“海绵城市”理念下的校园景观设计研究★

2019-08-05 01:25屈思源朱子轩
山西建筑 2019年11期
关键词:透水性校园内海绵城市

屈思源 杨 涛 朱子轩

(江苏大学土木工程与力学学院,江苏 镇江 212013)

1 海绵城市的概念

“海绵城市”概念在2012年4月的《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出。海绵城市的本质是转变传统城市“快速排除”和“末端集中”的建设理念,实现城市发展与自然环境的协调发展[1],体现了城市整体发展模式的“理念转变”。 《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(建城函[2014]275号)》将海绵城市定义为城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水,蓄水,渗水,净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

“海绵城市”这一理念受到了国外城市发展的相关理论和技术影响,例如美国的“低影响开发”[2](Low Impact Development,LID),英国的“可持续城市排水系统”(Sustainable Urban Discharge System,SUDS)以及澳大利亚的“水敏城市设计”(Water Sensitive Urban Design,WSUD)等。但中国的海绵城市建设并非依样画葫芦,而是坚持以老城区问题导向和新建区目标导向的总体方向,使海绵城市建设更符合我国城市发展实际。

2 研究对象概况

2.1 江苏大学区域概况

江苏大学坐落在历史文化名城——江苏省镇江市。镇江市地处江苏省西南部,市区年降水量1 088.2 mm,全市河流60余条,总长700余千米,水系丰富。作为第一批入选的国家级试点海绵城市,镇江近些年在海绵城市的建设中开展了相关的探索和实践。而位于镇江市的江苏大学海绵校园改造工程,也已于2017年完工,成为江苏省内首个海绵高校。

2.2 江苏大学海绵校园景观项目背景

江苏大学内的御带河东西贯穿校园,并与多条水系相连。但由于上游水体淤积堵塞,逐渐降低流速,导致河流流速逐年降低。而且雨水排口将河道两岸景观地带的固体悬浮物、营养物质带入河道,甚至周围居民的生活废水也被直排入河,导致御带河水体富营养化,水体变臭,一度为劣Ⅴ类水,严重影响沿岸居民和师生的正常生活。

3 海绵城市理念在江苏大学景观规划中的应用

3.1 重力流湿地的应用

重力流湿地是以重力自流方式进行运行的湿地系统,能起到吸附、滞留、过滤水流的作用,可以有效地解决水体淤积堵塞,水体富营养化等河流生态问题,是海绵校园改造工程的重要组成部分。

江苏大学在海绵校园改造工程中,沿御带河一共布置了13个重力流湿地,总面积约9 800 m2,日处理能力可达5万 m3左右。重力流湿地(其结构如图1所示)通过过滤区、水生植物、生态介质、管道等巧妙设计,有效地净化了御带河河流的水质,改变了之前河水黑臭,水草泛滥的景象,水质也由先前的劣Ⅴ类水变成了现在的Ⅳ类景观水。

重力流湿地设计施工简易(施工现场如图2所示),依靠内部排水管的倾斜坡度,使管道内的流体依靠其自身重力作用而向下流动,解决了河流水体淤积堵塞的问题;河流两侧的滨水草阶、观水草坡、植栽雨水过滤区等生态滞留系统,使雨水首先经过植物缓冲减速、均匀分布,然后下渗,多余的径流再储蓄在生态滞留系统中,当旱季枯水期时御带河内的四套内循环系统,可以使水体自循环,起到了“海绵体”的作用;同时也是校园内一道靓丽的风景线,成为了师生们休闲娱乐的好去处(建成后的重力流湿地如图3所示)。

3.2 透水性路面的应用

浇筑透水性路面(其结构如图4所示)所需的透水性混凝土又称排水混凝土,是由小石子,高标号混凝土,掺和透水外加剂,水,彩色强化剂以及稳定剂等经一定比例调配拌制而成的一种多孔轻质的新型环保地面铺装材料[3]。

江苏大学本部校区的健身步道和人行道经过改造成为了透水铺装路面(建成后的透水性路面如图5所示),有效地改善了校园地面硬化,下雨时地表积水严重的现象。与此同时,实现了补充地下水,改善校园内的水循环的生态效益目的,并能有效地消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害;且透水铺装路面色彩缤纷,与周围景观相融合。

在国家“863”计划项目“镇江水环境处理”专项中,证实了透水性混凝土在护堤、植生和净水方面都起着重要作用[4]。江苏大学改造后的透水性铺装路面,在净化生态环境方面也起到了至关重要的作用。

3.3 雨水花园绿地的应用

雨水花园是海绵城市理念下的一项重要设施。雨水花园(其结构如图6所示)作为一种有效净化、积存雨水的绿色生态设施,依靠土壤与植物共同配合的作用机制来实现雨水重新被吸收利用,从而补充地下水资源,缓解地面硬化的城市问题,改善生态环境[5]。

江苏大学本部校区的雨水花园绿地改造工程建成后,有效地减少了强降雨时校园路面的雨水径流量,解决了雨水无组织漫流,缓解校园排水管道的泄洪压力,从而保证了校园内降水的自然吸蓄,下渗,滞留与净化[6]。与此同时,雨水花园能够有效地去除径流中的悬浮颗粒、有机污染物以及重金属离子等有害物质;通过雨水花园中植物的蒸腾作用,可以调节环境中空气的湿度与温度,改善校园气候环境;并且可以美化校园内的生态环境,净化空气,给校园内工作生活的师生带来优美宜居的环境。

从生态环境的角度出发,通过雨水花园绿地景观改造,完全符合生态校园的建设思路,将是促进校园水资源生态环境可持续发展的重要措施[7]。并且相较于大规模的市政排水设施改造工程,运用雨水花园绿地来改善城市地表硬化积水,既可有效减少径流峰值,减缓城市市政排水压力,又能净化水质,补充地下水,改善城市生态环境,提升城市的宜居度[8]。

3.4 江苏大学海绵校园改造工程案例总结

江苏大学海绵校园改造措施见表1。

表1 江苏大学海绵校园改造措施

4 结语

作为江苏省内首个海绵高校,江苏大学是很好的典范,为其他高校的海绵校园景观设计提供了不少成功的经验:在建设设计“海绵体”的同时也要考虑到“海绵体”设施的景观性,使其与周围景色相融合;将海绵校园建设与校园内其他基础设施建设相结合,统筹规划,减少重复建设,避免二次开挖;另外,海绵校园的建设也需要技术创新和城市管理者们壮士断腕的决心,对已建成的海绵校园区域要加大管理力度,确保“海绵体”能够正常运作,从而营造出生态、宜居的校园生活环境。

高校的海绵校园景观改造建设,可以起到以点带面的示范作用,促进城市其他单位进行“海绵体”建设工作,成为构筑海绵城市的强劲推动力,提升城市整体水循环的生态能力,对未来校园的可持续发展以及海绵城市的建设具有重要意义。

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