摘要:随着城市化建设速度的不断加快,传统排放雨水的方式已经无法满足现代社会发展的需要,因此需要通过绿地、花园等的建设,使城市能够与海绵一样富有弹性,从而能够在雨水量过多的季节吸收多余的雨水,并在干旱季节将其排出缓解旱情,这就是海绵城市理念。文章对基于海绵城市理念的下沉式绿地优化设计进行了探讨。
关键词:海绵城市理念;下沉式绿地;优化设计;城市建设;雨水排放 文献标识码:A
中图分类号:TU985 文章编号:1009-2374(2017)08-0112-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.054
在城市的规划设计中,雨水控制是其设计的重点内容之一,为提升水资源利用的科学性,海绵城市理念被提出来,并应用于下沉式绿地的优化设计中。将海绵城市理念应用于下沉式绿地优化设计中,能够有效降低地面的径流量,从而使城市洪涝灾害得到控制。
1 海绵城市与下沉式绿地
1.1 海绵城市
在城市建设中融入海绵城市理念,最终目的是要实现城市的自然化,并对城市中的各类资源进行系统性的规划,避免对生态造成破坏,从而在人与自然之间形成更加和谐的关系。在海绵城市的构建中,为增强城市的适应能力,使其不会受到环境变化的影响,需要对城市建筑的屋顶进行绿化。在强降雨天气时,绿化屋顶能够截流雨水,使雨水的溢流量减少,从而避免强降雨引起的自然灾害。并且通过这样的举措,还能改善建筑的保温效果。此外,海绵城市理念要求在城市设计中转变排水防涝的思路,改变传统思路下,大规模修建基础设施来排放雨水的方式,将雨水进行循环利用,提高其利用率。海绵城市理念下,在降雨天气时,先将雨水截流,使其能够缓慢的渗透,由于绿地、湿地等具有集蓄功能,所以能够通过集蓄将雨水分流并净化雨水。在遇到干旱天气时,将集蓄的雨水排放出来缓解旱情,从而有效地减少地面的径流量。在海绵城市理念下建设新城市,会对城市中原有的水文特征进行保护,将开发的边界划分出来,确保建设的绿地、湿地等水文特征能与原有的水文特征相协调,从而形成高度统一的生态系统。
1.2 下沉式绿地
从狭义上来看,地势相对较低的绿地就称为下沉式绿地,如果用数据来衡量,下沉式绿地一般比其周围地面高度要低0.5~3cm。由于下沉式绿地与周围绿地之间存在高度差,所以在遇到降雨天气时,雨水能够流入下沉式绿地,并被蓄积在下沉式绿地中,且蓄积的水面会低于其周围地面。从广义上来看,下沉式绿地在狭义意义上的下沉式绿地基础上,其范围还有所扩展,洼地、雨水花园等都属于下沉式绿地。其中,狭义意义上的下沉式绿地,在道路和停车场的使用频率较高,且其应用范围也更广。在海绵城市理念下,对下沉式绿地进行优化设计,设计的参数有具体的要求,在新建城市中,下沉式绿地至少要占绿地总面积的一半,且其設计深度应控制在5~10cm,不能超过20cm。而在城市下沉式绿地的设计中,设计人员应该根据城市绿地的实际情况,结合其土壤的渗水能力对下沉式绿地进行适当的调整,这样才能确保其能够满足城市的发展需要。
2 下沉式绿地优化设计
2.1 竖向设计
在对下沉式绿地进行优化设计时,要充分考虑环境因素的影响,如其周边的建筑、道路高程等,这些因素可能会影响雨水的渗透,使其不能缓慢地渗入下沉式绿地中。如果要在道路周围设计下沉式绿地,则应该将其设置在路缘石和人行横道之间。将下沉式绿地设置在靠近机动车道和人行道的地方,应注意把握好其与雨水口之间、与硬化地面之间的竖向衔接方式,避免其对交通造成困扰,影响人们的出行安全。因此,在下沉式绿地的竖向设计中,要做到以下三点:第一,在硬化地面与下沉式绿地之间设计合理的坡度,坡度不能太大,否则就会影响雨水流入绿地的速度。只有保持合理的坡度,才能使雨水能够通过地面,缓慢流向下沉式绿地中;第二,将路缘石和地面保持在同一高度,如果前者高度高于后者,则应该在所有的路缘石上设置缺口,在缺口周围铺设鹅卵石,并保证鹅卵石的铺设的均匀程度,从而使雨水能够以分散的方式流入下沉式绿地中;第三,在下沉式绿地的中间或者在其与硬化地面相衔接的地方,设置雨水溢流口,在雨水的总汇流处栽种绿色植物或者用保护膜进行覆盖,从而避免由于雨水的长期冲刷,导致土壤流失。如图1所示为下沉式绿地竖向设计效果图。
2.2 景观效果设计
