周悅 鞠擎天



關鍵詞:道路景觀;海綿城市;低影響開發;景觀設計
道路景觀空間作為城市中各節點的連接紐帶,不僅起到通行的作用,更是對城市形象的體現,是滿足人們對生活品質需求的重要途徑。2013 年習近平總書記提出:“針對城市道路排水問題,要優先考慮將水留住,更多利用自然力量排水,建設依靠自然進行積存、滲透、凈化的‘海綿城市’。”在傳統道路景觀設計中引入海綿城市的概念,將道路景觀設計與海綿建設有機結合,用海綿城市理念引領道路景觀發展,構建人與自然和諧共生的城市道路新形態,減少城市化快速推進對道路生態的破壞,建設可吸可納、可游可賞、生態宜居、切實可行的道路景觀。
1 海綿城市理念概述
海綿城市理念在設計中的應用作為景觀可持續發展方式之一,近年來得到了國家政策的大力支持。所謂海綿城市理念又被稱為低影響開發,是指城市在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,能夠像海綿一樣,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。這種以存儲為目的,代替傳統快速排水的“海綿體”,可能是城市現有的河湖、濕地、坑塘、溝渠,也可能是在新的生態價值觀引導下設計的一系列生態草溝、雨水花園、綠色屋頂等設施。海綿城市建設的目的為通過“自然積存”“自然滲透”“自然凈化”,來控制雨水徑流量[2],利用水體、植物和土壤的特性,對雨水進行慢排緩釋,從而緩解道路排水管網的壓力,延緩內澇峰值的產生時間,也可以通過徑流減少水體污染,實現雨水循環利用。
2 道路景觀設計現狀
道路兩側綠地、道路微地形、植物等自然元素,與路面、路邊建筑、橋梁等人工元素,共同組成了道路景觀。道路景觀作為各城市改造與更新的重要內容之一,目前仍然是市政工程提升改造的重點。隨著城市化進程的加快,城市的不斷擴張,以城市排水(雨水)和內澇為代表的水安全問題日益凸顯。
2.1 路面積水嚴重
近年來各大城市降雨特點是強度大、歷時短、降雨集中程度高、匯集快,積水點主要集中在低洼處、管網入河道處、干管系統銜接處。道路易積水,排水速度慢。造成這種現象的主要原因是傳統道路景觀中硬質化景觀程度高,約占城市道路總面積的75% 左右。傳統道路注重路面結構的耐久性,地表徑流率增大,忽略了道路下墊面的作用,所以有可能面臨內澇風險,導致路面積水。
2.2 徑流水體污染
目前生態水資源嚴重短缺,且水質污染嚴重,未來還將面臨城市生活污染等隱患,急需進行綜合治理并加強水源涵養和生態保護。傳統道路景觀會加大地表徑流,降水過程伴隨產生地表徑流污染,不能很好地對污染水體進行凈化再利用,且傳統道路景觀設計未能考慮從源頭、過程、末端治理措施對面源污染物的削減。
2.3 排水方式單一
由于城市化的快速推進,城市下墊面所受影響較大,同時也對城市排澇產生影響。所以需要轉變排水的方式,采用控制水面率、提高透水面積、降低綠地高程等低影響開發理念及措施,盡量降低城市建設對排水的不利影響。目前道路雨水排出主要依靠道路排水管渠等市政設施進行“快速排出”,忽略了軟質景觀對雨水消納、滯留的作用,造成排水方式單一。
3 海綿城市視角下的道路景觀設計意義
道路景觀作為城市景觀的組成部分,不僅可以體現城市風貌、城市特點,而且也是城市文脈的重要組成部分。海綿城市理論與道路景觀設計相結合,豐富道路景觀的同時,也對城市建設有重要意義。
3.1 有效推進道路景觀可持續發展
海綿城市是采用以科學為基礎的理念,并融了生態理念、環保理念以及自然和諧理念的可持續的發展觀念,進而可以實現城市的可持續發展理念。借助海綿城市的基本理念和技術手段設計改造道路景觀,有助于對雨水資源的充分利用,對于改善生態環境、促進人與自然和諧共處、推進道路景觀可持續發展具有深遠意義。
3.2 構建人與自然和諧共生的城市道路新形態
