基于綠色街道的城市道路景觀優化設計

彭樂樂,吳小剛

(福建農林大學 園林學院，福建 福州 350002)

基于綠色街道的城市道路景觀優化設計

彭樂樂,吳小剛

(福建農林大學 園林學院，福建 福州 350002)

摘要：隨著我國城市的迅速發展，雨水問題日益突出。城市道路作為城市雨水的匯集、中轉、集散的主要區域，如何解決城市道路雨水問題是城市雨水管理中的重要環節之一。借鑒國外“綠色街道”的道路雨水管理景觀學方法，對我國城市道路綠化帶和周邊綠地進行改造，提出了從豎向、景觀、植物三個方面進行優化的設計策略，以有效提高城市道路雨水的管理效益。

關鍵詞：綠色街道；雨水管理；排水系統；城市道路

中圖分類號：TU984.12

文獻標志碼：碼：A

文章編號：號：2095-4824(2015)06-0108-04

收稿日期：2015-08-19

作者簡介：彭樂樂(1991-)，男，河南信陽人，福建農林大學園林學院碩士研究生。

Abstract：With the rapid development of the cities in China, the rain problem is becoming increasingly serious. The urban roads are the main areas of urban rainwater collection, transfer and distribution. Hence it is an important part to solve the problem of storm water in the urban road management. This paper browns the Landscape method from foreign rainwater management of “green street” to improve the urban road green belts and the surrounding green spaces, and optimizes the design strategy from three aspects such as the vertical space, landscape and plants so that the efficiency of the urban road rainwater management can be promoted.

近年，隨著我國城市的發展，城市大面積的自然地表被水泥、瀝青、混凝土等不透水鋪裝覆蓋，自然良性的水循環被打破，城市地下水得不到有效補充，地表徑流增加，導致地下水位嚴重下降，城市水體污染，洪澇災害等問題日益嚴重。城市道路作為城市雨水徑流的匯聚、中轉、集散的主要區域，如何處理好城市道路雨水問題，對城市雨水管理有著重大意義。

根據美國環境保護署(U. S. EPA)測算，在自然地表，當降雨發生時，只有10%雨量形成地表徑流，50%雨量形成下滲。而在城市建成區，高強度降雨發生時，雨量的55%形成地表徑流，15%形成下滲，地表徑流生成量顯著增加，雨水自然下滲量顯著減少[1]。這些無法滲透到地下的雨水會形成徑流，通過城市道路，匯集到城市排水系統。然而，隨著我國城市化進程的加快，城市規模增大，不透水區域增加，城市排水系統將面臨更大的壓力，一旦暴雨來臨，排水系統達到臨界值，城市就會發生洪澇災害。同時，城市道路由于頻繁的交通活動，汽車尾氣排放、輪胎和路面磨損、部件腐蝕以及油脂滲漏會導致大量的懸浮顆粒物、重金屬、營養鹽和有機物等污染物在路面積累[2]。研究表明，城市道路降雨徑流量約為25%，卻產生了40%～80%的污染物[2]。尤其是降雨初期雨水水質較差，特別是SS、COD等指標超標嚴重[3]。程曉波[4]在針對上海市中心城區蘇州河沿岸泵站的研究中發現，初期雨水向蘇州河中排放了大量的污染，其中COD和NH3-N等主要污染指標EMC值分別高達410 mg/L和25 mg/L。這些污水未經處理直接進入雨水管網，排入附近收納水體，對水環境造成了嚴重污染。

1城市道路雨水管理現狀分析

1.1國內城市道路雨水管理現狀

近年來，雨水問題在我國城市發展中日益突出，國內一些城市，如北京、上海開始積極借鑒國外一些先進的雨水管理理念實現城市道路雨水的管理。如美國推行的最佳管理措施(Best Management Practices，BMPs)和低影響開發(Low Impact Development，LID)，英國推行取得可持續排水系統(Sustainable Urban Drainage System，SUDS)等，取得了一些成效。目前我國大部分城市對城市雨水的處理還停留在以排為主的工程手段，將流經城市道路的雨水直接匯集到城市排水系統。國內應用最普遍的排水體制為截流式合流排水體制和完全分流排水體制。但這兩種排水體制都存在一定的局限性，主要原因在于初期雨水未經處理，容易對水環境造成污染。同時，這兩種體制的雨水處理方式主要集中在雨水的末端，無法從根本上解決城市雨水的水質與水量的問題。

