王澤瑞 (深圳市市政設計研究院有限公司合肥設計院,安徽 合肥 230002)
近年來,伴隨城市化進程的不斷推進,大量以瀝青、混凝土結構為主的硬質鋪地取代了原先的可滲透性自然下墊面,從而極大影響了城市區域雨水的自然下滲;與此同時,城市的傳統排水管網工程無法滿足規模不斷膨脹的都市對快速排水的要求,從而引發城市“內澇看海”、甚至出現局部水環境惡化等一系列問題。對此,“海綿城市”的理念得到國家的重視并積極推動,即通過“海綿城市”建設,營造城市與環境的和諧共生,最大程度地減少城市的開發建設對生態環境的負面影響。本文以合肥市濱湖新區錦繡大道景觀項目為例,深入探討了海綿城市理念在道路景觀設計中的應用。
隨著我國當前經濟的高速發展和城市化進程的不斷加快,城市建設的過程中極易遇到洪澇災害、雨水徑流污染和水資源匱乏等問題。這些都是當前的城市水系統建設中亟需解決的難題。
2014年11月,國家住建部正式出臺了《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》(以下簡稱為《指南》),標志著海綿城市建設的國家標準正式施行,海綿城市建設被納入我國的國家戰略體系[1]。
海綿城市是指城市的市政配套能夠像海綿一樣,在遭遇環境的突發變化時,具有良好的“彈性”應對自然災害等方面,也就是在雨季能夠吸收雨水、蓄儲雨水,并能夠將多余的雨水滲透,甚至能夠凈化水資源,從而在旱季時可將蓄存的水再次“釋放”并得到利用,使城市能夠“彈性適應”環境變化,提升城市抵抗自然災害的能力。
海綿城市最顯著的特征是自然積存、自然滲透、自然凈化,而其實現的最主要途徑就是“低影響開發”。“低影響開發”簡稱LID,即在城市的開發建設過程中采用“滯留、滲透、存蓄、凈化、使用、排放”等多種施工手段對城市雨水進行控制和利用。
道路景觀常見的低影響開發設施包括:下沉式綠地、植草溝和透水路面等。
下沉式綠地,是將城市道路兩側的綠地和中央分隔綠化帶設計成低于道路表面50~300mm,這樣能夠將道路上的灰塵和雨水收集入道路兩側的綠化帶,并利用植物、微生物和土壤的生態功能,對小流量的地表徑流進行吸收、滲透、凈化和調蓄。下沉式綠地內還經常設置溢流口,以排放多余的徑流雨水。溢流口的頂部標高一般應低于路面30~100mm[2]。
植草溝的原理就是在城市道路兩側修建地表溝渠并種植耐濕植被,從而循環管理水資源。該設計通常運用在道路兩側,即在道路的一側修建一些天然的地表溝渠,并較多選擇種植一些耐濕能力較強的草本植物,從而對道路雨水進行收集、滲透和過濾;同時,利用綠色植物的吸收和生物降解功能,有效降低徑流雨水中的污染物成分,從而達到收集利用雨水并控制徑流污染的目的[3]。
透水路面的原理是指綜合運用多種施工技術手段將不透水的道路路面改變成能夠透水的路面,從而減少城市道路上的地表徑流[4]。該工程措施能夠從源頭上有效控制雨水造成的城市環境污染,從而極大緩解城市區域地下水位不斷下降的窘境,從而減少其他雨洪水技術的應用,有效節約治理成本,從而實現城市發展與生態環境的和諧共生。
透水路面按照鋪裝材料可以分為多孔瀝青混凝土、多孔水泥混凝土、綠化混凝土磚和透水磚等;按照面材外形和施工方式可分為連續性透水地面、拼接式透水地面和鏤空式植草磚等。
合肥市是安徽省省會,瀕臨全國五大淡水湖之一的巢湖。合肥市濱湖新區位于主城區東南部,規劃范圍為東臨南淝河,南鄰巢湖,西接滬蓉高速公路,北靠二環南路,規劃總用地面積約為190km2。
濱湖新區內的錦繡大道位于濱湖新區中部,呈東西走向,規劃西起經濟技術開發區翡翠路,東至巢湖路,全長17.5 km,是貫穿濱湖新區的一條東西向重要的城市主干路。
根據濱湖新區總體規劃,其功能定位為:城市主干路,規劃紅線60m。承擔新區內大量的東西向交通流,是新區骨架路網結構的重要組成部分。
根據相關設計,錦繡大道的紅線寬度為60m,路幅分配為:人行道3.5m+非機動車道3.5m+機非分隔帶3.5m+機動車道15.5m+中央綠化帶8m+機動車道15.5m+機非分隔帶3.5m+非機動車道3.5m+人行道3.5m。道路各組成部分的低影響設計措施如下。