道路景觀作為海綿城市源頭控制的重要環節,是海綿城市發揮作用的重要載體。 道路景觀海綿化建設需要理論與實踐的結合,通過理論指導實踐,通過實踐反饋理論。目前正處于探索與實踐的階段,文章通過對海綿城市視角下的道路景觀研究,提出設計原則,并結合具體案例進行景觀分析,為道路景觀規劃設計提供新思路與新方向。
3.3 促進由傳統城市向生態城市的轉型
隨著我國生態文明建設不斷推進,結合低影響開發與雨洪管理,在道路景觀設計中引入海綿城市的理念,在維護綠色生態的可持續發展觀的同時,也可以豐富道路景觀形式。不僅局限于傳統的隔離綠化帶、道路設施等,使道路景觀多樣化,最重要的是可以推動道路更新,進而推動城市有機更新,打造低碳生態城市,完成由傳統城市向生態城市的過渡。
4 海綿城市視角下的道路景觀設計原則
4.1 滿足生態優先的原則
海綿城市應用在道路景觀規劃設計中有三個層面,首先是盡可能保留原有的植被景觀,對道路內原有生態要素,如道路兩側綠化及中央綠化帶等綠地進行整體保護;其次是對生態進行修復,對已經受到破壞的路側綠地等要素進行恢復和修復;最后是低影響開發建設,優先發揮綠地、道路、水系對雨水的吸納、滲滯、蓄排和凈化,充分利用道路的自然排水系統,實現雨水的自然積存與滲透,維護城市良好的生態功能。應當意識到“生態為景觀基礎,景觀為生態點睛,景觀與生態并重”的理念,道路建設過程中,在注重道路景觀功能性和美觀性的同時,必須優先其生態性。
4.2 綠色海綿與灰色海綿相結合的原則
海綿城市理念在道路景觀設計中的應用,更多是通過低影響開發建設結合必要的基礎設施建設,即“綠色海綿”與“灰色海綿”相結合。可以將透水鋪裝、植草溝、下凹式綠地、生態樹池、雨水花園等景觀要素統稱為道路中的綠色海綿,通過收集路面徑流的雨水,使其重新進入自然水循環。綠色海綿的最大優勢是生態,節約資源并降低能耗;而道路灰色海綿則主要是指以市政工程為基礎的相關工程,其優勢是可操作性強,快捷有效。“綠色海綿”與“灰色海綿”的結合,兼顧了自然水文過程(如入滲、蒸發等)和人工強化工程措施(如低影響開發LID 設施、綠色基礎設施)的聯合使用,并注重實施效果的景觀性和實用性。
在道路景觀建設時,一方面需考慮施工難易程度,另一方面也需要對現有的天然環境進行保護。所以,在城市道路景觀設計中,應在確保原有市政排水設施完好的前提下,再通過中央綠化帶、人行道綠地、生態樹池等綠色海綿的建設,實現對雨水資源的利用,最終達到對生態環境低影響的目的。
4.3 符合因地制宜的原則
在道路景觀設計時,因地制宜,科學有效地設計綠色海綿是實現道路景觀海綿化的關鍵。綠色海綿的建設應根據控制目標及具體場地內蓄水空間容積的不同來調整,控制目標的設定和具體海綿化措施的選用要適合地域特性。不同場地內蓄水容積的變化也會導致設計措施的調整,場地蓄水容積可以通過計算得出,通常可以選用容積法、流量法或水量平衡法等計算蓄水容積。除了場地蓄水容積,還要綜合考慮城市自然條件、水資源狀況、排水設施能力、社會經濟發展條件等因素,結合城市建設工作,統籌推進道路景觀建設。
4.4 多方協作統籌建設的原則
城市道路景觀“海綿化”建設需要多方協作、多專業融合,需要提前做好道路系統、排水系統、市政管網系統、綠地系統及海綿城市建設體系的規劃,需要政府、企業、社會長期全面的參與和支持。以生態文明建設為首,以交通安全、排水防澇為核心,從多方位統籌道路景觀設計,有效的建設道路海綿體。
5 海綿城市視角下鄭州市濱河國際新城道路景觀設計實踐
5.1 項目概況
鄭州濱河國際新城位于鄭州經濟技術開發區,是鄭州市海綿城市建設示范區域。海綿城市建設與新城建設有機結合,以海綿城市建設理念引領濱河新城發展,將濱河國際新城打造成水陸統籌的中原新型水城,最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響,有效推進鄭州市打造宜居城市、和諧城市、智慧城市、低碳國土城市。文章涉及到的設計區域如圖1 所示。
5.2 濱河國際新城道路景觀設計措施
