雨水才能进入两侧绿地并自由下渗。车行道雨水需引入树池,经过树池内土壤过滤或雨水收集口后将其蓄积于树池周围的储水模块内。此外,在进行绿色街道景观设计时还需增大树阵周边浇灌水量,增加行到树渗透式的浇灌方式,并进一步延长渗透时间。

图3下沉式绿地剖面图

(三)绿色街道景观的优化设计

1.立面设计。对绿化种植池的竖向标高以及周边道路与硬质铺装间的关系进行合理设计与处理后,汇集于道路周围硬质地表的雨水径流在进入绿化种植池内时会更加顺畅,因此在进行街道景观优化设计时需关注以下几个要点:①确保种植池的标高略低于周围的道路与硬质地表,并根据道路所在区域的水文情况、土壤渗透率和此前所制定的雨洪控制目标奖下沉深度确定下来。通常认为50~100二是最适宜的下沉深度,最深也不宜大于200mm;②为了便于雨水径流的直接排入,路缘石需与周边道路持平。对于路缘石高于周围道路与硬质地表的种植池,可通过设置缺口于路缘石上的方式便于雨水径流集中进入种植池,缺口可设置为30~60mm。为避免雨水冲刷,建议可在入水口出铺设适量的卵石;③溢流口需设置于种植池中,为了确保池中超过蓄渗能力的雨水更加顺畅地排入城市雨水管道,雨水口高程需高于种植池并低于路面。雨水径流会与街道上的污染物、固体垃圾等一齐冲入种植池,池内污染由此造成,还会对后期清理工作带来不便。相关研究文献表明,采用初期弃流装置可有效控制雨水径流污染物中的固体悬浮物、重金属、氮、磷等物体所产生的径流污染。另外,还可将截污雨水口等设施设置于绿化种植池的雨水集中入口处,以有效控制径流污染。

雨水自绿化种植池中流入并下渗补充地下水是城市生态雨水系统中至关重要的环节。太过夯实的土壤会导致雨水下渗速度变慢,对绿色街道的雨水处理效果造成一定的影响,需充分考虑如何促进土壤渗透速率提高的方法。目前应用较为广泛的主要有以下几种:选择种植土时,砂质土与砂支壤土是最佳选择;为了改善压实土壤的夯实度,可应用一些机械设备;炉渣、膨胀页岩、多孔陶粒等材料加入那些渗透性较差的土质中可有效改善土壤的结构。

2.植物设计。在生态雨水系统中,植物占有十分重要的地位。本地不同季节条件下的降雨情况以及雨水管理景观设施内部纵、横向坡度等因素对雨水管理景观设施内部的雨水量有着一定的影响。因此在进行绿色街道景观设计时,需依据植物的水生生态习性特点进行植物材料的筛选。乡土树种、耐湿性强的植物是绿色街道景观设计中的最佳选择。此外,根系发达且具有较强抗逆性的植物的应用也较为广泛。为避免生态紊乱,应避免选择入侵性植物。为确保这些植物的景观效果还需充分考虑植物的色彩、质感、花期等因素。

3.景观设计。除解决城市道路的雨水收集、处理及再利用等问题外,绿色街道还需承担城市道路的景观美化效果。目前不少城市的绿色街道采用自然手法提升城市景观效果,如种植水仙、鸢尾等色彩鲜艳的开花植物,使景观更富层次性。为增强街道的观赏性与实用性,还可将雨水花园、人工湿地、雨水塘等与街道景观结合起来进行设计。以雨水花园为例,它是一种人工挖掘建造而成或自然形成的浅凹绿地,其中种植的各类植物可吸收来自街道、建筑的雨水,进而可通过植物根系、土壤以及其中的微生物来达到净化雨水、再利用雨水的目的。缓慢渗入到土壤中的雨水不仅可涵养地下水,还有利于雨洪控制和雨水利用设施的可持续发展。

三、结束语

在绿色街道景观设计中,可充分利用自然界的力量,以保证水分更好地保留、渗透和净化。城市在绿色街道景观设计项目中,设计师需从各个城市的实际情况出发,选择最佳的设计方案,不能因眼前的短期效果而忽视海绵城市的长远发展。

参考文献:

[1]李运杰,张弛,冷祥阳,等.智慧化海绵城市的探讨与展望[J].南水北调与水利科技,2016,(1):161-164+171.

[2]吴丹洁,詹圣泽,李友华,等.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学,2016,(1):79-97.