基于“海绵城市”理念的下沉式绿地优化设计探究
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摘要:海绵城市理念是建造类似海绵功能的城市,用现代化技术建设人工景观,并将其与城市原有的水文特征相结合,组成新的生态系统,实现对自然界水资源最大程度的循环利用。
本文将以下沉式绿地为例,论述海绵城市理论在城市绿地系统中的主要运用,以提高绿地的蓄水能力,为园林规划提供参考。
关键词:海绵城市;城市绿地;下沉式绿地;应用
城市内涝防治以及雨洪控制利用已经成为当前城市面临的热点问题,为从源头缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境,国家提出了建设“海绵城市”的新理念,提倡构建低影响开发(lid)雨水系统。
海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
海绵城市强调以“慢排缓释”和“源头分散式”控制为主要规划设计理念,为新型城镇化建设提供重要保障。
与传统雨水利用相比,海绵城市更注重雨水的自然积存、自然渗透和自然净化,是一种绿色可持续的雨水排放模式。
下沉式绿地是海绵城市的重要应用,经常被用于道路、停车场、学校周围,以降低地面径流量,减少洪涝灾害。
下沉式绿地高程比周围地面略低,在绿地内设置有雨水溢流口,且雨水溢流口高程在绿地与地面高程之间。
由于下沉式绿地高程较低,硬化地面上的雨水会逐渐流向绿地,在绿地上汇聚,绿地上的植物、土壤会截流和净化雨水,无法容蓄的雨水会排入雨水管网,作为地下水的补充。
雨水不仅能够增加土壤中的水分,减少灌溉用水,而且雨水中有丰富的矿物质和微量元素,雨水渗透到土壤中,这些营养物质会转化成植物的肥料,有助于植物的生长。
1下沉式绿地优化设计
1.1竖向设计
设计下沉式绿地需要与环境相结合,应充分考虑周围建筑、道路高程等一系列因素,使雨水能够缓慢流入下沉式绿地中。
道路周围的下沉式绿地一般设置在路缘石和人行横道之间,由于下沉式绿地靠近机动车道和人行横道,所以要合理设置绿地与雨水口、硬化地面的竖向衔接方式,保证人们出行的畅通和安全。
首先,硬化地面应与下沉式绿地保持一定坡度,而且坡度不宜过大,使雨水通过地面缓慢流向绿地。
然后,路缘石与地面高度要保持一致,如果路缘石高于地面,那么每块路缘石上都要设置缺口,并在缺口附近均匀铺设鹅卵石,使雨水分散进入绿地。
最后,在绿地中或绿地与硬化地面衔接处设置雨水溢流口,并在雨水集中入口处栽种植被或覆盖保护膜,防止雨水长期冲刷造成土壤流失。
1.2景观效果设计
目前下沉式绿地的设计较为落后,不能有效地积蓄雨水,改善生态系统,所以应将海绵城市理论引入到绿地设计中,以增加绿地的观赏价值和使用价值。
首先,可以在绿地周围建设池塘、园林、湿地,将绿地无法容蓄的水导向其他系统,且在土壤缺水时,可以用池塘的水灌溉。
其次,在绿地上种植耐旱耐涝的植物,植物在雨季时可以吸收大量的雨水,在旱季时也不用灌溉。
再次,在绿地上铺设色彩鲜艳的石头,在降水量过大时能够分流雨水,防止某个区域的降水量集中造成绿地的沉降。
最后,细分面积较大的绿地,采用逐层沉降的方式,以减少土方工程的工程量和工程费用,并建造独特的绿地景观。
1.3植物淹水时间设计
植物如果淹水时间较长,就会因为根部无法呼吸而死亡,所以设计绿地系统时要考虑土壤的渗透性、绿地下沉高度和雨水口高度。
提高土壤渗透能力的方法有:
①对施工过程中场地上不可避免被夯实的作业空间设计为硬质铺装,而预定的下沉式绿地区域尽量避免重型机械的碾压;②对已压实的土壤需要借助机械改善土壤夯实度,可以适量加入有机质、膨胀页岩、多孔陶粒等碎材来改良土壤结构;③土壤渗透性较差的地区可以
通过添加炉渣等措施增大土壤渗透能力,缩短下沉式绿地中植物的淹水时间。
此外,还应因地制宜地选择绿地下沉深度。
对于渗透性能较好的砂土地区,可适当增大绿地下沉深度到150~300mm甚至更大,需确保植物淹水时间500mm。
对于渗透性较差的黏土地区,植物长期淹水导致根部缺氧,会危害植物的生长,因此绿地下沉深度不宜>100mm,还可以适当缩小雨水溢流口高程与绿地高程的差值,使下沉绿地集蓄的雨水能够在24h内完全下渗。
2海绵城市绿地建设设计建议
海绵城市建设,不是重建一个城市,而是对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等4"方面。
突破传统、建设海绵城市,使城市绿地切实的发挥其生态作用。
对于海绵城市建设,主要从以下几个方面提出绿地建设设计方案:
(1)在城市绿地建设时,统筹考虑绿地与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园,提高绿地的蓄水能力。
在绿地或公园内部构建低影响开发系统,使其不仅服务周边市民的游憩,更服务于周边雨水的消纳与净化。
(2)城市广场及商业区等活动场地,一般面积较大、硬化程度较高,可以大力推行透水路面、植草沟、生态树池、建立生态滞留区等,同时利用广场地下空间设置雨水调蓄设施,储存下渗雨水,就近用于绿化浇洒等。
(3)在居住区可以大力推行屋顶绿化、竖向绿化、家庭绿地等,增加蓄水面积。
在有条件的小区(家庭),可以试行家庭雨水收集利用系统,减少自来水的需求。
(4)对于城市道路,在满足道路交通安全等基本功能的基础上,充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、lid树池等低影响开发措施,削减径流水量、改善径流水质。
利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统,道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、入渗和净化,超标雨水溢流排放。
采用透水路面,强化雨水入渗,考虑到车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等,应大力推广透水路面。
为尽可能多地消纳道路雨水径流,人行道树木可采用lid树池形式。
(5)在整个城市的绿地建设中,不应该把一块块的绿地孤立对待,整个城市的所有绿地应该形成一个整体,相互之间能够联系,整个城市绿地应该成为一个大的“海绵体”,起到合理利用水资源的作用。
3结语
下沉式绿地是一种分散式、小型化的绿色基础设施(生态基础设施),结合城市绿地进行综合设计,在不增加用地面积、少量建设成本的条件下,能够实现绿地多功能化、就地消纳雨水径流、减少外排雨水量、雨水资源化利用、改善生态环境等多种目标。
作为城市生态系统重要的组成部分的绿地,在海绵城市的建设中发挥着无可替代的作用。
科学合理地建设城市绿地,充分发挥城市绿地的功能,是建设海绵城市的重要举措。