根據鄭州市歷年最大暴雨持續時間,設計以調蓄24 小時持續暴雨量為調蓄總量,在此基礎上進行所選區域道路景觀“海綿化”設計。結合鄭州市自然經濟社會各方面條件,結合道路景觀設計原則,分析場地內最適宜的道路海綿建設措施:應當盡量以綠色海綿設施為主,避免大量的灰色基礎設施,并結合道路周邊功能、道路形狀一起考慮。主要設計措施表現為路面鋪裝、下沉式綠地、植被設計以及雨水再利用四個方面。
5.2.1 路面鋪裝
道路海綿化設計首先要做到路面結構的轉變,即由“硬”到“軟”的轉變,需要做到路面透水。路面建設可大量采用先進、環保、多孔的透水材料,在保證基本功能的同時,增加道路材料的滲透性。
本案道路硬質鋪裝區域主要以透水鋪裝為主,占硬質鋪裝面積的60% 以上。道路路面景觀設計主要包括車行道、非機動車道及人行道。車行道主要采用透水瀝青混凝土鋪裝,與傳統瀝青道路相比,可以大大加強路面的滲透能力;非機動車道相較于車行道荷載較小,可選用透水水泥混凝土材料;人行道與城市慢行交通網絡相連接,向沿途社區完全開放,可采用透水磚鋪裝。
5.2.2 下沉式綠地
低于周邊路面200mm 以內的綠地可稱為下沉式綠地,在所選區域內的道路兩旁,可以設置生態植草溝、雨水花園等下沉式綠地,有效控制地表徑流。可將路面雨水或積水引至下沉綠地內,因為下沉式綠地具有一定的存蓄功能,可以存儲大量雨水。利用綠地內植物根系的吸收凈化功能,對雨水進行初步凈化;利用綠地內土壤的可滲透性,使更多的水滲入地下,補充地下水;利用綠地凹陷處滯留部分雨水,可以延緩洪峰時間。下沉式綠化帶的表現形式有雨水花園、生態滯留區及生態草溝。
鄭州濱河新城“示范區”內下沉綠地面積占比為77%,本案中道路硬質邊緣可以采用生態草溝來削減徑流峰值,并結合創意性的雨水花園進行設計,如圖2 所示。生態植草溝一般位于道路兩側,成條狀分布主,屬于傳輸型的下沉式綠地,以傳輸功能為主,景觀功能為輔。生態植草溝內以草皮為主要植被,植物層比較單一,主要功能是將路面上匯集的雨水導流至就近的雨水花園或雨水濕地中。生態植草溝結合具有存蓄功能的綠地景觀,可豐富道路綠地景觀效果,削減較大區域的徑流總量,減輕市政管網排水壓力。如圖3 所示,在小面積雨水匯集區或分支的徑流匯集區域,往往需要一個緩沖式的雨水花園,面積不大,可起到很好的緩沖作用;大面積雨水匯集區,有大量地表徑流流入,形成大面積水域,可以形成雨水花園的另一種形式――濕地,豐富動植物群落,創造良好生態系統。
5.2.3 植被設計
道路兩側下沉式綠地內的植物景觀配置也是需要考慮的要素,可從功能、習性、美觀、安全四方面進行設計思考。
首先要明確植物設計的功能定位,例如遮擋、吸聲、美化、環保等功能;其次從植物生長習性角度對植物群落進行協調布局,注重喬灌草合理分布,常綠植物和落葉植物巧妙搭配等。選擇鄭州本地的鄉土樹種以及適宜的種植地點,各個植物間要保證一定間距,不能因光照、水等因素影響其生長,這樣不僅增加植物存活率,也可以降低植物后期養護成本;再次需保證植物群落的景觀效果,確保其具有良好的觀賞性,在道路植物景觀表現上增強鄭州市地域特色,凸顯城市特性;最后從安全性出發,分析植物根系與周邊建筑和道路基礎的關系,如果距離較近,是否會對其造成破壞。基于海綿城市的道路景觀植物選擇見表1。
5.2.4 雨水再利用
利用道路透水材料、道路周邊下沉綠地收集的雨水,可以作為景觀用水或沖洗道路用水,也可以作為夏季降溫霧噴的部分水源。景觀用水包括微噴、微灌,補充水景用水等。對雨水的回收再利用,不僅提高了水資源的利用率,同時也是城市節約用水的重要舉措。
6 結語
城市道路“海綿化”建設作為海綿城市建設的重要組成部分,是不可忽視的,但并不是一朝一夕就可以完成的,需要通過不斷的探索與實踐。以堅持構建低影響開發為基本原則,將海綿城市理念在道路景觀中的應用,不僅促進了道路建設的良性循環,對城市建設、經濟社會發展、城市文化傳承都起到了積極的作用,同時也可以改善城市生態環境、有效緩解雨水內澇,最重要的是可以體現我國傳統城市建設中講究因地制宜、順應自然規律,重視天人和諧的設計觀念和生態設計意識。