美國(guó)綠色街道設(shè)計(jì)剖析

杜嘉丹，賈書(shū)惠，方慧瑩

(1.中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院上海分院，上海 200035；2.中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院城鎮(zhèn)水務(wù)與工程研究院，北京 100037)

1 引言

經(jīng)過(guò)近幾年的海綿城市示范與建設(shè)，海綿城市概念已經(jīng)深入人心，并形成一種生態(tài)低碳城市發(fā)展的新理念與新模式，通過(guò)滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態(tài)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化的功能。

海綿道路是海綿城市建設(shè)的重要組成部分，在國(guó)際上多被稱為綠色街道，指道路的設(shè)計(jì)和建設(shè)在滿足道路交通需求的前提下，為削減徑流量和徑流污染，采用“慢排緩釋”和“源頭分散”為主要理念，通過(guò)應(yīng)用不同的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，結(jié)合景觀設(shè)計(jì)在源頭進(jìn)行雨水徑流管理的一種道路排水形式。與傳統(tǒng)的道路排水方式“道路匯水面-雨水口-市政管線”以及傳統(tǒng)的“高綠地”設(shè)計(jì)理念相比，海綿道路有效緩解了水資源流失嚴(yán)重、水體污染、管網(wǎng)排水壓力大、內(nèi)澇積水頻發(fā)等一系列問(wèn)題[1]。

美國(guó)早在1990年左右就對(duì)綠色街道進(jìn)行了探索與推廣，已有很多成熟的案例[2]。本文通過(guò)設(shè)計(jì)案例剖析，著重分析美國(guó)綠色街道和中國(guó)海綿道路設(shè)計(jì)方式的不同，為中國(guó)海綿道路設(shè)計(jì)提供借鑒。

2 美國(guó)綠色街道的發(fā)展與管理

美國(guó)綠色街道從理論上最早可以追溯到麥克哈格的景觀生態(tài)規(guī)劃思想，并于1990年左右進(jìn)行了廣泛推廣，將綠色雨水設(shè)施理念融入道路設(shè)計(jì)中，同時(shí)融入可持續(xù)發(fā)展理念[3]。2002年美國(guó)波蘭特市頒布了《綠色街道手冊(cè)》，介紹了綠色街道LID設(shè)施的應(yīng)用方式，此后美國(guó)各州相繼發(fā)布了一系列相關(guān)策略，至2009年由美國(guó)交通運(yùn)輸部等提出了“綠色街道評(píng)估體系”，明確了綠色街道的設(shè)計(jì)目標(biāo)和判定標(biāo)準(zhǔn)，為綠色街道的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2011年美國(guó)圣馬特奧縣制定了《可持續(xù)綠色街道和停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，說(shuō)明了街道和停車(chē)場(chǎng)該如何設(shè)計(jì)才能使城市處于一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的、自然的狀態(tài)[4]，設(shè)計(jì)指南提供了一個(gè)大膽的、清晰的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，這個(gè)指南在圣馬特奧市的21個(gè)縣和加利福尼亞州都被認(rèn)為是最創(chuàng)新和綜合的指導(dǎo)文件。

從綠色街道的管理方法上，芝加哥綠巷用可持續(xù)的管理方法，應(yīng)用自然排水、透水鋪裝、再生利用材料、路燈光源減弱等方式作為綠色街道的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，將符合要求的綠巷進(jìn)行標(biāo)注，并給予街道一定的補(bǔ)貼[5]。

美國(guó)的綠色街道項(xiàng)目實(shí)踐很多而且十分成熟，例如加利福尼亞州圣馬特奧縣的綠色街道與停車(chē)場(chǎng)計(jì)劃、明尼蘇達(dá)州伯恩斯維爾市的社區(qū)綠色街道項(xiàng)目、洛杉磯奧若斯的綠色街道項(xiàng)目等，現(xiàn)均已成為道路雨洪控制利用的示范。

