徐璐 陳雪竹
【摘要】海綿城市發展過程中出現了很多值得反思的問題,部分海綿設施由于設計、管養的不到位,已經失去了海綿城市設計的初衷。本文從海綿城市設計的總體流程入手,探索海綿城市設計的方法和思路。
【關鍵詞】海綿城市;問題導向;多學科
隨著國家對海綿城市建設的引導與推廣,海綿城市設計理念已逐步融入景觀工程設計,但在這個過程中,由于種種原因,導致大家對海綿城市的認知大部分僅停留在建設一些下沉綠地,雨水花園等設施層面。工程建設完成以后,卻發現僅靠這些設施,對場地內雨水收集、利用、排放的作用微乎其微。同時,由于海綿設施的后期維護管養因素,導致海綿設施不能發揮其作用,反而成為景觀場地中的敗筆。本文結合實際海綿城市設計案例,對海綿城市設計理念在實際工程中的應用進行探索。
首先,海綿城市設計必須堅持以問題為導向進行設計。隨著海綿城市設計理念的不斷深入,雨水的“滲、蓄、滯、凈、用、排”六字方針越來越深入人心。各個場地存在不同的現狀條件,對雨水的利用開發側重點也各不相同,因此必須分析現狀場地存在的問題,以問題為設計為導向,確定場地內的雨水收集偏重于哪方面。
例如在北方缺水城市,多需利用雨水補充地下水,可以考慮以“滲”為主;而在南方很多城市中,場地的下墊面基本以淤泥為主,土壤透水率很低,滲透效果不好,基本可以排除“滲”的可能。若場地周邊有河流等因素,以錯峰排放為主,則場地內可以考慮以“滯”為主;若場地內同時需要考慮景觀效果等因素,則可以嘗試“蓄滯”結合,利用收集的雨水作為場地內的景觀用水。因此海綿城市必須針對不同場地和不同需求,明確場地內的雨水利用以哪方面為主,從而選擇適合場地的海綿設施,這樣也就不會造成海綿城市場地千篇一律的雨水花園,植草溝等設施的泛濫。
其次,海綿設施大小的確定必須以計算作為設計依據。在項目明確了海綿設施種類以后,設計具體海綿設施時,很多設計人員往往不經過計算,隨意確定海綿設施的大小,經常會導致海綿設施過小,對雨水收集利用沒有任何作用;或者海綿設施過大,這些雨水花園、下沉綠地內的雨水從來沒有水滿過,景觀效果也就無從談起。因此海綿設施具體大小的選擇對項目最后的顯示度起著重要的作用。
海綿設施大小確定第一要劃分匯水分區,根據場地的豎向,明確每個區域的雨水最終會收集到哪里,從而明確每個匯水分區的面積。其次根據項目具體所在地的氣象水文資料,明確雨水年徑流總量控制率與設計降雨量之間的關系。第三根據不同下墊面對應的系數,計算出匯水分區的綜合徑流系數。最后通過公式計算出該區域所需的調蓄容積。
假設項目所在地在寧波,該區域匯水分區有57.8公頃,場地內需要達到的年徑流總量控制率為95%,對應的降雨量為54.2mm,該區域目前下墊面主要為農田和村莊,其中農田50.1萬平,現狀村莊5.2萬平,現狀河流2.5萬平。根據下墊面計算,A區綜合徑流系數為0.20。
ф=(0.15X50.1+0.7X5.2)/55.3=0.20
根據綜合徑流系數計算,該區域所需調蓄容積為:
V=10x54.2x0.20x55.3=5995m3
假設該區域目前已能滿足調蓄容積5000立方,那么新增的調蓄設施必須有995立方,才能滿足場地內的雨水調蓄,否則海綿設施的建設將無法達到預期的效果。
海綿城市設計的重點為豎向設計。海綿城市歸根到底就是解決雨水的收集和排放。通過豎向設計,人為的將場地內的雨水引至低點,引至場地內的雨水花園,下沉綠地,生物滯留池等海綿設施。因此場地的豎向設計是海綿城市建設成敗的重要因素。
最后,海綿城市是多個專業的綜合性學科。海綿城市是一種設計理念,這種理念必須融入到具體的工程中體現。具體的項目可能是公園、道路、泵站、河道整治等工程。因此需要多個專業相互配合,不能依靠某一個專業進行單打獨斗,需要統籌起來進行總體規劃設計。
通上所述,海綿城市設計必須以問題為導向,明確海綿設施的種類,然后通過計算明確設施的大小,通過豎向設計確定設施的具體位置。在這個過程中,需要規劃、景觀、給排水、道路等多個專業相互配合,最終建設成為“小雨不積水,大雨不內澇”的海綿城市。
參考文獻:
[1]《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建》
[2]《武漢市海綿城市設計導則》
[3]《南寧市海綿城市規劃設計導則》
作者簡介:
徐璐,中國市政工程中南設計研究總院有限公司;
陳雪竹,中工武大設計研究有限公司。