吳小剛(1965-)，男，福建建陽人，福建農林大學園林學院副教授。

1.2國外城市道路雨水管理現狀

城市道路作為城市雨水管理中重要一環，目前對它的研究比較多，也取得了許多重要成果，其中以美國的“綠色街道”最具代表性。綠色街道的理論本質源于雨水花園策略與城市道路景觀相結合的思想，主要是讓雨水盡量在減少人工干預的情況下，重新進入自然水循環系統，通過自然手段管理水質和水量，發揮最大生態效益。在波特蘭市NE Siskiyou“綠色街道”改造設計項目中，巧妙地將街道雨水管理與利用融入到街道綠化改造中，將街區范圍內的降雨匯集成雨水徑流(見圖1和圖2)，并通過在路沿側石設計的45 cm寬的入口流入道路兩側兩個2米寬、15 m長的種植區(見圖3)。當雨水進入種植區后會以7.5 cm的速度下滲到土壤中。當種植區內水深達到17.8 cm時，多余的雨水會通過卵石小水壩流入下一個種植單元。以此類推，流經四個單元后，多余的雨水會最終流入城市排水系統[5]。兩個種植區借助栽種多種植物，形成一個集雨水收集、滯留、凈化、滲透等功能于一體的生態處理系統(見圖4)，街道雨水就地處理并用于景觀綠化，不僅可以減輕城市雨水系統壓力，而且能營造出自然優美的街道景致。該項目因此榮獲2007 年度美國景觀師協會綜合設計獎。通過多種模擬實驗表明，NE Siskiyou街道的綠化種植區能處理25年一遇的暴雨經流量85%的雨水[6]。

從國內外城市道路雨水管理現狀可以看出，我國城市雨水管理無論在理念還是技術上仍存在很多不足，需要在積極借鑒國外一些先進的雨水管理理念、策略、技術中尋找適合我國城市雨水問題的解決之道，其中“綠色街道”作為一個前沿的城市道路雨水管理策略，對我國城市道路雨水管理有重要的借鑒作用。

圖1　“綠色街道”改造平面圖

圖2　“綠色街道”改造項目平面詳圖

圖3　“綠色街道”改造項目實景圖

圖4　通過種植池使雨水滯留、凈化、滲透

2融合綠色街道的城市道路景觀設施

“綠色街道”是一種根據自然雨水循環過程,應用不同的雨水景觀設施，將街道雨水管理與街道景觀結合在一起的街道形式。針對我國城市道路現狀，可以對路邊綠地、綠化隔離帶、停車場、人行道等進行合理改造，從而合理解決道路初期雨水污染與雨水水量問題，并達到景觀美化的效果。綠色街道中運用的基本景觀設施有多種，一般常用的有雨水種植池、生態邊溝、透水性鋪裝等(見圖5)。

(1)雨水種植池是一種配置有豐富耐濕性景觀植物的下凹式景觀空間，池底部多為平底，具有垂直的池壁和平緩的縱向坡度，一般應用于道路隔離帶，也可由城市道路綠化帶改造而成，主要收集處理機動車道上的雨水徑流。

(2)生態邊溝是一種沿道路兩邊綠地設計的線性下凹式景觀空間，在配置植物時，要根據種植位置選擇耐濕性不同的植物。池底部多為坡底，具有傾斜的橫向與縱向邊坡。一般應用于道路兩旁的路邊綠地，主要收集非機動車道及人行道上多余的雨水。

(3)透水性鋪是一種雨水能夠通過并下滲到地下的鋪裝材料，一般多用于廣場、人行道、停車場與街道的雨水管理，透水性鋪裝材料主要有透水瀝青、透水混凝土、透水地磚、沙礫網格和嵌草網格等。

圖5　融合綠色街道的道路雨水管理示意圖

3融合綠色街道的城市道路景觀優化設計

3.1立面設計

為確保道路周圍硬質地表匯集的雨水徑流能夠順利進入綠化種植池內，需要合理設計綠化種植池的豎向標高，處理好周邊道路與硬質鋪裝間的關系。首先，綠化種植池標高應低于周圍道路與硬質地表，下沉深度根據當地水文情況、土壤滲透率以及雨洪控制目標確定，一般以50～100 mm為宜，最深不大于200 mm。其次，路緣石應與周邊道路持平，便于雨水徑流直接排入。如果路緣石高于周圍道路與硬質地表，可在路緣石上設置30～60 mm的缺口，使雨水徑流可集中進入種植池，同時在入水口處應鋪設卵石，防止雨水沖刷。最后，溢流口應設置在種植池中，雨水口高程高于種植池但低于路面，當降雨量過大時，可將綠化種植池中超過蓄滲能力的雨水排入城市雨水管道。