3 美國(guó)綠色街道設(shè)計(jì)剖析

根據(jù)美國(guó)現(xiàn)行雨水技術(shù)管理措施，在綠色街道中主要采用5種成熟的措施[6]。

雨水收集植物池:設(shè)置在人行道上，其位置和國(guó)內(nèi)人行道行道樹(shù)相同。植物頂部低于街道排水槽的高度，將植物池與一個(gè)或多個(gè)流入口相連，使街面和人行道雨水流入植物池。

雨洪路緣擴(kuò)展:設(shè)置在道路邊緣，通常設(shè)置在有停車(chē)位且交通不繁忙道路，路緣擴(kuò)展內(nèi)土壤的頂部低于街道排水槽的高度，使街面和臨近人行道雨水徑流流入雨洪擴(kuò)展路緣。在國(guó)內(nèi)通常設(shè)置在有停車(chē)位的小支路上。

雨洪樹(shù)木:位于行道樹(shù)處，不同之處在于其土壤低于道路表面，可以將道路和人行道雨水流入，滲入地下。雨洪樹(shù)木無(wú)法處理的徑流繞過(guò)樹(shù)坑，流入下游雨水渠。

雨洪樹(shù)槽:設(shè)置在人行道區(qū)域的地表下樹(shù)槽。道路徑流雨水不是直接進(jìn)入樹(shù)坑，而是通過(guò)透水路面進(jìn)入連接雨洪樹(shù)池的多孔管道，分散至雨洪樹(shù)槽內(nèi)礫石或其他介質(zhì)空隙中存儲(chǔ)，可以澆灌樹(shù)種或者緩慢通過(guò)樹(shù)槽底部滲入地下。

透水路面:一種是適合人行道的透水路面，雨水徑流從表面滲透的同時(shí)在空隙處流過(guò)；另一種是應(yīng)用于行車(chē)道的路面，采用滲水瀝青和混凝土等，雨水從材料表面流過(guò)。

在美國(guó)這5種單項(xiàng)技術(shù)措施中以雨洪路緣拓展應(yīng)用最為廣泛(圖1、表1、表2)。

圖1 美國(guó)綠色街道五種技術(shù)

4 美國(guó)綠色街道案例分析

情景1：在道路一側(cè)或兩側(cè)有停車(chē)位的道路，可建設(shè)街角路緣拓展。一方面收集雨水，經(jīng)美國(guó)的實(shí)踐表明還可以減少交通事故(圖2)。

情景2：在一側(cè)帶有自行車(chē)道和人行道的區(qū)域，建設(shè)雨水收集植物池。由于雨水收集植物池占用一部分道路寬度，此種僅限于行車(chē)量較少或者綠化面積較大的道路(圖3)。

表1 五種技術(shù)設(shè)計(jì)分析

表2 五種常用措施在不同道路中的應(yīng)用

圖2 有停車(chē)位道路雨洪路緣拓展示意

以波特蘭市綠色街道項(xiàng)目為例，在設(shè)計(jì)中考慮對(duì)水質(zhì)的處理，同時(shí)最大化滲透徑流，與周邊景觀結(jié)合；在管理中綠色街道由附近社區(qū)負(fù)責(zé)管理，提供季節(jié)性澆水和管理。以Siskiyou項(xiàng)目為例，這是波蘭特市第一個(gè)改造的現(xiàn)有街道項(xiàng)目。在街道南北兩側(cè)修建雨洪路緣拓展，被稱為口袋花園或者街道雨水花園。在設(shè)計(jì)過(guò)程中首先考慮交通影響，低交通流量?jī)蓚?cè)有停車(chē)位的道路是理想選擇，這條街寬28英尺，在兩側(cè)設(shè)置雨洪路緣拓展；其次考慮收集范圍，集水面積大約為9000 km2；同時(shí)考慮街道坡度、停車(chē)空間等，街道坡度約2%適合雨洪路緣的拓展，設(shè)置水量監(jiān)控設(shè)施(圖4)。