4.2.1 機動車道的低影響設計
為有效防止雨水入侵破環道路路基,錦繡大道的機動車道路面設計采用透水鋪裝路面,將路面結構的上面層設計為透水瀝青混凝土,利于雨水滲透,而基層和中下面層則采用不透水材料,從而保護道路路基。當雨水進入路面的結構層后,首先從不透水頂面沿橫坡排至盲溝中,最終排入路側綠化帶。本項目將道路的縱坡范圍控制在1.5%~5%,橫坡范圍為1.0%~1.5%。
4.2.2 非機動車道的低影響設計
為減少道路積水,并提升道路地下水分的涵養功能,錦繡大道的非機動車道路面采用透水水泥混凝土路面,有效提升強對流天氣城市道路雨水下滲的能力。鑒于項目所在地的地質構造的局限性,錦繡大道路基下土壤的透水性較差,在非機動車道的路面基層內設置排水管,提高雨水積蓄時的泄洪能力。本項目將透水路面的縱坡小于2.5%,橫坡控制在1.5%~2.0%。
此外,為了解決路面雨水不能快速進入綠化帶的問題,錦繡大道非機動車道靠近綠化帶的一側立緣石采用豁口立緣石和間隔式立緣石的形式。
4.2.3 人行道的低影響設計
為提升雨天行人的步行環境,錦繡大道的人行道面層采用透水磚鋪裝,人行道基層采用級配砂礫基層,基層厚度不小于150mm。人行道縱坡小于2.5%,路拱橫坡為1.0%~2.5%。透水面層和透水基層能夠有效減少雨天人行道路面的積水,方便行人出行。
錦繡大道的人行道布置采用低影響開發生態樹池設計方式,并在樹池之間增設透水鋪裝。生態樹池能夠匯集路面的徑流雨水,使雨水通過透水鋪裝下滲來補給地下水,改善道路附近的土壤條件,并為行道樹的生長提供水分和其他營養成分;同時還能夠減少徑流量,并凈化雨水。
人行道的樹池篦子蓋板造型結合了濱湖新區的整體特色,并滿足植物的生長需求。樹池篦子為玻璃鋼材質,厚度大于40mm,承載力達2.5kN以上,其漏水面積大于80%。同時,樹池篦子顏色與周邊環境相協調。
4.2.4 綠化帶的低影響設計
錦繡大道紅線內的中央分隔帶和機非分隔帶內均設有下沉式綠地和植草溝;這些低影響開發設施的建設,均結合了錦繡大道的功能和景觀要求。
4.2.4.1 下沉式綠地
錦繡大道紅線內綠化帶的下沉式綠地,其豎向設計考慮了地形條件、降雨量、土壤條件以及植物的類型等方面,下沉深度控制在20~30cm。
其中,選擇植物類型時,為體現城市特色,以本土植物為主,適當搭配外來物種;為提升植物的成活率,降低植被養護成本,優先選用耐旱、耐瘠和短時間耐澇的植物;為增加植被的綠化能力,選擇根系發達、滯塵凈化能力強的植物。
綜合以上幾點原則,錦繡大道紅線內下沉式綠地主要選用以下植物:烏桕、黃山欒樹、香樟、樸樹、紫薇、紅葉李、木槿,以及海桐、鳶尾和闊葉麥冬等。
4.2.4.2 生態植草溝
錦繡大道機動車道兩側均設計生態植草溝,提升道路的滲透和給排功能。地表徑流通過車道兩側的開放式道牙匯入植草溝,通過植被、透水磚的過濾和滲透,有效吸收地表雨水;一旦降雨量超過植草溝設置的可容納雨水峰值,多余的雨水通過植草溝內設的間歇分布的溢流口及時通過雨水管網快速排出,最大程度地控制道路的徑流量,避免路面被積水損壞,降低道路的養護成本。
政府主管部門應構建海綿城市建設聯合機制,加強各參與部門的溝通和交流,加強政府部門在城市建設中的引導和組織作用。
城市建設是一項長期性工作,應當秉承長遠發展的原則做好審批環節的監督工作,加強建設項目的質量控制。
區別傳統的市政建設,海綿城市建設更多體現為市政配套設施能夠高效服務城市,是一項社會性工程,公益性建設,投入成本高,建設周期長,應廣泛吸收社會資本參與合作,推動投入機制的改革,增加投資建設的合理性[5]。
總而言之,海綿城市建設對于減輕城市洪澇災害、控制徑流污染、綜合利用雨水資源以及建設道路景觀方面都具有重要意義。廣大景觀工作者要結合具體的景觀工程,在透水路面、下沉式綠地和植草溝等技術選擇中綜合利用,以期達到城市道路景觀建設的最佳效果。