城市降雨過程中產生的雨水徑流容易將道路上的污染物、固體垃圾等沖入種植池，產生污染的同時也不便于后期清理。Peter 等[7]的研究表明，雨水徑流污染物(如固體懸浮物、重金屬、氮磷等營養物質)存在初期沖刷的現象，適宜采用初期棄流裝置控制徑流污染。因此，可以在綠化種植池的雨水集中入口處設置截污雨水口等設施。

城市道路雨水流入綠化種植池中并下滲補充地下水是生態雨水系統中的重要一環。如果土壤太過夯實，雨水下滲過慢，會影響綠色街道的雨水處理效果，因此需要提高土壤的滲透速率，主要方法有三種：(1)種植土選擇砂質土與砂質壤土為宜；(2)對壓實的土壤可通過機械改善土壤夯實度；(3)對一些滲透性較差的土質，可適當加入爐渣、膨脹頁巖、多孔陶粒等材料改善土壤結構。

3.2景觀設計

綠色街道除了承擔城市道路的雨水管理外，還需滿足城市道路的景觀美化效果。在實際案例中，綠色街道為滿足自然水循環過程，大多采用自然手法提升景觀效果。如波特蘭市的NE Siskiyou街道綠化改造項目主要通過種植一些開花的植物，如水仙、鳶尾等提升城市景觀效果，并通過不同植物質的色彩，使景觀富于變化。同時也可與雨水花園、人工濕地、雨水塘等結合設計,增強其觀賞性與實用性。

3.3植物設計

植物在生態雨水系統中至關重要。由于不同雨水管理景觀設施內部的雨水量一方面受本地不同季節條件降雨情況的影響，存在豐水期與少水期的區別，另一方面也會受到雨水管理景觀設施內部縱向與橫向坡度的影響，因此必須根據植物的水生生態習性特點，進行水生植物、濕生植物、中生植物等植物材料的篩選[8]。在植物選擇上還需遵循以下原則：以鄉土樹種為主，避免選擇入侵性植物；選擇具有耐濕性且根系較發達的植物，能吸收大量水分；選擇抗逆性強、能吸附污染物質的植物。此外還需要考慮植物的色彩、質感、花期等因素，盡量選擇景觀效果較好的植物。

4結語

目前我國城市正積極推進“海綿城市”建設，“綠色街道”已成為海綿城市建設中必不可少的一個方面，如何將綠色街道的理念與技術合理運用到我國的城市建設中還有很多有待解決的問題。我國地域遼闊，南北氣候差異很大，降雨表現為南多北少，因此不同城市、不同地域，其雨水管理目標與手段也不盡相同。只有因地制宜，合理地將綠色街道技術與我國城市現狀緊密結合起來，才能構建適合我國城市雨水管理的創新模式。

[參考文獻]

[1]Stormwater[EB/OL].(2015-10-8)[2015-10-11].https://en.wikipedia.org/wiki/Stormwater.

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[3]王書吉,姚蘭,孫紅.城市道路雨水污染物濃度隨產流過程變化規律研究[J].水科學與工程技術,2006(5):13-15.

[4]程曉波．上海市中心城區初期雨水污染治理策略與案例分析[J].城市道橋與防洪，2012(6)：168-171．

[5]王水浪，包志毅，吳曉華.城市雨水的可持續管理——波特蘭綠色街道的設計及其啟示[J].山東林業科技，2009(2):68-71.

[6]陶一舟.城市街道雨水的管理與利用——美國波特蘭市“綠色街道”改造設計[J].園林，2007(6)：22-23.

[7]Bach P M, Mccarthy D T, Deletic A. Redefining the stormwater first flush phenomenon[J].Water Research, 2010, 44(8):2487-2498.

[8]張善峰,王劍云.綠色街道——道路雨水管理的景觀學方法[J].中國園林，2012(1)：25-30.

Optimal Design of Urban Road Landscape Based on Green Street

Peng Lele, Wu Xiaogang

(SchoolofLandscapeArchitecture,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China)

Key Words：green street; rainwater management; drainage system; urban road

(責任編輯：張凱兵)