戈文彤
(天津市港建建筑设计有限责任公司,天津 300403)
近年来,海绵城市专项设计已成为国务院部署推进的建设发展工作之一。早在2013 年12 月,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。 2014 年12 月31 日,根据习近平总书记关于“加强海绵城市建设”的讲话精神和中央经济工作会要求,财政部、住房城乡建设部、水利部决定开展中央财政支持海绵城市建设试点工作。2016 年住房城乡建设部将天津市列入海绵城市建设试点城市。同年4 月,天津市城乡建设委员会发布《天津市海绵城市建设技术导则》,并对建设项目进行海绵城市专项设计要求。
建设海绵城市,可以有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式,有利于修复城市水生态、涵养水资源,增强城市防涝能力,促进人与自然和谐发展。
海绵城市是推动绿色建筑建设、低碳城市发展、智慧城市形成的创新表现,是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素的有机结合。
海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水、防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设“海绵城市”并不是推倒重来,取代传统的排水系统,而是对传统排水系统的一种“减负”和补充,最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用的各环节,并考虑其复杂性和长期性。
在传统城市建设中,大量修筑硬化路面。每逢雨季,需要依靠管渠、泵站等设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。
建设海绵城市,主要工作是打造低影响开发雨水系统,主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术手段,实现城市良性水循环,提高对雨水地表径流的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的海绵功能,提高城市抗涝能力。
低影响开发主要技术措施包含下凹绿地、植草沟、生物滞留设施、湿塘、干塘、蓄水池、调蓄池、植物缓冲带、种植屋面、透水铺装等。下凹绿地作为同时满足“渗、滞、蓄、净”多个技术要求的设施,在海绵城市设计中被广泛使用。
下凹绿地是指绿地应低于周边地面或道路,下凹深度应根据植物耐涝性和土壤渗透性能(渗透系数≥1×10-6m·s-1)确定,一般为100 ~200 mm。下凹绿地的选位应方便周边雨水通过地表径流进入。下凹绿地内应设置溢流口,溢流口顶部高于周边50 ~100 mm(图1)。
天津市位于华北地区,属于温带季风气候。其主要气候特征是四季分明,春季多风、干旱少雨;夏季炎热,雨水集中;秋季气爽,冷暖适中;冬季寒冷,干燥少雪。天津东南大部为退海冲积平原,土壤类型大部分为潮土,沿海地区为盐化潮土。选择下凹绿地适用植物应遵循以下原则:(1)优先选择乡土树种,或稳定引种驯化品种,慎用外来物种;(2)选择耐污染、耐盐碱、抗病虫害能力强的植物;(3)选择根系发达、净化能力强、耐水湿、能耐短时间水淹、并且具有一定抗旱能力的植物;(4)具备一定的观赏价值,适用植物见表1。
在以往下凹绿地植物设计中,由于对雨季短期水淹的考虑,一般会选择草坪草满铺。这种植物配置形式,在整体栽植效果上会出现植物空洞,立面上植物层次缺失,很难实现理想的植物造景效果。
在实践中摸索出一些适合下凹绿地的乔、灌、地被、草相互搭配的植物配置形式,既满足下凹绿地的功能需求,又能打造出丰富的植物效果。
表1 下凹绿地适用植物列表
小面积下凹绿地(<100 m2),宜采用大量湿生宿根花卉满铺栽植,少量铺植耐水湿草坪草,适当点缀耐涝花灌木(图2 和图3)。
图2 小面积下凹绿地栽值平面示意图
图3 小面积下凹绿地栽值剖面示意图
大面积下凹绿地(>100 m2),宜采用耐水湿草坪植物满栽,在中心合理位置栽植耐水湿乔木作为主景树,在边缘及角落采用耐涝花灌木搭配湿生宿根花卉及耐涝植物形成小的植物组团(图4 和图5)。
下凹绿地在海绵城市设计应用中是一个集滞留净化雨水、美化景观环境于一体的系统工程。下凹绿地应用中,植物品种的选择和植物配植是重要环节。目前,对下凹绿地植物配植、群落搭建研究还比较粗浅,但这其中并非杂乱无章、无序可寻,可以在实践中不断摸索,形成一定的规律。结合天津气候、环境以及植物特点,总结了适合天津地区下凹绿地的植物品种,提出了下凹绿地植物配植的基本模式。这对推进海绵城市设计中下凹绿地应用,增加城市暴雨径流调节能力,涵养地下水等方面具有重要意义。
图4 大面积下凹绿地栽值平面示意图
图5 大面积下凹绿地栽值剖面示意图