融入LID理念的城市边缘区干道绿地景观设计研究

郭晓华 （长江大学园艺园林学院，湖北 荆州 434025）

张桐恺 （同济大学建筑与城市规划学院，上海 200092）

随着城市化进程的加剧和环境问题的恶化，城市水环境管理研究成为了具有重大实践意义的课题。从20世纪70年代开始，城市雨洪管理的相关理论与实践，如美国的绿色基础设施 （Green Infrastructures，GIs）［1］、绿色雨水基础设施 （Green Street Infrastructures，GSI）、雨水管理最佳措施 （Best Management Practices，BMPs）［2］、低影响开发策略 （Low Impact Development，LID）、英国的可持续城市排水系统 （Sustainable Urban Drainage Systems，SUDS）、澳大利亚的城市水敏感设计 （Water Sensitive Urban Design，WSUD）以及德国、日本等国众多的雨水管理实践和理论，为城市水环境管理提供了理论和实践支撑［3－4］。

道路作为城市的主要下垫面，接纳了城市1／3的雨水，是城市水环境管理的主要方面。而传统的道路设计又以 “排”为主，忽视了宝贵的雨水资源，从而导致不同程度的水问题。本研究试图改变传统的道路设计观念，将LID理念引入城市边缘道路绿地景观设计中，以恢复雨水自然水文循环为目标，利用道路绿地滞留、净化、下渗及输送雨水，有效缓解雨水径流，去除径流污染物，保护城市生态环境，实现雨水管理与景观设计的有机结合［5］。

1 LID（低影响开发策略）的概念及典型措施

LID强调雨水为一种资源而不是 “废物”，不能随项目的开发而任意直接排放，要求在汇水面源头维持和保护场地自然水文功能、有效缓解大量不透水面积带来的不利影响，与利用管道 （渠）排放的传统雨水系统不同，LID不仅强调采用小型、分散、低成本、且具有景观功能的雨水措施控制径流总量和污染物水平，还强调在规划设计阶段、项目实施阶段的源头上就应系统地考虑应用低影响开发的理念和措施，以实现维持场地原有水文条件的总体目标［6］。

LID典型措施有：雨水花园 （生物滞留）、屋顶绿化、植被浅沟、截断径流直接排放、渗透设施、雨水塘／雨水湿地、景观水体、多功能调蓄设施等。组合应用这些措施可实现削减径流系数、调蓄利用雨水资源、调节径流峰值、控制径流水质、降低合流制管道的溢流量和溢流频率、安全输送、河道保护、营造生态化景观等多种功能。

2 城市边缘区干道绿地的特点

边缘区是乡村和城市的交接地带，具有城乡过渡和动态变化的基本特征。在城市增长的过程中，边缘区受市区发展和自身城市化进程的影响，变化特别显著。由于边缘区的区位及发展特点，该地区道路的规划与设计也不同于其他城市道路类型［7］。城市边缘区干道绿地具有如下特点：

（1）城市边缘区干道既是城市的交通轴，也是城市未来的发展轴，在城市及区域城镇体系迅速发展进程中，边缘区干道的城市公共空间功能将日益增强，通常会成为树立城市形象的主要景观大道；

（2）边缘区干道与城市建成区道路相比，周边的土地开发强度、人口密度、原有路网密度及多数道路的等级均低，公用、基础设施 （尤其是地下管线）少，场地的原始地貌、自然生态条件较好，有利于园林绿地景观的创作；

（3）边缘区干道周边干扰少，便于获得场地原有自然水文条件，从而将自然生态系统作为绿地规划设计的框架，优先考虑维持和保护场地水文功能，适于LID理念的融入。

3 融入LID理念的武汉某城市边缘区干道路侧绿地景观设计

本研究以武汉市某城市边缘干道路侧绿地为例，重点探讨LID层面的景观分析与设计，提出LID点－线－面的景观格局，并将其同其他设计要素同时叠加到景观设计的分析中，以实现水文管理与景观设计的有机结合，为以后的道路景观设计提供借鉴。

3.1 案例简况

项目位于武汉市边缘区某干道，规划设计红线为其两侧各100m宽的路侧绿地。现状道路位于两座海拔百米以内的山丘脚部，地形变化略有起伏，周边为农田用地，未来规划多为工业和居住用地。

3.2 设计原则

本研究重点探讨LID层面的景观设计，在设计中应遵循以下原则：（1）将现有的自然水文循环作为绿地规划设计的框架，保护场地内重要的水文功能，以减少雨水径流为目的进行开发地块选址和场地布局；（2）专注于控制雨水径流，从源头进行雨水控制管理；（3）雨水管理和景观设计相结合，生态与美观并重。