目前,我国的下沉式绿地设计中还存在许多问题,导致其不能将雨水有效的蓄积起来,在改善生态系统方面并没有达到较好的效果。因此,需要在下沉式绿地设计中融入海绵城市理念,使下沉式绿地更具观赏价值,并提升其使用价值。具体来说,可从以下四个方面着手:第一,在下沉式绿地的周边开发池塘、打造园林、建设湿地,将下沉式绿地不能蓄积起来的水都分流至这些系统中,在土壤需要提高含水率时,就可将池塘中蓄积的水利用起来;第二,在下沉式绿地上面,种植一些耐旱和耐涝的绿色植被,在降雨天气,耐涝植物能够将大量的雨水吸收进来,而在干旱天气时也不用对耐旱植物补充水分;第三,在绿地上铺设各种颜色的石头,如果遇到强降雨天气,就能够对雨水进行分流,从而有效避免在某一区域因降水量过高而使绿地下沉;第四,如果下沉式绿地的面积比较大,则应该将其细分为多块绿地,并通过逐层沉降来缩小土方工程的工程量,节约施工成本,并打造出具有特色的绿地景观。
2.3 植物淹没时间设计
在对下沉式绿地进行优化设计时,要把握好植物的淹没时间,淹没时间不能过长,否则就会导致植物根部的呼吸不顺畅,致使植物死亡。因此在下沉绿地的设计过程中,要对土壤的渗透性进行充分的考虑,并结合绿地的下沉高度和雨水高度,对植物的淹没时间进行设计。如图2所示为下沉式绿地下沉深度与控制降雨量之间的关系:
为提高土壤的渗透效率,可从以下三个方面着手:第一,在下沉式绿地的施工过程中,有的作业空间必须被夯实,应将这部分空间设计为硬质铺装,已经预定的下沉式绿地区域,则应该对其加以保护,避免其受到重型设备的碾压;第二,对于已经进行压实处理的土壤,如果需要借助相应的机械设备来改善其夯实度,则应注重改善土壤的结构,并通过加入适量的有机质、多孔陶粒等来改善;第三,如果土壤的渗透性本身比较差,为增强其渗透性,可在该区域添加适量的炉渣,以减少绿地植物的淹水时间。而在对下沉式绿地的深度进行设计时,则应该考虑施工区域的具体环境。一般情况下,砂土地区的渗透性都比较好,绿地的下沉深度就可设计为15~30cm,还可适当增加其设计深度,只要将植物的淹没时间控制在24小时内即可。但是,如果增加下沉式绿地的下沉深度,施工需要投入的人力、物力也更多,所以下沉深度最好不要超过50cm。而黏土地区的渗透性一般都比较差,如果植物长期处于淹没状态,其根部的呼吸就会不顺畅,久而久之根部缺氧就会导致植物死亡。因此,黏土地区的下沉式绿地下沉深度不能超过10cm。同时还可通过缩小雨水溢流口高程与绿地高程之间的差值,使绿地蓄积的雨水能够在24小时内渗入到绿地中,从而减少植物淹没的时间。此外,还需要考虑下沉式绿地周围的地质环境和水文环境,从而促进城市的可持续发展。
3 设计注意事项
在进行基于海绵城市理念的下沉式绿地的设计时,相关设计人员、技术人员在设计过程中,应严格注意和做到以下四点:第一,要综合考虑绿地与其周围的空间关系和竖向关系,避免各种突然情况出现,并对雨水出路进行合理的设计。为了增强绿地的蓄水能力,可适当建设一些雨水花园和湿地公园,以提高其承载力。同时还可在绿地或者公园内部,建设一些影响力较小的系统,对雨水进行净化,并为周边市民提供游憩服务;第二,在城市化建设中,需要建设活动广场,打造商业区域,这些区域不仅面积大且硬化程度很高,因此可在这些区域建设透水路面,推行植草沟,并将广场的地下空间利用起来,构建雨水调蓄设施,将下渗的雨水储存起来,用于周边的绿化浇水和洒水;第三,在城市的居住區域,可对屋顶进行绿化,也可进行家庭绿化,从而增加蓄水的有效面积;第四,在城市道路建设中,道路除要具备基本的道路交通安全功能外,还可将其自身空间与周边空间利用起来,建设下凹式绿地或者透水路面,从而对雨水径流量进行控制,提高径流的水质。同时可将道路景观绿化带利用起来,构建下凹式的绿地系统,使道路雨水地表的径流能够流入绿化带,并将其净化后储存于绿化带中,而超标的雨水则会被排放出来。透水路面能够增加雨水的入渗量,尤其是在人行道和非机动车道,更应该大力推广渗水路面,通过渗水路面来减少道路的雨水径流。
4 结语
综上所述,在相关研究中指出,海绵城市是指城市能够像海绵一样富有弹性,并在环境发生变化时,城市能够通过自我调整适应这些变化,从而降低环境对城市的影响。因此,在下沉式绿地设计中融入海绵城市理念,需要对下沉式绿地的竖向设计、景观效果设计、植物淹没时间设计等进行科学优化,以便更好地促进城市发展,从而提升绿地的蓄水能力,并合理净化雨水,对雨水进行循环利用,对于提高其利用效率有着重要意义。
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作者简介:袁鹃莉(1978-),女,湖北天门人,武汉时代建筑设计有限公司工程师,研究方向:建筑设计。
(责任编辑:王 波)