其設(shè)計(jì)尺寸如下：①設(shè)施尺寸：長(zhǎng)度60英尺，寬度7英尺，總面積275平方英尺；邊緣深度6英寸，中心深度12英寸，最大積水深度：中心7英寸。存儲(chǔ)容量120立方英尺。②溢流設(shè)施：溢流出口通過(guò)路緣切口，進(jìn)入街道排水溝和現(xiàn)有的街道入口排入聯(lián)合下水道，對(duì)進(jìn)水口未做任何修改。③檢查井：每個(gè)口袋花園都有3個(gè)檢查井，分別有四個(gè)單獨(dú)的部分，用于積水和減緩流經(jīng)設(shè)施的速度。④土壤滲透性：約地下14英寸的地方，里面填滿了三種混合的沙子、表層土壤和堆肥。混合土被耕作到土質(zhì)中，然后擴(kuò)散形成一個(gè)淺拋物線截面。其他：⑤監(jiān)控：環(huán)境部分將監(jiān)測(cè)水力性能、維護(hù)要求、種植制度的成功程度以及社區(qū)居民的意見(jiàn)，并進(jìn)行流動(dòng)測(cè)試。⑥維護(hù)：利用家庭灌溉系統(tǒng)延伸灌溉，并環(huán)境保護(hù)署進(jìn)行長(zhǎng)期維修服務(wù)。⑦植物生長(zhǎng)情況：第一年植物生長(zhǎng)旺盛，幾乎不需要除草，但雨過(guò)后需要清理沉積物和碎片；大型風(fēng)暴中，土壩容易受到侵蝕，采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在美國(guó)綠色街道的案例中，以街區(qū)道路、城市支路為主，高速路、城市主干路為輔，進(jìn)行綠色街道的建設(shè)和實(shí)施。

5 美國(guó)綠色街道理念對(duì)我國(guó)海綿道路的啟示

我國(guó)海綿道路改建主要是針對(duì)綠化率高的主路或支路進(jìn)行改造，大都針對(duì)道路周邊綠地和人行道透水鋪裝進(jìn)行改造，應(yīng)用透水鋪裝、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施等，較為單一。但雨洪路緣拓展在我國(guó)極少涉及，其設(shè)計(jì)位置與管理理念值得學(xué)習(xí)。不僅對(duì)于綠化率高的道路容易改造，同時(shí)也適用于綠化率不高的帶有停車(chē)位的城市支路。

圖3 有路邊空間道路雨水收集植物池示意

圖4 波特蘭市綠色街道改造項(xiàng)目

我國(guó)在進(jìn)行海綿道路設(shè)計(jì)時(shí)，可借鑒美國(guó)從城市支路、社區(qū)道路著手，從分散調(diào)蓄的角度新建或改造。我國(guó)在海綿道路的新建和改造上可以參照美國(guó)以帶有停車(chē)位的城市支路為對(duì)象進(jìn)行雨洪的管理。現(xiàn)各城市支路上一側(cè)設(shè)置停車(chē)位十分普遍，可設(shè)置雨洪路緣拓展，收集調(diào)蓄雨水，在改造過(guò)程中較容易維護(hù)且效果理想。

在我國(guó)海綿道路支路進(jìn)行改造過(guò)程中，結(jié)合停車(chē)位和排水方向，在道路排水末端設(shè)置雨洪路緣拓展，作為海綿道路改造的另外一種重要方式。有條件進(jìn)行綠化改造的支路可結(jié)合下沉式綠地改造、滲透帶改造、透水鋪裝改造進(jìn)行雨洪路緣拓展；無(wú)綠化改造條件的支路可僅根據(jù)道路排水末端設(shè)置雨洪路緣拓展進(jìn)行海綿改造，收集調(diào)蓄雨水。