3.3 设计过程

基于LID理念，在绿地景观设计中应重点关注以下几步。

3.3.1 确定场地雨水水文模型

收集、测绘道路绿地的地形地貌、坡向坡度等基本信息，利用GIS等辅助软件模拟原场地的高程 （图1），分析雨水径流分水线、汇水线，整理雨水径流路径，确定雨水的积水区或积水点。

3.3.2 当地降雨情况分析

收集当地降雨等气候资料，分析降雨量、降雨分布，确定近20年、30年、50年等最大降雨量信息。如武汉市属亚热带季风性湿润气候区，具有雨量充沛、日照充足、四季分明，夏高温、降水集中，冬季稍凉湿润等特点。初夏梅雨季节雨量较集中，年降水量为1205mm。

3.3.3 确定LID景观格局

根据GIS分析，按照千层饼规划设计方法 （图2），根据分析结果，将雨水水文模型作为一个分析层，得出点—线—面的LID景观格局层，最终叠加到整体的景观设计分析中。

（1）点的景观 可由源头分散的措施，如雨水花园、下凹式绿地作为设计中重要的景观节点。

（2）线的景观 可由雨水输送措施，如植草沟、生态沟渠、带状雨水花园等作为线性景观。

图1 高程分析片段

（3）面的景观 末端集中措施，如面积较大的汇水区设计为景观水体、雨水塘、雨水湿地等。

筛选LID的多种设计策略，强调技术措施与景观设计相结合，综合应用多项设计策略，引导径流尽量流经绿色景观区域，起到滞留雨水和涵养水源的目的。

3.3.4 LID技术策略的详细设计

雨水花园是LID实施的主要技术策略，是用来收集场所雨水径流的自然或人工浅凹绿地，可利用植物和土壤的吸附减少地表径流，降低雨水径流污染，入渗土壤涵养地下水，或补给景观用水等，是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施［8］。

（1）雨水花园相关计算公式

①汇水面积：S汇＝S屋·φ屋＋S路·φ路＋S绿·φ绿（φ为相应的径流系数，屋面实际汇水面积需根据其在雨水花园内排水口数量进行折算）；

②径流量：Q＝S汇·h（Q为径流量，h为24h最大降雨量）；

③24h渗雨水深度：h0＝24r（h0为24h渗雨水深度，r为雨水花园的渗透率）；

④雨水花园的面积：S花＝Q／h0＝S汇·h／h0＝ （S屋·φ屋＋S路·φ路＋S绿·φ绿）／24r。

（2）确定雨水花园的面积

根据前期雨水水文模型的分析，可得知场地内分、汇水线，根据以上公式及武汉市相关降雨资料，计算出不同的降雨条件下各区位雨水花园应有的面积。

（3）雨水花园植物选择

雨水花园的植物应尽量选择本土植物，适当搭配外来物种；选用根系发达、茎叶茂盛、净化能力强的植物；既可耐涝又有一定抗旱能力的植物；选择提高去污性和观赏性的植物。武汉地区适宜的雨水花园植物名录详见表1。

图2 千层饼规划设计方法图示

表1 武汉市可供雨水花园使用的植物

4 结语

城市边缘区干道作为城市未来的发展轴，其绿地景观建设有着重要意义。在规划设计阶段，将水文条件作为一个重要因素，融入LID理念，力求保护和维持场地原有的水文功能，使景观设计和雨洪管理并重，实现经济、生态、景观、社会多效益共赢，体现了城市生态文明建设内涵。

［1］Wise S.Green infrastructure rising——Best practice in stormwater management［J］.American Planning Association，2008，74：14－19.

［2］Abi Aad M P，Suidan M T，Shuster W D.Modeling Techniques of Best Management Practices：Rain Barrels and Rain Gardens Using EPA SWMM－5 ［J］.Journal of Hydrologic Engineering，2010，15：434－443.

［3］刘家琳.基于雨洪管理的节约型园林绿地设计研究 ［D］.北京：北京林业大学，2013.

［4］Forman R T T.Road ecology：A solution for the giant embracing us［J］.Landscape Ecology，1998，13：III－V.

［5］张善峰，王剑云.绿色街道——道路雨水管理的景观学方法 ［J］.中国园林，2012，（1）：25－30.

［6］车伍，张伟，王建龙，等.低影响开发与绿色雨水基础设施——解决城市严重雨洪问题措施 ［J］.建设科技，2010，（21）：48－51.

［7］殷青.城市边缘区景观空间的格局与发展 ［D］.南京：南京林业大学，2012.

［8］Coyman S，Silaphone K.Rain Gardens in Maryland＇s Coastal Plain ［M］.Maryland：Delmarva Printing，2008.